Известно, что ожирение вызывает снижение уровня тестостерона у мужчин, что влияет на мышечную массу и когнитивные способности, а также на репродуктивную функцию, уменьшая количество сперматозоидов и снижая либидо. Каким образом ожирение вызывает эти изменения, а также вызывает сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2 типа, до конца не изучено.

Используя мышей, которых кормили пищей с высоким содержанием жиров для имитации человеческого ожирения , исследовательская группа под руководством Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружила, что ожирение вызывает хронические изменения в мозге. Команда обнаружила, что мозг мышей показал сокращение связей между нейронами и снижение регуляции — уменьшение количества — рецепторов, которые обычно информируют мозг о наличии достаточного количества энергии и необходимости прекратить прием пищи.

«Это может объяснить, почему мы не прекращаем чрезмерное потребление калорий», — сказал Джурджика Косс, профессор биомедицинских наук в Школе медицины, который руководил исследованием, опубликованным в Journal of Neuroscience . «У мышей с избыточным весом также наблюдался более низкий уровень тестостерона в крови и уменьшенное количество сперматозоидов».

Косс объяснил, что репродуктивная функция регулируется гипоталамо-гипофизарно-гонадной осью, обратной связью, которая регулирует половое размножение и развитие. Гипоталамус — это сложная область мозга, которая регулирует потребление пищи, температуру, жажду и размножение. Он содержит нейроны, которые регулируют синтез и секрецию гормонов из гипофиза, расположенного в основании мозга, которые затем регулируют синтез тестостерона и выработку спермы в яичках у мужчин (и выработку эстрогена и овуляцию у женщин).

«Когда эти нейроны в гипоталамусе не функционируют должным образом, как при ожирении, это приводит к снижению уровня гормонов гипофиза и снижению выработки тестостерона и спермы», — сказал Косс. «К нашему удивлению, мы обнаружили, что основным местом воздействия ожирения является мозг, а не яички или гипофиз, нарушая нормальное функционирование нейронов, регулирующих воспроизводство».

Косс подчеркнула, что те же самые механизмы мозга, которые ее лаборатория изучала у мышей в ходе исследования, существуют и у людей.

«У нас есть те же нейроны, которые регулируют воспроизводство и потребление пищи, и те же гормоны в гипофизе, которые регулируют функцию яичек у мужчин, например, синтез тестостерона и выработку спермы», — сказала она.

Ожирение является серьезной проблемой, от которой страдают двое из пяти взрослых в США. Известно, что ожирение вызывает и другие серьезные проблемы со здоровьем, такие как сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2 типа. По словам Косс, в настоящее время каждой пятой паре требуется вспомогательная репродуктивная технология, чтобы родить ребенка. Исследования в ее лаборатории сейчас сосредоточены на изучении негативных последствий ожирения для репродукции человека.

Косс объяснил, что нейроны в мозге связаны и общаются друг с другом через синапсы. Нейроны, которые регулируют потребление пищи и расход энергии, взаимодействуют с нейронами, которые регулируют воспроизводство, чтобы координировать их функции, поскольку воспроизводство — это энергозатратный процесс.

«Выращивание ребенка требует много энергии», — сказал Косс. «Мы подсчитали количество синапсов в нейронах, которые регулируют воспроизводство в мозге, и выявили меньше синаптических связей у мышей, которых кормили пищей с высоким содержанием жиров. Мы до сих пор не знаем точно, как это происходит, но теперь, после выявления конкретных популяций нейронов и конкретных синаптических молекул, на которые влияет ожирение, мы можем сосредоточить наши будущие исследования на попытке понять эти наблюдения».

Косс отметила, что ее лаборатория еще не проверила, передаются ли эти изменения потомству.

«Сначала мы хотели бы проверить, можем ли мы обратить эти изменения, переведя мышей, питавшихся высокожирной пищей, обратно на нормальную диету, чтобы они похудели», — сказала она. «Для многих людей борьба с ожирением — это проигранная битва. Мы надеемся показать, что через некоторое время после потери веса мозг способен восстановить потребление пищи организмом , что поможет людям, борющимся с потерей веса».