В попытке дополнительно изучить, как диета будущей матери может повлиять на здоровье мозга ее потомства, исследователи Johns Hopkins Medicine обнаружили, что у беременных и кормящих крыс, которых кормили диетой с высоким содержанием жиров, потомство растет медленнее, чем ожидалось, и у которых есть стойкие аномальные уровни компонентов, необходимых для здорового развития мозга и обмена веществ.
В экспериментах беременным крысам разрешали многократно переедать диету, аналогичную по содержанию жиров диете типичных блюд быстрого приготовления, которые едят люди. Хотя исследование проводилось на животных, исследователи говорят, что их результаты, описанные в августовском выпуске журнала Experimental Neurology, вероятно, в некоторой степени применимы к другим млекопитающим, включая человека, и они добавляют доказательства того, что нездоровое питание может повредить развивающийся мозг плода в определенных случаях. способы.
Поскольку биология и метаболизм мозга млекопитающих во многом схожи, исследование "вполне могут содержать предупреждения для людей о том, что диеты с высоким содержанием жиров во время беременности вызывают беспокойство," говорит Келли Тамаширо, доктор философии.D., M.S., адъюнкт-профессор психиатрии и поведенческих наук Медицинской школы Университета Джона Хопкинса. "У беременных мам, которые могут не иметь доступа к свежим продуктам или здоровому питанию, может пострадать развитие мозга их будущих детей, и есть возможность вмешаться, чтобы изменить траекторию обучения их детей на лучшую."
Лаборатория Тамаширо изучает, как во время беременности стресс, диета и иммунная система могут способствовать психоневрологическим и метаболическим заболеваниям, таким как диабет. В ходе текущего исследования, которое было сосредоточено на влиянии диеты с высоким содержанием жиров на развивающийся мозг, они кормили беременных крыс диетой, состоящей из 60% калорий из жира в их пищевых гранулах на протяжении всей беременности и до тех пор, пока их щенки не прекратили отлучение от груди – в течение трех лет. недели. Типичная американская и западноевропейская диета содержит около 45% калорий из жиров. Исследователи сравнили жирную пищу крыс с диетой быстрого приготовления.
"Беременные крысы имели свободный доступ к диете с очень высоким содержанием жиров, при которой они ели столько, сколько хотели, и переедали, как и мы в западном обществе," говорит Zachary Cordner, M.D., Ph.D., главный ординатор психиатрии в больнице Джона Хопкинса и ведущий автор исследования.
Когда потомство закончили отлучение от груди, примерно через 21 день после рождения, в течение следующих трех месяцев их кормили обычной крысиной пищей, в которой 20% калорий приходилось на жиры. Примерно в возрасте 4 месяцев у взрослых крыс оценивали их способности к обучению и запоминанию, используя лабиринт, который состоял из круглой платформы с 20 отверстиями по периметру, только одно из которых вело к выходу.
Исследователи отмечают, что крысы не любят широко открытые пространства, потому что такая среда подвергает их воздействию хищников в дикой природе, поэтому они инстинктивно стремятся покинуть открытую платформу. Нормальным крысам требуется от трех до четырех попыток, чтобы узнать, где находится выход из лабиринта, но крысам от матерей, которых кормили пищей с высоким содержанием жиров, потребовалось до девяти раз, чтобы узнать местоположение.
Через неделю после определения места выхода крыс снова проверили. Те, кто родился от матерей, соблюдающих нормальную диету, запомнили лабиринт, и им потребовалось всего пять секунд, чтобы найти выход, но крысам, чьи матери придерживались диеты с высоким содержанием жиров, в среднем потребовалось около 20 секунд.
Во второй серии экспериментов команда использовала тот факт, что обычно крысы любопытны и любят проверять новые объекты в своей среде. Когда они знакомили крыс с блоками Lego, а на следующий день меняли один из известных блоков на другой, крысы обычно тратили больше времени на изучение нового. Но крысы от матерей, которых кормили диетой с высоким содержанием жиров, проводили вокруг знакомого объекта столько же времени, сколько и нового, предполагая, что они не распознали объект как новый.
"Крысы от мам, которых кормили диетой с высоким содержанием жиров, учились медленно," говорит Корднер. "Они могли учиться так же хорошо, как и обычные крысы, но на это у них уходило больше времени."
Чтобы выяснить, чем могло быть объяснено медленное обучение, исследователи сравнили уровни продуктов, вырабатываемых генами в мозгу нормальных крыс, с уровнями у крыс, чьи матери кормили пищей с высоким содержанием жиров во время беременности и кормления грудью. Они сосредоточились на той части мозга, которая жизненно важна для обучения и памяти, как раз тогда, когда щенки закончили отлучение от груди, и несколько месяцев спустя, когда крысы стали взрослыми.
Крысы от беременных матерей, получавших пищу с высоким содержанием жиров, имели более низкие уровни рецепторов инсулина, рецепторов лептина и переносчика глюкозы 1, чем крысы, полученные от матерей, которых кормили нормальной диетой.
Инсулин помогает регулировать уровень сахара в крови. У крыс и всех млекопитающих рецептор инсулина обнаруживает инсулин и запускает процесс, помогающий вывести сахар из крови – используя переносчик глюкозы – в клетки организма для получения энергии. Лептин – это гормон, подавляющий чувство голода, и он связывается с рецептором лептина для регулирования массы тела и метаболизма.
"Роли генов, участвующих в энергетическом метаболизме, также влияют на обучение и память, и эта роль со временем меняется," говорит Корднер. "Первоначально эти гены участвуют в формировании мозга плода, а позже в жизни они участвуют в обучении и памяти, помимо энергетического метаболизма.
"Наши результаты основываются на том, что мы уже знаем о роли этих гормонов и питательных веществ в здоровье мозга, и четко подтверждают идею о том, что диета с высоким содержанием жиров действительно влияет на психоневрологический риск, который сохраняется во взрослой жизни, скорее всего, вмешиваясь в то, как гены регулируются и выразил," добавляет Корднер.