Proč jsme tak závislí na cukru?

Závislost je zdravotní stav, při kterém má daná osoba nekontrolovatelnou touhu užít si látku nebo se věnovat nějaké činnosti, přestože věděla, že by to mohlo vést k nepříznivým účinkům. Užívání této látky nebo účast na této činnosti způsobí, že se člověk bude cítit dobře. Vyhovuje cukru účet? Je jasné, že ano, protože tolik z nás nedokáže ovládnout chuť na něco sladkého.

Cukr používá většina z nás denně. Moderní potraviny jsou velmi bohaté na cukr a toto množství cukru je považováno za jeden z hlavních důvodů rostoucích epidemií obezity. Nadměrná konzumace cukru nevede jen k záplavě kalorií navíc - může také vést k závislosti. Cukr může interagovat s různými látkami v mozku, ovlivňovat a měnit jejich normální hladinu. Nejvýznamnější je, že ovlivňuje hladinu dopaminu. Může také změnit koncentraci některých receptorů v mozku.

Nejběžnější formou cukru v našich potravinách je sacharóza. Při požití je tento cukr rozdělen v trávicím systému na dvě složky, glukózu a fruktózu. Inzulin a glukagon jsou dva enzymy nejdůležitější pro metabolismus glukózy. Oba regulují hladinu glukózy v lidském těle.

Po požití a degradaci cukru jsou molekuly glukózy absorbovány a distribuovány do všech orgánů a buněk v těle. Skupina bílkovin zvaných GLUC je zodpovědná za transport glukózy v krvi. GLUT1 je hlavní transportér glukózy do mozku.

Když glukóza dosáhne cílových buněk, musí jít dovnitř buněk, kde je spotřebována. K dosažení tohoto cíle existují různé mechanismy. Některé buňky, například červené krvinky, využívají k získání glukózy z krevní plazmy pasivní transport, známý také jako difúze. Mnoho dalších buněk používá aktivní transportní mechanismy k dodávání glukózy do buněk.

Jednou z lidských tkání, které nemohou tolerovat nízkou hladinu glukózy, je mozková tkáň. Hlavním důvodem je neschopnost neuronů ukládat glukózu a používat tuto uloženou glukózu, když hladiny klesají. To je důvod, proč je lidský mozek první v řadě pro přísun glukózy. Mozek je také největším spalovačem glukózy v lidském těle.

Někteří lidé by mohli říci, že jedí bonbóny, aby se cítili šťastní. A nemýlí se. Cukr zvyšuje uvolňování neurotransmiteru serotoninu, což dává člověku šťastný pocit. Háček je v tom, že cukr také způsobuje uvolňování inzulínu, který nakonec normalizuje hladinu glukózy, a když se glukóza vrátí na relativně nízkou hladinu, budeme se znovu snažit užívat cukr, abychom se cítili znovu šťastní. To může vést k začarovanému kruhu neustálého požívání sladkostí, jen abyste se cítili dobře. Výsledkem je přejídání a možná závislost.

Všichni víme, jak moc děti milují sladkosti a cukr. Tato láska však není důsledkem zvyků a výchovy. V poslední době vědci zjistili, že láska dětí k bonbónům je způsobena biologií jejich mozku. Koncentrace neurotransmiterů a jejich receptorů je u dětí odlišná od dospělých. Tento rozdíl se pomalu zmenšuje, zatímco stárneme. Problém je v tom, že závislost na cukru se může vytvořit brzy v dětství a zůstat po zbytek života.

Dalším problémem závislosti na cukru je skutečnost, že lidský mozek reaguje odlišně na různé druhy cukru, které přijímáme. Mezi reakcemi mozku na glukózu a fruktózu existují velké rozdíly. Například naše tělo bude potřebovat mnohem méně glukózy, aby se cítilo dobře a aby spustilo impulsy, které nám říkají, abychom přestali jíst. U fruktózy je situace poněkud odlišná. Lidské tělo potřebuje mnohem více fruktózy, aby potlačilo stravování.

Vědci z Yale School of Medicine objevili tento jev pomocí funkční zobrazovací analýzy magnetickou rezonancí. Studii provedli na zdravých neobézních subjektech. Vědci použili fMRI k detekci různých mozkových reakcí na glukózu a fruktózu. Po požití glukózy došlo ke snížení průtoku krve v oblastech mozku, které byly zodpovědné za chuť k jídlu, systém odměn a motivaci. Také to způsobilo okamžité uspokojení. Požití fruktózy tyto změny průtoku krve nezpůsobilo.

Problém je v tom, že fruktóza se často používá v moderních jídlech a nápojích. Protože lidský mozek nedokáže správně regulovat příjem fruktózy, může to vést k chování při hledání potravy, přejídání se a nakonec k obezitě.

V lidském mozku existuje řada různých buněk, z nichž každá má jinou sadu funkcí. Gliální buňky obklopují neurony a poskytují jim podporu. Jedním typem buněk glia jsou astrocyty, které hrají důležitou roli při vytváření hematoencefalické bariéry. Hematoencefalická bariéra řídí pohyb látek mezi mozkovou tkání a krví v obou směrech. Nové výzkumné studie ukazují, že funkce astrocytů lze řídit enzymy, jako je inzulín a leptin.

Vědci z Technické univerzity v Mnichově zjistili, že astrocyty hrají důležitou roli v příjmu glukózy. Na svém povrchu mají receptory inzulínu, které reagují na glukózu v krvi. PET skeny ukázaly, že inzulín může interagovat s astrocyty a regulovat jejich permeabilitu pro glukózu, což povede k rozdílům v hladinách glukózy v mozku. Když se aktivují astrocyty v částech mozku odpovědných za chuť k jídlu, vede to k pocitu uspokojení. Pokud však tyto astrocyty nedosáhne glukóza, neaktivují se a osoba bude i nadále usilovat o glukózu.

Navzdory nedávným objevům zůstává závislost na cukru a zejména jeho mechanismy působení v mozku špatně studována. Lepší porozumění tomuto jevu může připravit cestu k účinnějším terapeutickým intervencím zaměřeným na prevenci obezity.

Reference

García-Cáceres, C., Quarta, C., Varela, L., Gao, L., Gruber, T. a kol. (2016) Astrocytické signalizace inzulínu Páry Příjem glukózy mozkem s dostupností živin. Cell, 166 (4): 867-880. DOI: 10.1016 / j.cell.2016.07.02

Page, K. A., Chan, O., Arora, J., Belfort-DeAguiar, R., Dzuira, J., et al. (2013) Účinky fruktosy vs. glukózy na regionální průtok krve mozkem v oblastech mozku zapojených do chutí a odměn. JAMA. 309 (1): 63-70. DOI: 10.1001 / jama.2012.116975

Spangler, R., Wittkowskib, K. M., Goddardc, N. L., Avenad, N. M., Bartley G Hoebeld, B. G. a kol. (2004) Účinky cukru podobné opiátům na genovou expresi v oblastech odměny mozku krysy. Molecular Brain Research, 124 (2): 134-142. DOI: 10.1016 / j.molbrainres.2004.02.013

Vannucci, S. J., Maher, F., Simpson, I.A. (1997) Glukózové transportní proteiny v mozku: dodávka glukózy do neuronů a glií, Glia. 21 (1): 2-21. PMID: 9298843

Ventura, A. K., Mennella, J. A. (2011) Vrozené a naučené preference sladké chuti během dětství, Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care. 14 (4): 379–384. DOI: 10.1097 / MCO.0b013e328346df65

Tento hostující článek se původně objevil na oceňovaném blogu o zdraví a vědě a v komunitě s mozkovou tematikou BrainBlogger: Why Sugar is So Addictive?