Познакомьтесь с собой. Как гены, микробы и нейроны делают нас теми, кто мы есть

Как вы, вероятно, догадываетесь, всякий раз, когда мы говорим о каком-то гормоне (или нейромедиаторе), должен быть рецептор для этой сигнальной молекулы – как перчатка кетчера[52] для мяча. Рецептор лептина LEPR – это ген, который работает в качестве такой перчатки, и мутации этого гена также могут нарушить сигнал о сытости. Обнаружена другая разновидность мышей с ожирением – db/db; эти мыши обладают мутацией в рецепторе лептина, причем аналогичное состояние наблюдается также и у некоторых людей. Небольшая часть людей с ожирением страдает от такой недостаточности рецептора лептина: они никогда не получают сигнал о сытости, поэтому им практически невозможно прекратить переедать. Сигнал сытости продолжает стучать, но не может достучаться.

Лептин способствует производству другого гормона сытости, который называется α-меланоцитстимулирующим гормоном (α-МСГ); он также помогает обеспечить ощущение сытости после еды. Рецептор, улавливающий и реагирующий на этот гормон, называется MC4R, и ученые установили мутации ДНК у этого гена у людей с ранним этапом ожирения.

Мутации с лептином могут быть связаны с проблемами полового созревания, но существует и другая любопытная связь между питанием и сексом, затрагивающая MC4R. Химики разработали множество соединений, которые выглядят как α-МСГ, в надежде, что они, соединения, будут связываться с MC4R и помогать людям с ожирением чувствовать себя сытыми. Оказывается, некоторые из этих так называемых агонистов MC4R обладают эректогенными свойствами, то есть улучшают сексуальный аппетит. Если однажды выяснится, что они же помогают похудеть, то мужчины, вынужденные сейчас расстегивать ремень после еды, продолжат это делать, но по другим причинам. Меньше еды и больше физических упражнений – двойная польза! Если же отбросить шутки, этот пример подчеркивает проблему, с которой мы сталкиваемся: генетика, лежащая в основе нашего аппетита, сложна и исследователям предстоит еще масса работы, прежде чем они определят, смогут ли какие-то препараты помочь нам контролировать бюджет калорий безопасным образом.

Помимо генов, регулирующих гормональные аспекты пищевого поведения, существуют гены, управляющие приподнятым настроением, которое мы ощущаем после хорошей трапезы. Исследователи обнаружили, что люди с генетической вариацией под названием Taq1A больше склонны к ожирению, поскольку она снижает количество дофаминовых рецепторов (рецепторы, участвующие в восприятии вознаграждения) в мозге. Людям с таким вариантом гена приходится съедать больше, чтобы ощутить такое же дофаминовое вознаграждение, которое другие люди чувствуют, съев меньшее количество пищи.

Важность таких исследований невозможно переоценить. Гены могут регулировать наши потребности, и для некоторых людей аппетит находится вне возможностей самоконтроля. Вправе ли мы судить или попрекать людей с ненасытным аппетитом за то, что так устроена их ДНК?

Даже если ДНК сконструировала ваш мозг так, что он сносно регулирует прием пищи, неконтролируемыми могут оказаться другие вещи. Ученые документально зафиксировали множество примеров, когда пациенты набирали или теряли вес из-за опухоли или сотрясения мозга. Кроме того, внезапно начинают переедать некоторые люди с мозговыми имплантатами, подающими электрические импульсы для контроля непроизвольных нарушений движений (например, при болезни Паркинсона). Сходным образом мыши набрасываются на пищу в течение нескольких секунд, если им стимулируют определенные зоны мозга. Такие исследования подчеркивают важную роль мозга в наших пищевых привычках.

Современные исследования по идентификации конкретных областей мозга, контролирующих пищевое поведение, обещают новые методы лечения проблем с весом. В 2018 году нейробиолог Чарльз Цукер из Колумбийского университета смог манипулировать определенными нейронами в мозге мышей так, что у животных пропало и природное стремление к сладкому, и природное отвращение к горькому. Представьте: в один прекрасный день ваш мозг перестроят так, что брокколи станет привлекательнее шоколадного торта!

Как ваши родители повлияли на ваш аппетит

Нет никаких сомнений, что нарушения в некоторых генах могут нарушить контроль аппетита и обмен веществ у некоторых людей. Однако генетические вариации не объясняют стремительный рост уровня ожирения за последние десятилетия. По оценкам, мутации отдельных генов, подобные описанным ранее, отвечают менее чем за 10 % случаев ожирения. Возможно, здесь больше задействованы не мутации ДНК, а эпигенетические механизмы: что-то в нашей окружающей среде может изменять экспрессию генов так, что это способствует тучности. Этому есть свидетельства: менять экспрессию генов так, что это влияет на аппетит, обмен веществ и восприимчивость к болезням, может наша пища.