Selfish Brain (Егоистичният мозък)

Защо толкова много хора развиват затлъстяване и захарен диабет тип 2? Според изследванията на мозъка и невробиологията при изследванията на заболяванията на обмяната се пропуска основното свойство на мозъка – метафорично казано – неговият егоизъм (на англ.: „selfishness“).

От всички органи у човека тъй нареченият егоцентричен мозък (Selfish Brain)¹ изразходва най-много енергия под формата на глюкоза – а именно 130g дневно, която той черпи на първо място от тялото. Какво се случва обаче, когато мозъкът не може да си достави недостатъчно енергия от тялото? Възможно ли е затлъстяването и захарният диабет тип 2 да са спасителните планове на мозъка?

Принципи и закони на доставящите вериги

Доказателствата за това схващане идват от последната публикация, ² която използва принципите и законите на доставящите вериги, познати от логистиката и икономиката, за да се опише просто централната и периферна енергийна обмяна. Прилагайки методите от стопанския анализ към данните за енергийната обмяна, е доказано успешно, че при затруднения в снабдяването на мозъка в доставящата към него верига се появява „задръстване”, което се изявява под формата на запълващи се мастни депа.

Доставящата верига на мозъка – с централната нервна система като краен потребител – описва енергийните потоци от най-отдалеченото място към по-близката заобикаляща среда от тялото към мозъка (фиг.). Тази верига е разклонена, т.е., възможно е да се складира енергия в странични складове, като мускулната и мастната тъкан.

Компонентите Push и Pull предлагане - доставяне

Основен принцип на логистичните вериги за доставка е, че потокът в тях се определя от предлагащия (компонента Push) и от приемащия (компонента Pull). С други думи: потоците се регулират от предлагането и търсенето. Потоците транспортират енергия в различна форма.

Недостатъчно приемане (Pull) на мозъка при захарен диабет

В доставящата верига на човешкия мозък е установено, че здравият организъм запазва своята системна енергийна хомеостаза чрез достатъчно приемане (Brain-Pull) – т.е. способността на мозъка да изисква достатъчно енергия от тялото – и че в основата на затлъстяването е недостатъчното приемане Brain-Pull.

Мозъкът прилага ефикасни механизми, чрез които активно изисква от тялото енергия. Съществуват два механизма на Brain-Pull: от една страна при необходимост астроцитите, снабдяващите клетки на невроните, изискват глюкоза от кръвообращението през кръвно-мозъчната бариера. От друга страна невроните от вентромедиалния хипоталамус издават заповеди, които предават енергийните потоци в организма към мозъка. Невроните активират симпатикусовата нервна система и така блокират инсулиновата секреция от бета-клетките. По този начин този Brain-Pull-механизъм лимитира инсулинозависимото поглъщане на глюкозата през GLUT4 в мускулната и мастната тъкан, докато се запазва инсулинонезависимото поглъщане на глюкоза през GLUT1 в мозъка. Така циркулиращата на първо място е на разположение на мозъка. Освен механизмите Brain-Pull съществуват и Body-Pull, т.е. механизми на поглъщане на храната: невроните от латералния хипоталамус изискват подаването на енергия от заобикалящата среда, и инициират поглъщането на храната.

Мозъкът отдава само 1% или нищо

Доказано е, че ефективният механизъм на Brain-Pull е особено съществен при недостиг на храна, с цел да се запази мозъчната и периферната енергийна хомеостаза. ² Отдавна установените експериментални находки сега могат да се обяснят, показвайки, че при изтощение всички телесни органи губят до 40% от теглото си, докато мозъкът губи само 1% или съвсем нищо.³

Какво се случва, ако механизмите на Brain-Pull не работят ефективно? Това застрашава мозъчното снабдяване. Метаболитната спешна помощ, която компенсира подобен проблем, е увеличаването на хранителния прием. Това действително води до достатъчно снабдяване с глюкоза на мозъка – но като странично действие се появява натрупването във веригата на доставките: в мастната тъкан се акумулира енергия и се появява затлъстяване. Енергия се акумулира и в кръвоносните съдове, и се развива захарен диабет  тип 2. ²

Спешните планове на мозъка

От гледната точка на изследването на мозъчната обмяна затлъстяването и захарният диабет тип 2 са „спешните планове” на мозъка. Всяка терапия трябва да се разглежда като интервенция във веригите на саморегулацията на организма, вследствие на което при определени обстоятелства тя може да се натъкне на значителни съпротивления. Това обяснява защо много от опитите за намаляване на теглото не успяват или пък хората, които с драконовски мерки са намалили теглото си, изпадат в депресия. Трябва да се разработят нови форми на терапия, ако не искаме днешните решения да бъдат утрешни проблеми.

Литература:

¹ Peters A, Schweiger U, Pellerin L et al: The selfish brain: competition for energy resources. Neurosci Biobehav Rev 2004; 28: 143-180

² Peters A, Langemann D: Build-ups in the supply chain of the brain: on the neuroenergetic cause of obesity and type 2 diabetes . Front Neuroenergetics 2009; 1: 2; doi:10.3389/neuro. 14.002. 2009

³ Krieger M: Über die Atrophie der menschlichen Organe при Inanition. Z Angew Anat Konstitutionsl1921; 7: 87-134