Ученые: добавки жирных кислот безопасны лишь при небольшой дозировке

Прием жирных кислот (триглицеридов) со средней длиной цепи при низкой и средней дозировке препарата увеличивает рабочую память, однако при высокой дозировке, улучшив пространственную память, приводит к относительному увеличению печени на 10%. Этот эффект был установлен учеными из Института экспериментальной медицины (ИЭМ) и Института эволюционной физиологии и биохимии (ИЭФБ) им. И. М. Сеченова РАН в ходе экспериментов над крысами, 20 марта сообщает пресс-служба РНФ.

Результаты исследования ученые представили в статье «Краткосрочные и долгосрочные когнитивные и метаболические эффекты добавок триглицеридов со средней длиной цепи у крыс», опубликованной в журнале Heliyon.

В настоящее время проблема когнитивных нарушений у взрослого населения становится всё более острой. Так, в Докладе Всемирной организации здравоохранения о состоянии мер общественного здравоохранения по борьбе с деменцией в мире отмечается рост количества людей, живущих со слабоумием, при этом к 2050 году, по прогнозам, оно достигнет 139 миллионов.

Было установлено, что одной из причин возникновения деменции является нарушение в мозге метаболизма глюкозы, при том что она служит основным источником энергии для всего организма.

Недостаток глюкозы приводит к энергетическому голоданию головного мозга, которое вызывает слабость, повышенную утомляемость и головокружение. Заменить глюкозу могут кетоновые тела, образующиеся при окислении жиров. Нейроны в этом случае используют их как основной источник энергии, и это улучшает функции мозга.

Количество кетоновых тел можно увеличить с помощью углеводного голодания, которое, в свою очередь, достигается или при полном голодании, или при соблюдении кетогенной диеты (в этом случае в рационе снижается потребление углеводов, которые заменяются жирной пищей), или же при продолжительных физических нагрузках.

Существует и более легкий способ — прием кетогенных добавок, таких как среднецепочечные жирные кислоты. Их производят в форме триглицеридов (масло СЦТ). Однако до сих пор неизвестно, какие долгосрочные эффекты окажет прием СЦТ без соблюдения специальных диет на сердечно-сосудистые заболевания и обмен веществ.

Ученые из ИЭМ и ИЭФБ РАН поставили своей задачей установить дозы, в которых СЦТ улучшают когнитивные функции, а также оценить их воздействие на обмен веществ.

Руководитель проекта, старший научный сотрудник лаборатории нейробиологии интегративных функций мозга Физиологического отдела им. И. П. Павлова ИЭМ кандидат биологических наук Александр Трофимов пояснил необходимость проведенного ими исследования:

«На данный момент СЦТ — широкодоступная кетогенная пищевая добавка с растущей популярностью, однако указаний о рекомендуемой дозировке не существует. Более того, в подобных исследованиях влияния приема СЦТ на функции мозга часто вообще не оцениваются метаболические эффекты, и для исследований отбирают пациентов и волонтеров без метаболических нарушений».

Исследование проводилось на трех группах крыс возраста 2,5–3,5 месяца в течение четырех недель. Первая группа получала низкую дозу СЦТ (1 г/кг), вторая — рекомендуемую (3 г/кг), а третья повышенную (6 г/кг). Четвертая, контрольная группа СЦТ не получала. Дозировка определялась по аналогии с человеческой, но с учетом скорости метаболизма.

В ходе исследований ученые провели ряд экспериментов для выявления когнитивных изменений. Для оценки рабочей памяти крыс они использовали Y-образный лабиринт с тремя идентичными «рукавами».

Инстинктивная любознательность заставляет этих животных исследовать лабиринт, посещая его «рукава». При этом показателем хорошей рабочей памяти является случай, когда крыса заходит в три разных «рукава», не возвращаясь более в тот, в котором только что была. Оказалось, что улучшение рабочей памяти вызывали только низкая и средняя дозы СЦТ.

Для оценки пространственной памяти исследователи использовали водный лабиринт Морриса: в круглый бассейн диаметром 150 см опускали крысу. Ей нужно было отыскать платформу, расположенную на 2 см ниже уровня воды. Найдя платформу, крыса на нее залезала и через 30 секунд ее забирали в клетку.

Платформа всегда находилась в одном и том же месте, при этом на стенках бассейна были ориентиры. Эксперимент шел четыре дня по четыре попытки в день. На пятый день платформу вынимали, а животное 90 секунд должно было плавать, пока его не заберут.

Пространственная память оценивалась по величине времени, которое крыса проводила в месте, где ранее была платформа. С помощью этого эксперимента исследователи узнали, что только прием высокой дозы приводил к улучшению пространственной памяти крыс, которые в этом случае дольше остальных находились в месте прежнего расположения платформы.

Метаболические эффекты оценивались по различным показателям метаболического здоровья в крови и весу внутренних органов животных. Ученые установили, что во всех группах показатели крови были в пределах нормы, но у группы, которую кормили повышенной дозой СЦТ, относительная масса печени в среднем выросла более чем на 10%.

Кроме того, у этой группы изменилось соотношение бурого (термогенного) и белого (запасающего) жира в сторону бурого по сравнению с контрольными показателями, тогда как у групп с низкой и средней дозой СЦТ этого не произошло.

Последний эффект был ожидаем, поскольку кетогенная диета широко используется для похудения, снижая запасы жира. Однако выявленное увеличение печени требует дополнительных исследований, так как может свидетельствовать о метаболических расстройствах.

«Результаты указывают на то, что в разных дозировках СЦТ могут по-разному влиять на мозг и метаболизм. Неожиданно, что положительный эффект на рабочую память исчез с увеличением дозы — это противоречит интуитивному ожиданию того, что большее количество СЦТ должно обеспечить большую энергию для мозга и более ярко выраженный положительный эффект», — отметил Александр Трофимов.

Он указал, что распространение информации о благотворном влиянии СЦТ на когнитивные функции вызовет стремление к увеличению доз кетогенной добавки, а это может привести к негативным последствиям.

«Наша большая задача всего цикла работ — подобрать такую дозу СЦТ, которая вызывала бы развитие интервального кетоза, улучшение памяти, но при этом оказывала бы минимальные эффекты на функционирование прочих систем, и затем детально изучать механизмы эффектов СЦТ», — подвел итог руководитель проекта.