Ожирение стало актуальной проблемой здравоохранения во всем мире, показатели которой неуклонно растут на протяжении последних десятилетий. Помимо хорошо документированных ассоциаций с проблемами физического здоровья, такими как сердечно-сосудистые заболевания и диабет, ожирение также связано со снижением когнитивных функций, включая такие состояния, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Понимание сложных механизмов, лежащих в основе этого когнитивного нарушения, имеет решающее значение для разработки эффективных вмешательств.
В недавнем исследовании, опубликованном онлайн 21 марта 2024 года в Международном журнале молекулярных наук, доцент Юго Като из Университета Тоттори и Технологического института Сибаура, а также профессор Кодзи Фукуи из Технологического института Сибаура и их команда предлагают идеи потенциальных решений. В исследовании изучались нейропротекторные эффекты токотриенолов (T3s) в смягчении неблагоприятного воздействия ожирения, вызванного диетой, на функцию мозга. «Наша цель — бороться с заболеваниями, связанными с ожирением, с помощью природных соединений и тем самым снизить распространенность таких состояний, как деменция, среди людей, страдающих ожирением«, — говорит профессор. Като.
Т3 представляют собой группу встречающихся в природе химических соединений, относящихся к семейству витаминов Е. Предыдущие исследования показали, что Т3 обладают нейропротекторными свойствами и предотвращают ожирение. Кроме того, было также показано, что они проходят через гематоэнцефалический барьер и проникают в клетки, оказывая антиоксидантное действие. Однако мало что известно о том, как Т3 способствуют снижению функции мозга, вызванному ожирением.
Чтобы устранить этот пробел, команда провела всестороннее исследование с использованием системы моделирования на мышах. Они использовали тщательный дизайн эксперимента с мышами-самцами C57BL / 6, которых кормили либо диетой с высоким содержанием жиров и сахарозы (HFSD), либо контрольной диетой с добавлением T3s или без него.
На начальном этапе исследования команда оценила эффекты T3s против ожирения. Для этого они включили 50 мг смеси T3s в 100 г обеих экспериментальных диет, а именно контрольной и HFSD. Ключевые параметры, включая массу тела, отложение жира, концентрацию холестерина в сыворотке крови, триглицеридов и глюкозы, оценивались наряду с когнитивными функциями с помощью тестов Morris water maze и Y-maze. Кроме того, были проанализированы маркеры окислительного стресса и протеомные изменения в коре головного мозга, чтобы получить более глубокое представление о лежащих в их основе механизмах.
Результаты исследования были весьма многообещающими. В то время как кормление HFSD вызывало ожирение у мышей, добавки с T3s не уменьшали увеличение веса. Однако лечение T3s продемонстрировало значительное улучшение когнитивных функций, о чем свидетельствует повышенная способность к обучению у мышей, получавших HFSD. Кроме того, исследование выявило роль окислительного стресса в снижении когнитивных способностей, вызванном ожирением, при этом у мышей, которых кормили HFSD, наблюдался повышенный уровень окисления в мозге. Примечательно, что лечение T3s, по-видимому, смягчает этот окислительный стресс, что указывает на потенциальный механизм их нейропротекторных эффектов. Кроме того, вопреки ожиданиям, команда обнаружила, что дыхательный метаболизм снизился, а температура вокруг коричневой жировой ткани повысилась у мышей, которых кормили HFSD. Это неожиданное открытие позволяет предположить, что ГФСД может оказывать комплексное влияние на метаболические процессы и регуляцию температуры в организме.
«Наконец, мы хотели изучить изменение белка, связанное с потреблением HFSD. Итак, мы провели количественный протеомный анализ коры головного мозга мыши. Наше внимание было сосредоточено на белках, которые по-разному экспрессировались в группах с HFSD и в контрольной группе «, — объясняет профессор. Като. Они обнаружили, что по сравнению с контрольной группой, при ожирении, вызванном употреблением HFSD, изменялись 12 белков, и у мышей, получавших T3s, наблюдалось значительное предотвращение этих изменений.
В заключение, это новаторское исследование представляет собой значительный шаг вперед в нашем понимании сложной взаимосвязи между ожирением и снижением когнитивных функций. Раскрывая потенциальные преимущества T3s в сохранении когнитивных функций, исследование открывает новые возможности для терапевтических вмешательств, направленных на нейродегенеративные заболевания, связанные с ожирением.
