Dieta bogată în grăsimi a fost asociată cu comportamente impulsive și modificări în creier

Un studiu publicat în ACS Chemical Neuroscience a investigat modul în care o dietă bogată în grăsimi, administrată în perioada critică a adolescenței, influențează pe termen lung trei domenii cheie la șobolani: (1) controlul inhibitor (impulsivitate și compulsiune), (2) expresia genică în regiuni cerebrale implicate în comportament (în special cortexul prefrontal), și (3) profilul metabolomic la nivel de intestin (evaluat prin metaboliți și acizi grași). În timp ce multe cercetări s-au concentrat pe efectele dietelor bogate în calorii asupra apariției obezității, rezultatele acestui studiu aduc dovezi că o dietă bogată în grăsimi poate altera comportamentul și parametrii biologici chiar și în absența unui fenotip obez.
Impulsivitatea poate fi examinată sub mai multe forme, inclusiv impulsivitatea motorie (tendința de a acționa prematur fără a aștepta un semnal) și impulsivitatea decizională (preferința pentru recompense mici și imediate în detrimentul unor recompense mai mari, dar întârziate). Compulsivitatea presupune comportamente repetate, greu de oprit, indiferent de consecințe. Studiul a utilizat mai multe paradigme de testare (de exemplu, sarcini cu semnal luminos și joc de tip pariu la rozătoare) pentru a surprinde nuanțele comportamentului impulsiv și compulsiv.  

Cercetătorii au evaluat modificările unor gene relevante în cortexul prefrontal, cum ar fi genele care codifică receptorii dopaminergici (DRD1, DRD2), factorul neurotrofic de origine cerebrală (BDNF) și receptorul canabinoid de tip 1 (CB1). Aceste molecule și căi de semnalizare sunt cunoscute pentru rolul lor în reglarea impulsivității, recompensei alimentare și răspunsului la stres.

Metabolomica fecală a fost analizată prin spectroscopie de rezonanță magnetică nucleară și cromatografie gazoasă, pentru a detecta schimbările în acizii grași, aminoacizi și alți metaboliți. Obiectivul a fost de a identifica posibile corelații între modificările microbiene sau metabolice intestinale și comportamentul alterat, precum și schimbările de la nivel cerebral.

Șobolanii au fost împărțiți în două grupuri încă din adolescență: un grup hrănit cu dietă standard și un grup hrănit cu o dietă bogată în grăsimi. Diferiți parametri (greutate, consum de apă și hrană, concentrații de leptină și factor de necroză tumorală alfa în sânge) au fost monitorizați pe parcursul experimentului pentru a exclude dezvoltarea unui fenotip obez sau a altor factori confuzivi majori.  

Comportamentul a fost evaluat prin mai multe teste, printre care:  

• sarcina cu timp variabil de așteptare a semnalului luminos (pentru impulsivitate motorie),  
• sarcina cu cinci opțiuni de reacție la semnal (cinci opțiuni seriale),  
• sarcina de tip întârziere a recompensei (pentru impulsivitatea de tip decizional),  
• joc de tip pariu la rozătoare (pentru a măsura capacitatea de a alege strategic recompensele).  

La final, s-au recoltat mostre de țesut cerebral pentru analiza expresiei genice în cortexul prefrontal și probe fecale pentru profilul metabolomic.

Rezultate

Efecte asupra impulsivității motorii și decizionale  

• Șobolanii hrăniți cu dietă bogată în grăsimi au realizat semnificativ mai multe răspunsuri premature (un indicator de impulsivitate motorie) în unele teste (variabil în funcție de sarcina aplicată).  
• Cu toate acestea, nu au fost observate diferențe notabile în ceea ce privește impulsivitatea decizională (tendința de a prefera recompensele rapide și mici față de cele mari, dar întârziate), sugerând că dieta bogată în grăsimi poate acționa selectiv asupra unor dimensiuni ale impulsivității.  
• Compulsivitatea (măsurată ca răspunsuri perseverative) nu a fost influențată în mod semnificativ.

Efecte paradoxale în sarcina de tip „joc de pariu”  

• Spre deosebire de alte probe, șobolanii cu dietă bogată în grăsimi au arătat o tendință mai puțin impulsivă în testul de tip joc de pariu, preferând opțiuni considerate mai „conservatoare.”  
• Autorii propun că acest rezultat ar putea fi explicat prin schimbări ale mecanismului de recompensă și posibila devalorizare a hranei standard la animalele obișnuite cu un aport caloric și hedonic mai ridicat.

Modificări ale expresiei genice în cortexul prefrontal  

• La masculi, dieta bogată în grăsimi a dus la creșterea expresiei BDNF, DRD1 și CB1, sugerând o adaptare a circuitelor dopaminergice și canabinoide la noul status alimentar.  
• La femele, a fost evidențiată o alterare a BDNF (în sens opus celui din masculi), sugerând că diferențele de sex pot influența modul în care creierul răspunde la aportul crescut de grăsimi.

Parametrii inflamatori și neuroinflamatori  

• Dieta bogată în grăsimi nu a produs diferențe semnificative în nivelurile de factor de necroză tumorală alfa (TNF-alfa) sau leptină (după corecția pentru greutate și sex), ceea ce arată că animalele nu au dezvoltat răspuns inflamator sistemic.  
• De asemenea, analizele de expresie genică pentru TNF-alfa în cortexul prefrontal nu au indicat diferențe majore, sugerând că alterările comportamentale nu pot fi explicate simplu printr-un proces inflamator sistemic cronic.

Profilul metabolomic și al acizilor grași  

• Analizele de spectroscopie nucleară și cromatografie gazoasă au arătat modificări la nivelul acizilor grași (inclusiv lauric și oleic) și a unor metaboliți (glucoză, glicerol, acid aspartic), care au variat în funcție de sex.  
• Femelele au prezentat modificări mai pronunțate în acizii grași saturați, iar masculii au avut niveluri diferite de acid oleic și acid aspartic.  
• Aceste diferențe sugerează că dieta bogată în grăsimi remodelează ecosistemul microbian și echilibrul metabolic la șobolani într-o manieră dependentă de sex.

Concluzii  

• O dietă bogată în grăsimi în adolescență poate induce vulnerabilități comportamentale persistente, afectând controlul inhibitor, în special impulsivitatea motorie, fără a necesita un fenotip obez sau o inflamație sistemică marcată.  
• Alterările pe termen lung ale expresiei genice în cortexul prefrontal (BDNF, receptorii dopaminergici și canabinoizi) ar putea fi o bază neurochimică pentru modificările de comportament observate.  
• Studiul semnalează diferențe între sexe, masculii și femelele prezentând răspunsuri distincte în ceea ce privește expresia BDNF și profilul metabolomic.  
• Rezultatele oferă indicii că, în absența obezității evidente, consumul de alimente bogate în grăsimi pe parcursul unei perioade critice de dezvoltare (adolescența) poate produce schimbări subtile, dar persistente, în comportament și fiziologie.  
• În plan clinic, aceste date sugerează importanța limitării dietei bogate în grăsimi la adolescenți pentru a preveni posibile efecte nedorite asupra capacității de autocontrol și asupra reactivității sistemelor de recompensă.