Непереваренная фруктоза связана с тревожностью и воспалением

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Поведение мозга и иммунитет (Brain Behavior and Immunity), показало, что неспособность правильно переваривать фруктовый сахар связана с повышенной тревожностью и воспалением во всем организме. Исследование предполагает, что неусвоенная фруктоза изменяет состав бактерий в пищеварительном тракте, что затем запускает иммунные реакции, которые могут влиять на мозг. Эти открытия позволяют по-новому взглянуть на то, как наш современный рацион питания с высоким содержанием сахара влияет на психическое здоровье.

Исторически сложилось так, что люди ежедневно потребляли очень небольшое количество фруктозы. Этот сахар в основном получали из сезонных фруктов и меда. Сегодня современная пищевая промышленность сделала фруктозу невероятно распространенной, и теперь люди потребляют большое количество этого сахара в газированных напитках, сладостях и переработанных продуктах.

Пищеварительная система человека использует специальные транспортные белки для всасывания фруктозы в кровь.

Представьте себе эти транспортеры как специализированные дверцы, выстилающие тонкий кишечник. Эти дверцы могут пропускать лишь ограниченное количество сахара за один раз.

Когда человек потребляет больше фруктозы, чем может переработать его кишечник, избыток сахара продолжает продвигаться по пищеварительному тракту. В конечном итоге он попадает в толстый кишечник. Это состояние известно как мальабсорбция (или пищевая непереносимость) фруктозы.

В толстом кишечнике неусвоенный сахар встречается с микробиомом кишечника. Микробиом – это обширная совокупность бактерий и других микроскопических организмов, обитающих в нижнем отделе кишечника. Эти микробы действуют как вспомогательная пищеварительная система.

Когда кишечные бактерии сталкиваются с неусвоенной фруктозой, они начинают ее ферментировать. Это внезапное обилие сахара может изменить баланс видов бактерий в кишечнике. Некоторые бактерии начинают активно размножаться от избытка фруктозы, а другие погибают.

Изменения в микробиоме кишечника могут влиять на весь организм. Кишечник тесно связан с иммунной системой и мозгом. Исследовательница  из Университета Бордо Аделина Курсан и ее коллеги решили понять эту связь.

Исследовательская группа предположила, что нарушение всасывания фруктозы может нарушить микробиом кишечника и вызвать состояние вялотекущего системного воспаления. Ученые выдвинули гипотезу, что это воспаление может распространяться через кровоток. В конечном итоге, по их мнению, что этот каскад событий может активировать иммунные клетки в головном мозге.

Эти специализированные иммунные клетки мозга называются микроглией. Когда микроглия становится очень активной, она вызывает воспаление в тканях мозга.

Известно, что такой тип воспаления мозга связан с проблемами настроения, такими как тревожность и депрессия.

Чтобы проверить свои идеи, исследователи разработали комплексное исследование, состоящее из двух частей. Сначала они обследователи группу из пятидесяти пяти молодых, здоровых мужчин-добровольцев. Они специально отобрали мужчин со средней массой тела, исключить влияние ожирения на метаболизм.

Команде необходимо было определить, у кого из добровольцев наблюдалась мальабсорбция фруктозы. Участников попросили выпить раствор, содержащий определенное количество фруктозы. Затем исследователи анализировали дыхание участников в течение нескольких часов.

Когда кишечные бактерии ферментируют неусвоенную фруктозу, они выделяют такие газы, как водород и метан. Эти газы всасываются в кровь и в конечном итоге выводятся через легкие. Измеряя количество выдыхаемых газов, команда определила, у каких добровольцев сахар не усваивался полностью.

Участники также отслеживали свой ежедневный рацион питания в течение целой недели. Они точно записывали все, что ели и пили. Это позволило исследователям рассчитать их среднее суточное потребление фруктозы и определить пищевые источники этого сахара.

Для оценки психического здоровья добровольцы заполнили стандартизированные анкеты, предназначенные для измерения уровня тревожности.

Наконец, исследователи взяли у каждого участника образцы крови и кала. Эти образцы позволили получить представление об их иммунной системе и кишечной микрофлоре.

Результаты показали, что у шестидесяти процентов добровольцев наблюдалась мальабсорбция фруктозы. Общее ежедневное количество потребляемой фруктозы было примерно одинаковым у тех, кто хорошо усваивал сахар, и у тех, у кого сахар усваивался хуже. Обе группы потребляли в среднем около тридцати граммов фруктозы в день.

Несмотря на схожий уровень потребления пищи, у лиц с мальабсорбцией в анкетах отмечались более высокие показатели тревожности. Анализы крови показали, что у них повышен уровень воспалительных белков. Эти белки действуют как химические посредники, сигнализирующие иммунной системе о необходимости реакции.

Наличие этих белков указывает на вялотекущее системное воспаление у людей с мальабсорбцией. При анализе образцов стула исследователи обнаружили существенные различия в типах присутствующих бактерий. У людей с мальабсорбцией было больше определенных групп бактерий и меньше других.

Например, у людей с мальабсорбцией было повышено содержание бактерий группы Bifidobacterium. И наоборот, у них было понижено содержание бактерий группы Prevotella. Эти изменения свидетельствуют о том, что неусвоенный сахар непосредственно изменял микроэкосистему кишечника.

Количество определенных бактерий также коррелировало с источником фруктозы. Уровень бактерий менялся в зависимости от того, употребляли ли участники фрукты, сладкую выпечку или сладкие напитки.

Некоторые из этих групп бактерий были напрямую связаны с показателями тревожности и уровнем воспаления в крови у добровольцев.

Чтобы лучше понять биологические механизмы, лежащие в основе этих наблюдений, исследователи провели эксперимент с мышами. Они использовали генетически модифицированных мышей, у которых отсутствовали специфические белковые “дверцы”, необходимые для усвоения фруктозы. Эти мыши послужили надежной моделью полной мальабсорбции фруктозы.

Модифицированных мышей, наряду с обычными мышами, кормили пищей, содержащей пять процентов фруктозы, в течение четырех недель. После месяца такой диеты мышей подвергли поведенческому тестированию. Исследователи поместили животных в приподнятый лабиринт в форме знака “плюс”.

Этот лабиринт имеет два закрытых и два открытых ответвления. Мыши от природы предпочитают темные, закрытые пространства, но им также нравится исследовать окружающий мир. Обычные мыши проводят довольно много времени, исследуя открытые ответвления.

Исследователи также поместили мышей в цилиндр с водой. Они измерили, как долго мыши активно плавали, пытаясь выбраться, по сравнению с тем временем, когда они пассивно плавали на поверхности. Эти стандартные тесты помогают исследователям оценить тревожное и депрессивное поведение грызунов.

Мыши с мальабсорбцией фруктозы проявляли более выраженное тревожное и депрессивное поведение, чем обычные мыши. Они в основном избегали открытых участков приподнятого лабиринта. Они также проводили больше времени, неподвижно плавая в водяном цилиндре.

Затем исследователи изучили кишечник и мозг мышей. Как и у людей-добровольцев, у мышей с нарушением всасывания наблюдались явные изменения в составе кишечных бактерий.

Некоторые семейства бактерий практически полностью исчезли, в то время как другие быстро размножались.

В головном мозге исследователи внимательно изучили микроглию. В нормальных условиях микроглия выполняет функцию уборщиков, очищая организм от клеточного мусора. Когда мозг подвергается стрессу, микроглия переходит в режим защиты и воспаления.

Исследователи измерили активность определенных генов, связанных с этим воспалительным состоянием. Микроглия у мышей с нарушением всасывания продуцировала более высокие уровни воспалительных молекул. Кроме того, у них наблюдалась повышенная активность генов, связанных с болезненным состоянием.

Эти данные свидетельствуют о том, что непереваренный сахар в кишечнике посылал тревожные сигналы иммунной системе мозга. Возникшее в результате воспаление мозга, вероятно, стало причиной изменений в поведении мышей. Эксперимент на животных идеально отражал тенденции, наблюдавшиеся у людей-добровольцев.

Исследователи отмечают несколько ограничений в своей работе. В исследовании, как на людях, так и на животных, участвовали только представители мужского пола.

Биологический пол может сильно влиять как на метаболические процессы, так и на психическое здоровье.

Поэтому в будущих исследованиях необходимо будет включить в выборку женщин. Этот шаг поможет определить, применима ли связь между мальабсорбцией фруктозы и тревожностью ко всем людям. Расширение круга участников необходимо для полного понимания этого состояния.

Кроме того, исследование на людях носило исключительно наблюдательный характер. Исследователи не могли контролировать ежедневный рацион добровольцев. Они не могли наблюдать за тем, что происходит с уровнем тревожности при полном исключении фруктозы из рациона.

В будущих клинических испытаниях можно будет проверить, улучшают ли диеты с низким содержанием фруктозы симптомы тревожности у людей с мальабсорбцией. Изучение этой связи может в конечном итоге привести к разработке новых методов диетологической терапии. Такие открытия могут открыть новые способы поддержания психического здоровья с помощью индивидуального подхода к питанию.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога