Для многих людей диета с высоким содержанием сахара стала почти случайностью.

По словам исследователя из Мичиганского университета Моники Дус, три четверти продуктов в супермаркетах содержат сахар. Теперь, в исследовании на крысах, совместное исследование исследователей UM обнаружило, что да, диета с высоким содержанием сахара снижает способность вкусовой системы ощущать сладость.

Дус хотел дополнительно изучить, было ли это явление физиологическим эффектом, происходящим в органах чувств крыс, потребляющих диету с высоким содержанием сахара. Группа, в которую вошли ученые Университета Массачусетса Роберт Брэдли, Шарлотта Мистретта и Кэрри Феррарио, обнаружила, что чувствительность нерва, который передает информацию о сладости с языка в мозг, была снижена почти на 50% у крыс, получавших диету с высоким содержанием сахара. Их результаты опубликованы в журнале Current Biology.

Несколько лет назад исследование показало, что снижение уровня сахара в рационе людей привело к тому, что люди стали воспринимать сахар как более насыщенный. Но как это происходит? В нескольких наших предыдущих работах было обнаружено, что сахар притупляет сладкий вкус у плодовых мушек, снижая чувствительность нервов и перепрограммируя вкусовые клетки, но мухи все еще остаются мухами. Я действительно хотел понять, происходит ли это и как это происходит у млекопитающих».

Моника Дус, доцент кафедры молекулярной, клеточной и биологии развития

Дус обратился к профессорам Школы стоматологии UM Брэдли и Мистретте, которые изучали, как работает вкус и как он меняется в результате диеты и болезней. Команда также связалась с Феррарио, адъюнкт-профессором фармакологии в Медицинской школе UM, который изучает нейробиологию пищевого поведения у крыс.

Исследователи дали одной группе крыс их типичную диету и доступ к сахарной воде. Контрольная группа крыс получала обычную диету и доступ к простой воде. Через четыре недели исследователи использовали электроды для записи реакции нерва, когда язык стимулировали различными растворами. Этот нерв передает информацию о вкусе от передней части языка крысы, которая содержит клетки вкусовых рецепторов, воспринимающих химические вещества, в мозг.

Затем исследователи давали крысам сладкие, горькие, кислые, соленые растворы и растворы со вкусом умами и измеряли реакцию крыс на прикосновение и холод. Пока они это делали, они проверяли реакцию передней части языка на эти вкусы и ощущения.

Исследователи не обнаружили разницы в реакции крыс на соленый, горький, кислый вкус и вкус умами, а также на прикосновение или холод, но они увидели 50-процентное снижение чувствительности нерва к раствору сладкой сахарозы (столового сахара).

«Это не тонкий эффект, — сказал Дус. «Это действительно сильно, и это заняло всего четыре недели».

По истечении четырех недель исследователи также обнаружили, что крысы не набрали вес от сахара. Затем ученые вернули крыс к их обычному рациону с простой водой. Еще через четыре недели они повторно проверили чувствительность крыс к сладкому и обнаружили, что она восстановилась.

«Это потенциально хорошая новость для нас», — сказал Дус. «Если вы едите много сахара, но решили отказаться от сахара, это показывает, что вы можете восстановить свой вкус (при условии, что система работает так же)».

Этот результат был несколько ожидаемым, сказал Дус. Ранее Мистретта и Брэдли обнаружили, что вкусовая система очень пластична и может восстанавливаться после медикаментозного лечения, которое ее нарушает, например химиотерапии.

Затем группа стала выяснять, почему это может происходить. Глядя на языки крыс, они не обнаружили изменений во вкусовых сосочках крыс, структурах, в которых находятся вкусовые сосочки на языке. Это имеет смысл, сказал Дус: если бы они это сделали, они, вероятно, также обнаружили бы изменения в чувствительности крыс к другим вкусам.

Исследователи также не обнаружили изменений ни в количестве вкусовых рецепторов на языке, ни в том, как нерв соединяется со вкусовыми рецепторами. Но, заглянув внутрь вкусовых рецепторов, они обнаружили меньше клеток, определяющих сладость у крыс, получавших диету с высоким содержанием сахара.

В будущих исследованиях Дус и Феррарио изучат, как эти вкусовые изменения влияют на прием пищи и активность клеток, которые получают информацию о сладости глубоко в мозгу. Например, Дус ранее обнаружил, что у мух пониженное ощущение сладкого ослабляет выброс дофамина, уменьшая чувство сытости и вызывая переедание. Это также происходит у крыс?

Существует много свидетельств того, что диеты, содержащие сахар и жиры, влияют на дофамин и системы обучения пищевым продуктам в мозге человека и млекопитающих, но причины этих изменений остаются в значительной степени неизвестными. Возникают ли они из-за изменений в наших чувствах, в частности, из-за наблюдаемых здесь изменений вкуса?

«Поскольку мы — млекопитающие, а наши вкусовые системы похожи на крысиные, это лучшее из имеющихся доказательств того, что диета с высоким содержанием сахара меняет сенсорную систему», — сказал Дус. «Так что это может повлиять на ваш выбор еды. Это может повлиять на ваш метаболизм. Но кроме того, другой важный вывод заключается в том, что если ваша вкусовая система действительно пластична, вполне вероятно, что если мы изменим рецептуру продуктов, чтобы они содержали меньше сахара, наши вкусовые рецепторы научатся есть и любить пищу так же сильно, как нам нравилось это дополнительное сладкое. вещи сегодня».

Группа написала совместный внутренний грант, предлагая изучить, как сахар меняет сладость у крыс, что финансировало их работу. Работа началась в 2018 году, сначала со студентом бакалавриата Ханнаном Дриксом, а затем с постдокторантом MCDB Хайеном Сунгом и постдокторантом стоматологической школы Ивой Веселой. Закрытие из-за COVID и последующие ограничения на исследования остановили проект почти на 1,5 года.