Kāpēc mēs kļūstam tik atkarīgi no cukura?

Atkarība ir medicīnisks stāvoklis, kurā personai ir nekontrolējama vēlme lietot kādu vielu vai iesaistīties kādā darbībā, neskatoties uz to, ka tā zina, ka tā var izraisīt nelabvēlīgu ietekmi. Šīs vielas lietošana vai iesaistīšanās tajā ļaus justies labi. Vai cukurs der rēķinam? Skaidrs, ka jā, jo tik daudzi no mums nespēj kontrolēt tieksmi pēc kaut kā salda.

Cukuru lielākā daļa no mums lieto katru dienu. Mūsdienu pārtika ir ļoti bagāta ar cukuru, un šī cukura pārpilnība tiek uzskatīta par vienu no galvenajiem aptaukošanās epidēmiju pieauguma iemesliem. Pārmērīgs cukura patēriņš rada ne tikai papildu kaloriju daudzumu - tas var izraisīt arī atkarību. Cukurs var mijiedarboties ar dažādām smadzenēs esošām vielām, ietekmējot un mainot to normālo līmeni. Īpaši tas ietekmē dopamīna līmeni. Tas var arī mainīt dažu receptoru koncentrāciju smadzenēs.

Visbiežāk sastopamā cukura forma mūsu pārtikā ir saharoze. Norijot, šis cukurs gremošanas sistēmā tiek sadalīts divās sastāvdaļās - glikozē un fruktozē. Insulīns un glikagons ir divi fermenti, kas ir vissvarīgākie glikozes metabolismam. Viņi abi regulē glikozes līmeni cilvēka ķermenī.

Pēc cukura uzņemšanas un noārdīšanās glikozes molekulas tiek absorbētas un izplatītas visos ķermeņa orgānos un šūnās. Olbaltumvielu grupa, ko sauc par GLUC, ir atbildīga par glikozes transportēšanu asinīs. GLUT1 ir galvenais glikozes pārvadātājs smadzenēs.

Kad glikoze sasniedz mērķa šūnas, tai jāiet iekšā šūnās, kur tā tiek patērēta. Šā mērķa sasniegšanai ir dažādi mehānismi. Dažas šūnas, piemēram, sarkanās asins šūnas, izmanto pasīvo transportu, kas pazīstams arī kā difūzija, lai iegūtu glikozi no asins plazmas. Daudzas citas šūnas izmanto aktīvos transporta mehānismus, lai šūnā nogādātu glikozi.

Viens no cilvēka audiem, kas nepanes zemu glikozes līmeni, ir smadzeņu audi. Galvenais iemesls tam ir neironu nespēja uzglabāt glikozi un samazināt uzkrāto glikozi. Tas ir iemesls, kāpēc cilvēka smadzenes ir pirmās rindā pēc glikozes piegādes. Smadzenes ir arī lielākais glikozes sadedzinātājs cilvēka ķermenī.

Daži cilvēki varētu teikt, ka viņi ēd konfektes, lai justos laimīgi. Un viņi nekļūdās. Cukurs palielina neirotransmitera serotonīna izdalīšanos, kas cilvēkam dod prieku. Nozīme ir tāda, ka cukurs izraisa arī insulīna izdalīšanos, kas galu galā normalizē glikozes līmeni, un, kad glikozes līmenis atkal būs salīdzinoši zems, mēs atkal centīsimies lietot cukuru, lai atkal justos laimīgi. Tas var izraisīt apburto loku, kurā pastāvīgi ēst saldumus tikai tāpēc, lai justos labi. Rezultāts ir pārēšanās un iespējama atkarība.

Mēs visi zinām, cik ļoti bērni mīl saldumus un cukuru. Tomēr mīlestība nav ieradumu un audzināšanas sekas. Nesen pētnieki ir noskaidrojuši, ka bērnu mīlestību pret konfektēm izraisa viņu smadzeņu bioloģija. Neirotransmiteru un to receptoru koncentrācija bērniem ir atšķirīga, salīdzinot ar pieaugušajiem. Šī atšķirība lēnām samazinās, kamēr mēs kļūstam vecāki. Problēma ir tāda, ka cukura atkarība var veidoties agri bērnībā un palikt līdz mūža galam.

Vēl viena cukura atkarības problēma ir fakts, ka cilvēka smadzenes atšķirīgi reaģē uz dažādiem mūsu uzņemtajiem cukura veidiem. Smadzeņu reakcijās uz glikozi un fruktozi ir lielas atšķirības. Piemēram, mūsu ķermenim būs nepieciešams daudz mazāk glikozes, lai justos labi un izraisītu impulsus, kas liek pārtraukt ēst. Ar fruktozi situācija ir diezgan atšķirīga. Cilvēka ķermenim ir nepieciešams daudz vairāk fruktozes, lai nomāktu ēšanu.

Pētnieki no Jeila Medicīnas skolas atklāja šo parādību, izmantojot funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanas analīzi. Viņi veica pētījumu ar veseliem cilvēkiem, kuriem nebija aptaukošanās. Zinātnieki izmantoja fMRI, lai noteiktu dažādas smadzeņu reakcijas uz glikozi un fruktozi. Pēc glikozes lietošanas samazinājās asins plūsma smadzeņu zonās, kas atbildīgas par apetīti, atlīdzības sistēmu un motivāciju. Tas arī izraisīja tūlītēju gandarījumu. Fruktozes uzņemšana šīs izmaiņas asinsritē neizraisīja.

Problēma ir tā, ka fruktozi bieži lieto mūsdienu ēdienos un dzērienos. Tā kā cilvēka smadzenes nespēj pienācīgi regulēt fruktozes uzņemšanu, tas var izraisīt pārtikas meklēšanu, pārēšanās un galu galā aptaukošanos.

Cilvēka smadzenēs ir vairākas dažādas šūnas, katrai no tām ir atšķirīgs funkciju kopums. Glijas šūnas ieskauj neironus un nodrošina tiem atbalstu. Viens glia šūnu veids ir astrocīti, kuriem ir svarīga loma asins-smadzeņu barjeras veidošanā. Asins-smadzeņu barjera kontrolē vielu kustību starp smadzeņu audiem un asinīm abos virzienos. Jauni pētījumi liecina, ka astrocītu funkcijas var kontrolēt ar tādiem fermentiem kā insulīns un leptīns.

Minhenes Tehniskās universitātes pētnieki atklāja, ka astrocītiem ir svarīga loma glikozes uzņemšanā. Viņu virsmā ir insulīna receptori, kas reaģē uz glikozi asinīs. PET skenēšana norādīja, ka insulīns var mijiedarboties ar astrocītiem un regulēt to caurlaidību pret glikozi, kā rezultātā smadzenēs glikozes līmenis būs atšķirīgs. Kad astrocīti smadzeņu daļās, kas atbild par apetīti, aktivizējas, tas rada apmierinātības sajūtu. Tomēr, kad glikoze nesasniedz šos astrocītus, tie netiek aktivizēti, un cilvēks turpinās censties glikozes iegūšanai.

Neskatoties uz neapdomīgajiem atklājumiem, cukura atkarība un jo īpaši tās darbības mehānismi smadzenēs joprojām ir slikti pētīti. Labāka šīs parādības izpratne var pavērt ceļu uz efektīvāku terapeitisko iejaukšanos, kuras mērķis ir novērst aptaukošanos.

Atsauces

García-Cáceres, C., Quarta, C., Varela, L., Gao, L., Gruber, T., et al. (2016) Astrocytic Insulin Signaling Couples smadzeņu glikozes uzņemšana ar barības vielu pieejamību. Šūna, 166 (4): 867-880. DOI: 10.1016 / j.cell.2016.07.02

Lapa, K. A., Čans, O., Arora, Dž., Belforts-DeAgjārs, R., Dzuira, Dž., Et al. (2013) Fruktozes un glikozes ietekme uz reģionālo smadzeņu asins plūsmu smadzeņu reģionos, kas saistīti ar apetīti un atlīdzības ceļiem. JAMA. 309 (1): 63-70. DOI: 10.1001 / jama.2012.116975

Spangler, R., Wittkowskib, K. M., Goddardc, N. L., Avenad, N. M., Bartley G Hoebeld, B. G. un citi. (2004) Cukura opiātiem līdzīgā ietekme uz gēnu ekspresiju žurku smadzeņu atalgojuma apgabalos. Molecular Brain Research, 124 (2): 134-142. DOI: 10.1016 / j.molbrainres.2004.02.013

Vannucci, S. J., Maher, F., Simpson, I.A. (1997) Glikozes transportētāja proteīni smadzenēs: glikozes piegāde neironiem un glijai, Glia. 21 (1): 2-21. PMID: 9298843

Ventura, A. K., Mennella, J. A. (2011) Iedzimtas un iemācītas saldās garšas preferences bērnībā, pašreizējais viedoklis klīniskajā uztura un vielmaiņas aprūpē. 14 (4): 379–384. DOI: 10.1097 / MCO.0b013e328346df65

Šis viesu raksts sākotnēji tika parādīts godalgotajā veselības un zinātnes emuārā un smadzeņu tēmu kopienā BrainBlogger: Kāpēc cukurs ir tik atkarīgs?