Чем больше жира, тем меньше мозга, причем у мужчин связь сильнее, чем у женщин

Ученые просканировали 12 000 британцев в томографе и увидели связь между ожирением и изменениями мозга. Чем больше вес и содержание жира, тем меньше объем серого вещества.

Связь между ожирением и изменениями структур мозга ученые ранее уже замечали. Но эти исследования грешили маленьким размером выборки и тем, что связь искали между индексом массы тела (ИМТ) и объемом мозга. В новом исследовании ученые из Нидерландов обратили внимание на то, что большой ИМТ может быть и у человека, не страдающего ожирением, а напротив, хорошо физически развитого. Поэтому ученые провели более подробное исследование, в котором учли процентное соотношение жира в организме.

Авторы статьи использовали данные участников долговременного широкомасштабного исследования UK Biobank, которое ведется в Великобритании с 2006 года и изучает вклад наследственности и окружающей среды в здоровье человека. Всего в этом исследовании участвует более 500 000 человек, а с 2014 по 2018 год мозг 12 087 его участников (примерно поровну мужчин и женщин в возрасте от 45 до 76 лет) просканировали с помощью диффузионно-тензорной МРТ. Их данные и использовали ученые. Также они задействовали и информацию о процентном соотношении жира в теле участников, которое измеряли с помощью биоимпедансометрии. Оказалось, что у мужчин жир в среднем составляет 24,4% от массы тела, а у женщин — 35,5%.

Далее ученые сопоставили данные о структуре мозга, полученные с помощью МРТ, с показателями веса и процентным содержанием жира, а после провели анализ всей этой информации, чтобы узнать, связаны ли эти параметры и если связаны, то как.

Оказалось, что связь есть, причем зависит она от пола. Процентное соотношение жира в организме мужчин отрицательно коррелирует с объемом некоторых отделов мозга, состоящих из серого вещества: таламуса, хвостатого ядра, скорлупы, бледного шара, гиппокампа и прилежащего ядра. То есть чем больше в организме жира, тем меньше был объем всех этих областей мозга.

У женщин связь между ожирением и объемом мозга тоже прослеживалась, но пострадал исключительно бледный шар. Да и вообще, связь между количеством жира и объемом мозга у мужчин оказалась сильнее — на каждые 5,5% жира в организме мозг в среднем терял 27,2 мм³ серого вещества. Женщины же за каждые 6,6% жира платили 11,2 мм³ объема серого вещества.

МРТ головного мозга двух участниц исследования. У участницы слева содержание жира в организме — 13%, у участницы справа — 49%. У участницы с более высоким соотношением жира ниже объем подкорковых структур серого вещества Ilona A. Dekkers et al. / Radiology / CC BY-NC-ND

Кроме того, исследователи заметили изменения в строении белого вещества. Выяснилось, что ожирение увеличивает его связность и уменьшает коэффициент диффузии. Обычно эти два параметра сигнализируют о нейродегенеративных заболеваниях и возрастных изменениях, но в обратном порядке: если связность падает, а диффузия растет, значит, все плохо.

Возможно, считают ученые, мозг «съеживается» из-за того, что ожирение вызывает воспалительные процессы в организме, а это, как показывали ранние исследования, может навредить серому веществу. Интересно, что женщинам, возможно, помогает эстроген, который частично защищает от метаболического синдрома, частого виновника ожирения.

Ученые предполагают, что уменьшение массы серого вещества в мозге приводит к нарушениям пищевого поведения. Дело в том, что в отделах, уменьшение объема которых связано с ожирением, находятся системы вознаграждения стимулов, связанных с пищей. Возможно, ожирение приводит к нарушению пищевого поведения, которое, в свою очередь, способствует дальнейшему ожирению. Но это не точно — исследование не отвечает на вопрос, есть ли причинно-следственная связь, оно лишь показало корреляцию.