Zakaj smo tako odvisni od sladkorja?

Zasvojenost je zdravstveno stanje, v katerem ima oseba neobvladljivo željo, da bi vzela snov ali se dejavno ukvarjala, čeprav ve, da bi to lahko imelo škodljive učinke. Če uživate to snov ali se ukvarjate s to dejavnostjo, se bo oseba počutila dobro. Ali sladkor ustreza računu? Jasno je, da, saj toliko nas ne more obvladati hrepenenja po nečem sladkem.

Sladkor večina od nas uporablja vsak dan. Sodobna hrana je zelo bogata s sladkorjem in ta številčnost sladkorja velja za enega glavnih razlogov za naraščajoče epidemije debelosti. Prekomerna poraba sladkorja ne povzroči samo poplave odvečnih kalorij - lahko povzroči tudi zasvojenost. Sladkor lahko sodeluje z različnimi snovmi v možganih, kar vpliva in spreminja njihovo normalno raven. Predvsem vpliva na raven dopamina. Prav tako lahko spremeni koncentracijo nekaterih receptorjev v možganih.

Najpogostejša oblika sladkorja v naši hrani je saharoza. Pri zaužitju se ta sladkor v prebavnem sistemu razdeli na dve sestavini, glukozo in fruktozo. Insulin in glukagon sta dva encima, ki sta najpomembnejša za presnovo glukoze. Oba uravnavata raven glukoze v človeškem telesu.

Po zaužitju in razgradnji sladkorja se molekule glukoze absorbirajo in porazdelijo po vseh organih in celicah v telesu. Skupina beljakovin, imenovana GLUC, je odgovorna za transport glukoze v krvi. GLUT1 je glavni prenašalec glukoze v možgane.

Ko glukoza doseže ciljne celice, mora iti v celice, kjer se porabi. Za dosego tega cilja obstajajo različni mehanizmi. Nekatere celice, na primer rdeče krvne celice, uporabljajo pasivni transport, znan tudi kot difuzija, da dobijo glukozo iz krvne plazme. Številne druge celice uporabljajo aktivne transportne mehanizme za dovajanje glukoze v celice.

Eno od človeških tkiv, ki ne prenaša nizke ravni glukoze, je možgansko tkivo. Glavni razlog za to je nezmožnost nevronov, da shranjujejo glukozo in jo uporabljajo, ko se raven zniža. To je razlog, zakaj so človeški možgani prvi na vrsti za oskrbo z glukozo. Možgani so tudi največji gorilnik glukoze v človeškem telesu.

Nekateri lahko rečejo, da jedo bonbone, da se počutijo srečne. In se ne motijo. Sladkor poveča sproščanje nevrotransmiterja serotonina, kar človeku da vesel občutek. Ulov je v tem, da sladkor povzroči tudi sproščanje inzulina, ki sčasoma normalizira raven glukoze, in ko se bo glukoza vrnila na relativno nizko raven, si bomo spet prizadevali za jemanje sladkorja, da se bomo spet počutili srečne. To lahko privede do začaranega kroga nenehnega uživanja sladkarij samo zato, da se dobro počutite. Rezultat je prenajedanje in možna zasvojenost.

Vsi vemo, kako zelo radi imajo otroci sladkarije in sladkor. Vendar ljubezen ni posledica navad in vzgoje. V zadnjem času so raziskovalci ugotovili, da ljubezen otrok do bonbonov povzroča biologija njihovih možganov. Koncentracija nevrotransmiterjev in njihovih receptorjev je pri otrocih drugačna kot pri odraslih. Ta razlika se počasi zmanjšuje, ko se staramo. Težava je v tem, da se odvisnost od sladkorja lahko oblikuje že v otroštvu in ostane do konca življenja.

Druga težava z zasvojenostjo s sladkorjem je dejstvo, da se človeški možgani različno odzivajo na različne vrste sladkorja, ki jih zaužijemo. Med možganskimi reakcijami na glukozo in fruktozo so velike razlike. Na primer, naše telo bo potrebovalo veliko manj glukoze, da se bo počutilo dobro in sprožilo impulze, ki nam sporočajo, da nehamo jesti. S fruktozo je situacija precej drugačna. Človeško telo potrebuje veliko več fruktoze za zatiranje prehranjevanja.

Raziskovalci z medicinske fakultete Yale so ta pojav odkrili z analizo funkcionalne magnetne resonance. Študijo so izvedli na zdravih ne-debelih osebah. Znanstveniki so s fMRI zaznali različne možganske reakcije na glukozo in fruktozo. Po jemanju glukoze se je zmanjšal pretok krvi v možganskih predelih, ki so odgovorni za apetit, sistem nagrajevanja in motivacijo. Povzročilo je tudi takojšnje zadovoljstvo. Zaužitje fruktoze ni povzročilo teh sprememb v pretoku krvi.

Težava je v tem, da se fruktoza pogosto uporablja v sodobni hrani in pijači. Ker človeški možgani ne morejo pravilno uravnavati zaužitja fruktoze, lahko vodi do vedenja pri iskanju hrane, prenajedanja in sčasoma do debelosti.

V človeških možganih je več različnih celic, od katerih ima vsaka drugačen nabor funkcij. Glijske celice obkrožajo nevrone in jim zagotavljajo oporo. Ena vrsta celic glije so astrociti, ki igrajo pomembno vlogo pri ustvarjanju krvno-možganske pregrade. Krvno-možganska pregrada nadzoruje gibanje snovi med možganskim tkivom in krvjo v obe smeri. Nove raziskave kažejo, da lahko funkcije astrocitov nadzorujejo encimi, kot sta insulin in leptin.

Raziskovalci na tehnični univerzi v Münchnu so ugotovili, da imajo astrociti pomembno vlogo pri vnosu glukoze. Na svoji površini imajo inzulinske receptorje, ki reagirajo na glukozo v krvi. Pregledi PET so pokazali, da lahko insulin deluje z astrociti in uravnava njihovo prepustnost za glukozo, kar bo povzročilo razlike v ravni glukoze v možganih. Ko se astrociti v delih možganov, ki so odgovorni za apetit, aktivirajo, to povzroči občutek zadovoljstva. Ko pa glukoza ne doseže teh astrocitov, se ti ne aktivirajo in oseba si bo še naprej prizadevala za glukozo.

Kljub nezadovoljnim odkritjem ostajajo odvisnost od sladkorja in zlasti njegovi mehanizmi delovanja v možganih slabo raziskani. Boljše razumevanje tega pojava lahko utira pot učinkovitejšim terapevtskim posegom, namenjenim preprečevanju debelosti.

Reference

García-Cáceres, C., Quarta, C., Varela, L., Gao, L., Gruber, T., et al. (2016) Astrocitni pari za signalizacijo insulina Privzem glukoze v možganih z razpoložljivostjo hranil. Celica, 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) Učinki fruktoze proti glukozi na regionalni možganski pretok krvi v možganskih regijah, vključenih v poti apetita in nagrajevanja. 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., et al. (2004) Opiatom podobni učinki sladkorja na izražanje genov v nagrajenih predelih možganov podgan. Molecular Brain Research, 124 (2): 134-142. DOI: 10.1016 / j.molbrainres.2004.02.013

Vannucci, S. J., Maher, F., Simpson, I.A. (1997) Beljakovine za prenos glukoze v možganih: dostava glukoze v nevrone in glijo, Glia. 21 (1): 2–21. PMID: 9298843

Ventura, A. K., Mennella, J. A. (2011) Prirojene in naučene želje po sladkem okusu v otroštvu, Trenutno mnenje o klinični prehrani in presnovi. 14 (4): 379–384. DOI: 10.1097 / MCO.0b013e328346df65

Ta gostujoči članek se je prvotno pojavil na večkrat nagrajenem spletnem dnevniku o zdravju in znanosti ter skupnosti možganov, BrainBlogger: Zakaj je sladkor tako zasvojen?