У людей с ожирением оказался увеличен гипоталамус

Британские ученые с помощью магнитно-резонансной томографии и машинного обучения обнаружили, что у людей с избыточным весом и ожирением общий объем гипоталамуса значительно больше, чем у людей с нормальным весом. По мнению ученых, такая связь может объясняться воспалением в гипоталамусе, однако причинно-следственную связь еще предстоит изучить. Результаты исследования опубликованы в журнале NeuroImage: Clinical.

Гипоталамус и связанные с ним нейронные сети играют решающую роль в поддержании энергетического баланса посредством регуляции аппетита. В последних исследованиях гипоталамуса ученые обнаружили ключевые популяции нейронов и сигнальных молекул гипоталамуса, которые регулируют аппетит. Кроме того, гипоталамусу приписывают участие в сложных взаимосвязях между пищевым поведением, весом и психическими заболеваниями.

Поскольку от ожирения, которое повышает риск развития диабета и сердечно-сосудистых заболеваний, во всем мире страдает около двух миллиардов человек, ученых интересует органическая основа этого заболевания. Несмотря на то, что гипоталамус очевидно участвует в патогенезе ожирения через регуляцию чувства голода и насыщения, мало что известно о его морфологических изменениях при ожирении.

Группа ученых под руководством Стефани Браун (Stephanie Brown) из Кембриджского университета исследовала, отличается ли изображение гипоталамуса на МРТ у людей с избыточным весом и ожирением и без него. Всего в исследование включили 240 человек, дополнительно ученые проанализировали данные от 1111 человек. Всех разделили на четыре группы: с избыточным весом, с ожирением, и две соответствующие группы контроля. Для дополнительного анализа в исследование были включены люди с анорексией и булимией (и соответствующие контрольные группы).

Проанализировав данные МРТ с помощью алгоритмов машинного обучения, ученые обнаружили, что объем левой передне-нижней и правой задней областей гипоталамуса на МРТ были значительно больше в группе с ожирением по сравнению с контрольной группой (p < 0,05). Данные по всему гипоталамусу для объединенных когорт показали более сильную взаимосвязь правых областей гипоталамуса с ожирением. При этом объем гипоталамуса значимо не различался между группами с недостатком веса и нормальным весом.

В наборе данных от 1111 участников после корректировки весь правый гипоталамус (p < 0,01), весь левый гипоталамус (p < 0,01), левое заднее ядро (p < 0,01), левое верхнее трубчатое ядро (p < 0,05), правое заднее нижнее ядро (p < 0,05), правое заднее ядро (p < 0,05) и правое верхнее трубчатое ядро (p < 0,05) были значительно больше в объеме в группе с ожирением. У всех участников с индексом массы тела более 24,9 левое верхнее трубчатое ядро (p < 0,01), весь левый гипоталамус (p < 0,05) и правое переднее нижнее ядро были значительно больше в объеме.

Пока ученым неясно, являются ли структурные изменения гипоталамуса причиной или следствием изменений массы тела, поэтому сложно говорить о точном значении этого открытия. Однако поскольку предыдущие исследования на животных показывали, что диета с высоким содержанием жиров может вызвать воспаление гипоталамуса, что, в свою очередь, приводит к резистентности к инсулину и ожирению, ученые считают, что увеличение гипоталамуса у людей с ожирением тоже может объясняться воспалением.

Ранее мы рассказывали про то, что активация глутаматергических и проопиомеланокортинегических нейронов в ядрах гипоталамуса приводит к снижению потребления пищи в условиях продолжительной боли.