Zašto smo toliko ovisni o šećeru?

Ovisnost je zdravstveno stanje u kojem osoba ima nekontroliranu želju za uzimanjem neke tvari ili bavljenjem nekom aktivnošću, iako zna da to može dovesti do štetnih učinaka. Uzimanje te supstance ili bavljenje tom aktivnošću učinit će da se osoba osjeća dobro. Odgovara li šećer računu? Jasno je da, jer mnogi od nas ne mogu kontrolirati žudnju za nečim slatkim.

Većina nas svakodnevno koristi šećer. Moderna hrana bogata je šećerom i ovo obilje šećera smatra se jednim od glavnih razloga za sve veće epidemije pretilosti. Prekomjerna konzumacija šećera ne rezultira samo poplavom dodatnih kalorija - ona također može dovesti do ovisnosti. Šećer može komunicirati s različitim tvarima u mozgu, utječući i mijenjajući njihovu normalnu razinu. Ono što je najvažnije, utječe na razinu dopamina. Također može promijeniti koncentraciju nekih receptora u mozgu.

Najčešći oblik šećera u našoj hrani je saharoza. Kada se unese, ovaj se šećer dijeli u probavnom sustavu na svoja dva sastojka, glukozu i fruktozu. Inzulin i glukagon dva su enzima najvažnija za metabolizam glukoze. Oboje reguliraju razinu glukoze u ljudskom tijelu.

Nakon gutanja i razgradnje šećera, molekule glukoze apsorbiraju se i distribuiraju u sve organe i stanice u tijelu. Skupina proteina nazvana GLUC odgovorna je za transport glukoze u krvi. GLUT1 je glavni prijenosnik glukoze u mozak.

Kad glukoza dođe do odredišnih stanica, mora ući unutar stanica gdje se konzumira. Postoje različiti mehanizmi za postizanje ovog cilja. Neke stanice, poput crvenih krvnih stanica, koriste pasivni transport, poznat i kao difuzija, da bi dobile glukozu iz krvne plazme. Mnoge druge stanice koriste aktivne transportne mehanizme za isporuku glukoze unutar stanica.

Jedno od ljudskih tkiva koje ne podnosi nisku razinu glukoze je moždano tkivo. Glavni razlog tome je nemogućnost neurona da pohranjuju glukozu i koriste tu pohranjenu glukozu kad se razina smanji. To je razlog zašto je ljudski mozak prvi na redu za opskrbu glukozom. Mozak je ujedno i najveći sagorijevač glukoze u ljudskom tijelu.

Neki bi ljudi mogli reći da jedu bombone da bi se osjećali sretno. I nisu u krivu. Šećer povećava oslobađanje neurotransmitera serotonina, što čovjeku daje sretan osjećaj. Kvaka je u tome što šećer uzrokuje i oslobađanje inzulina koji na kraju normalizira razinu glukoze, a kad se glukoza vrati na relativno nisku razinu, opet ćemo nastojati uzimati šećer samo da bismo se ponovno osjećali sretnima. To može dovesti do začaranog kruga neprestanog jedenja slatkiša samo da bi se osjećali dobro. Rezultat je prejedanje i moguća ovisnost.

Svi znamo koliko djeca vole slatkiše i šećer. Ta ljubav ipak nije posljedica navika i odgoja. Nedavno su istraživači otkrili da dječju ljubav prema bombonima uzrokuje biologija njihovog mozga. Koncentracija neurotransmitera i njihovih receptora razlikuje se u djece u usporedbi s odraslima. Ta se razlika polako smanjuje dok odrastamo. Problem je što se ovisnost o šećeru može stvoriti rano u djetinjstvu i ostati do kraja života.

Drugi problem ovisnosti o šećeru jest činjenica da ljudski mozak različito reagira na različite vrste šećera koje unosimo. Velike su razlike između moždanih reakcija na glukozu i fruktozu. Primjerice, našem će tijelu trebati mnogo manje glukoze da bi se osjećalo dobro i pokrenulo impulse koji nam govore da prestanemo jesti. S fruktozom je situacija prilično drugačija. Ljudskom tijelu treba puno više fruktoze da bi suzbilo prehranu.

Istraživači s medicinskog fakulteta Yale otkrili su ovaj fenomen koristeći funkcionalnu magnetsku rezonancu. Proveli su svoje istraživanje na zdravim pretilim subjektima. Znanstvenici su koristili fMRI za otkrivanje različitih moždanih reakcija na glukozu i fruktozu. Nakon uzimanja glukoze, došlo je do smanjenja protoka krvi u područjima mozga odgovornim za apetit, sustav nagrađivanja i motivaciju. To je također izazvalo trenutno zadovoljstvo. Gutanje fruktoze nije uzrokovalo ove promjene u protoku krvi.

Problem je što se fruktoza često koristi u modernoj hrani i pićima. Budući da ljudski mozak ne može pravilno regulirati gutanje fruktoze, to može dovesti do ponašanja u potrazi za hranom, prejedanja i na kraju pretilosti.

U ljudskom mozgu postoji niz različitih stanica, svaka s različitim skupom funkcija. Glija stanice okružuju neurone i pružaju im potporu. Jedna vrsta stanica glije su astrociti, koji igraju važnu ulogu u stvaranju krvno-moždane barijere. Krvno-moždana barijera kontrolira kretanje tvari između moždanog tkiva i krvi u oba smjera. Nova istraživanja pokazuju da funkcije astrocita mogu kontrolirati enzimi poput inzulina i leptina.

Istraživači sa Tehničkog sveučilišta u Münchenu otkrili su da astrociti igraju važnu ulogu u unosu glukoze. Na svojoj površini imaju receptore za inzulin koji reagiraju na glukozu u krvi. PET snimke pokazale su da inzulin može komunicirati s astrocitima i regulirati njihovu propusnost za glukozu što će rezultirati razlikama u razinama glukoze u mozgu. Kad se astrociti u dijelovima mozga odgovorni za apetit aktiviraju, to dovodi do osjećaja zadovoljstva. Međutim, kada glukoza ne dođe do ovih astrocita, oni se ne aktiviraju i osoba će i dalje težiti glukozi.

Unatoč ogorčenim otkrićima, ovisnost o šećeru i posebno njegovi mehanizmi djelovanja u mozgu i dalje su slabo proučeni. Bolje razumijevanje ovog fenomena može otvoriti put učinkovitijim terapijskim intervencijama usmjerenim na prevenciju pretilosti.

Reference

García-Cáceres, C., Quarta, C., Varela, L., Gao, L., Gruber, T., i sur. (2016) Astrocitni parovi koji signaliziraju inzulin Unos glukoze u mozak s dostupnošću hranjivih tvari. Stanica, 166 (4): 867-880. DOI: 10.1016 / j.cell.2016.07.02

Page, K. A., Chan, O., Arora, J., Belfort-DeAguiar, R., Dzuira, J., i sur. (2013) Učinci fruktoze vs glukoze na regionalni cerebralni protok krvi u moždanim regijama zahvaćenim apetitom i nagradnim putovima. 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) Učinci šećera slični opijatima na ekspresiju gena u nagradnim područjima mozga štakora. Molecular Brain Research, 124 (2): 134-142. DOI: 10.1016 / j.molbrainres.2004.02.013

Vannucci, S. J., Maher, F., Simpson, I.A. (1997) Proteini transporteri glukoze u mozgu: dostava glukoze do neurona i glije, Glia. 21 (1): 2-21. PMID: 9298843

Ventura, A. K., Mennella, J. A. (2011) Urođene i naučene sklonosti slatkom okusu tijekom djetinjstva, Trenutno mišljenje u kliničkoj prehrani i metaboličkoj njezi. 14 (4): 379–384. DOI: 10.1097 / MCO.0b013e328346df65

Ovaj se gostujući članak izvorno pojavio na nagrađivanom blogu o zdravstvu i znanosti i zajednici tematiziranoj mozgovima, BrainBlogger: Zašto je šećer toliko ovisan?