Мозг может использовать состав жиров в пище как сигнал о смене времен года. К такому выводу пришли ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Жиры — один из ключевых компонентов питания. Они обеспечивают организм энергией, входят в состав клеточных мембран и участвуют в передаче сигналов между клетками. При этом жиры различаются по химической структуре.
Особый интерес представляют полиненасыщенные жирные кислоты: в природе их доля в тканях растений и животных увеличивается в холодное время года, поэтому они потенциально могут служить для организма сигналом смены сезонов.
Ученые проверили, способен ли мозг использовать состав пищевых жиров как сезонную «подсказку». В эксперименте мышей по очереди переводили на режимы освещения, имитирующие лето и зиму. Две группы животных при этом посадили на диеты с одинаковой калорийностью, но разным соотношением жиров. В рационе первого типа преобладали полиненасыщенные жиры, в то время как во второй группе их потребление ограничивалось.
Мыши на бедной полиненасыщенными жирами диете значительно медленнее перестраивались к «зимнему» световому режиму. Их температура тела оставалась повышенной, а метаболизм дольше сохранял «летние» характеристики. Анализ мозга показал, что эффект связан с активацией молекулярного переключателя в гипоталамусе — центре, регулирующем суточные ритмы и энергетический баланс.
Дополнительно ученые провели эксперименты с генетически модифицированными мышами, у которых этот переключатель не работал. У них скорость адаптации к сезонному освещению не зависела от состава пищи. Это подтвердило, что жиры не просто сопутствуют изменениям, а напрямую участвуют в настройке биологических часов.
Ученые предполагают, что мозг воспринимает состав жиров как своеобразный «биологический календарь». Исследовательская группа отмечает, что у людей с генетической мутацией, затрагивающей тот же молекулярный переключатель, развивается расстройство сна, при котором они быстро засыпают и просыпаются на рассвете.
Это доказывает существование подобного механизма у людей, но для подтверждения того, влияют ли пищевые жиры на суточные ритмы человека аналогичным образом, необходимы прямые исследования.
Ранее был найден способ защитить организм от ожирения на клеточном уровне.