Naujausi UNC tyrimai rodo, kad sočiųjų riebalų turinti, ultraperdirbta „vakarietiška“ mityba gali pakenkti hipokampo priklausomai atminties funkcijoms pelėms jau po keturių dienų. Tyrimas sieja sumažėjusį gliukozės įsisavinimą smegenyse, hiperaktyvius CCK ekspresiją turinčius inhibicinius interneuronus ir sutrikusius piramidinių neuronų ritmus su greitu kodavimo sutrikimu. Intervencijos, kurios atstatė gliukozės kiekį smegenyse arba pakeitė mitybą, atkūrė atmintį, todėl kyla skubūs klausimai apie tai, kaip įprasti greito maisto vartojimo įpročiai gali smarkiai paveikti žmogaus pažinimo funkcijas.
Kaip buvo atliktas tyrimas ir kas jį atliko
Šiaurės Karolinos universiteto medicinos mokykloje Juan Song, PhD, kartu su pirmuoju autoriumi Taylor Landry, PhD, vadovavo tyrimui, kuris buvo paskelbtas žurnale „Neuron“ (Landry et al., 2025 m. rugsėjo 11 d.; DOI: 10.1016/j.neuron.2025.08.016), kuriame buvo naudojamas pelių modelis, siekiant ištirti, kaip riebi, ultraperdirbta „vakarietiško stiliaus“ mityba veikia atmintį.
Tyrėjai palygino pelių, šertų sočiųjų riebalų turinčia, ultraperdirbta mityba, su kontrolinės grupės pelėmis, atlikdami elgesio atminties testus ir hipokampo matavimus po keturių dienų, prieš atsirandant svorio padidėjimui ar diabetui.
Ląstelių ir molekulių tyrimai parodė CCK interneuronų hiperaktyvumą, sumažėjusį gliukozės įsisavinimą smegenyse ir PKM2.
Priežastingumas ir grįžtamumas buvo tirti manipuliuojant gliukozės kiekiu ir taikant dietos intervencijas, kurios normalizavo interneuronų aktyvumą ir atmintį.
Kas atsitiko smegenims po keturių dienų riebalų turinčios dietos
Kiek greitai dieta gali pakeisti smegenis? Po keturių dienų vakarietiško stiliaus riebalų turinčios, ultraperdirbtos dietos pelės parodė aiškius hipokampo priklausomus atminties sutrikimus.
Vaizdinė diagnostika ir elektrofiziologija atskleidė sumažėjusį gliukozės įsisavinimą hipokampe prieš atsirandant svorio padidėjimui ar diabetui.
Cholecistokinino (CCK) inhibitorių interneuronai tapo hiperaktyvūs, slopindami piramidinių neuronų aktyvumą ir sutrikdydami ritmišką veiklą, būtiną atminties konsolidacijai.
Tikslinės intervencijos, kurios atkūrė smegenų gliukozės prieinamumą – per mitybos pakeitimą ar periodinį badavimą – nuramino CCK interneuronų hiperaktyvumą ir atstatė atminties sutrikimus šiame modelyje.
Šie rezultatai rodo, kad trumpalaikiai mitybos pokyčiai gali greitai sutrikdyti atminties grandines, tačiau jie yra grįžtami atkūrus medžiagų apykaitą.
Konkretūs susiję neuronai ir molekulės
Po greito hipokampo atminties sutrikimų atsiradimo po keturių dienų vakarietiško stiliaus riebalų turinčios dietos, tyrimas nustatė konkrečius interneuronus ir medžiagų apykaitos molekules, kurios mediavo šį poveikį.
CCK ekspresuojantys interneuronai tapo hiperaktyvūs, nes sumažėjo smegenų gliukozės įsisavinimas, kuris sutrikdė jų energijos apykaitą.
Pakeistas PKM2 susijęs gliukozės apdorojimas šiose ląstelėse skatino pernelyg didelį sužadinimą.
Dėl to padidėjęs slopinantis poveikis hipokampo piramidinėms neuronams sutrikdė ritmišką impulsų siuntimą, būtiną kodavimui.
Intervencijos, atkuriančios smegenų gliukozę – mitybos pokyčiai arba periodinis badavimas pelėms – nuramino CCK interneuronų veiklą, normalizavo piramidinių neuronų funkciją ir panaikino atminties sutrikimus, o tai rodo, kad tikslingas metabolizmo palaikymas gali apsaugoti paslaugų orientuotas kognityvines gebėjimus.
Kaip buvo paveikta atmintis ir kaip tyrėjai tai tikrino
Per keturias dienas vartojant vakarietiško tipo riebią mitybą, pelės, palyginti su kontrolinės grupės pelėmis, parodė matomus sutrikimus hipokampo priklausomose atminties užduotyse.
Tyrėjai naudojo elgesio tyrimus, jautrius erdvinės ir kontekstinės atminties pokyčiams, tuo pačiu registruodami hipokampo veiklą.
Elektrofiziologiniai tyrimai parodė CCK interneuronų hiperaktyvumą ir sutrikusį ritmišką impulsų siuntimą kodavimo metu.
PET ir gliukozės įsisavinimo matavimai parodė sumažėjusį neuronų gliukozės prieinamumą; eksperimentinis smegenų gliukozės sumažinimas atkūrė sutrikimus, o tai reiškia, kad priežastis yra energijos tiekimas.
Molekuliniai tyrimai susiejo padidėjusį PKM2 CCK ląstelėse su pakitusia medžiagų apykaita.
Daugiafunkcinis požiūris – elgesio, elektrofiziologinis, medžiagų apykaitos, molekulinis – nustatė greitą kelią nuo dietos iki atminties sutrikimų, informuodamas apie intervencijas, skirtas kognityvinių funkcijų apsaugai.
Būdai, kaip buvo atstatyta pelėms padaryta žala
Nustatę, kad trumpalaikis vakarietiško tipo riebus maistas greitai sutrikdė hipokampo funkciją, tyrėjai išbandė keletą intervencijų, siekdami atkurti šiuos sutrikimus.
Atkūrus smegenų gliukozės prieinamumą, per kelias dienas buvo nuraminti hiperaktyvūs CCK interneuronai ir atkurta atminties funkcija. Grąžinus pelėms įprastą mitybą, CCK aktyvumas taip pat normalizavosi, leidžiant piramidiniams neuronams ritmiškai veikti ir konsoliduoti atmintį. Periodinis badavimas po trumpos dietos taip pat normalizavo interneuronų veikimą ir atkūrė sutrikimus. Tiesioginis smegenų gliukozės metabolizmo atkūrimas buvo pakankamas atminties atkūrimui, nelaukiant sisteminių svorio pokyčių. Buvo įtraukti PKM2 susiję keliai, nurodantys gliukozės signalizavimą arba PKM2 kaip potencialius farmakologinius tikslus.
Ką tai galėtų reikšti žmogaus mitybai ir smegenų sveikatai
Atsižvelgiant į žmogaus mitybos įpročius, pelėms atlikti tyrimai kelia aiškią hipotezę: trumpalaikis sočiųjų riebalų ir ultraperdirbtų maisto produktų vartojimas gali smarkiai sutrikdyti hipokampo grandines, kurios palaiko atmintį.
Remdamiesi šiais duomenimis, tyrėjai teigia, kad trumpi netinkamos mitybos epizodai gali sumažinti smegenų gliukozės įsisavinimą, pernelyg suaktyvinti gliukozės jautrius CCK interneuronus ir sutrikdyti atmintį dar prieš atsirandant svorio padidėjimui ar diabetui.
Jei tyrimai su žmonėmis patvirtins šiuos mechanizmus, greiti mitybos pokyčiai – UPF vartojimo mažinimas, sočiųjų riebalų kiekio mažinimas arba periodinis badavimas – galėtų atkurti smegenų metabolizmą ir atmintį.
Visuomenės sveikatos priemonės turėtų teikti pirmenybę ankstyviems, praktiniams mitybos pokyčiams, siekiant apsaugoti kognityvines funkcijas ir padėti pažeidžiamoms gyvento
