Палмитинова киселина (PA) е един от най-разпространените липиди, открити в кърмата, месото и млечните продукти. В ново проучване изследователи от университета в Торонто, Канада, установиха, че когато диетичните нива на палмитинова киселина са ниски, тя се произвежда от черния дроб и се транспортира до развиващия се мозък. Резултатите от това предклинично проучване подчертават значението на палмитинова киселина за здравето на мозъка и сочат необходимостта от повече изследвания за понижаване на нивата на палмитинова киселина в храните за кърмачета. Резултатите от проучването бяха публикувани онлайн на 17 януари 2024 г. в Nature Communications под заглавието „Повишена регулация на чернодробната липогенеза от диетични захари в отговор на хранене с ниско съдържание на палмитат, доставя мозъчен палмитат“.
Ричард Базинет от Университета в Торонто, съответният автор на статията, каза: „Когато променихме количеството палмитинова киселина в диетите на развиващите се мишки, нямаше ефект върху мозъка. Тези констатации са изненадващи, защото когато диетичните липиди се понижат , липидите в мозъка също са понижени, но в това ново проучване черният дроб успя да увеличи производството на липиди, за да гарантира, че мозъкът получава достатъчно липиди, въпреки големите вариации в хранителния прием."
Палмитиновата киселина е наситена мазнина, която поддържа здравето на мозъка по редица начини през целия живот на бозайника. Той допринася за структурата и функцията на миелина, обвивката, която изолира нервните връзки, и е предшественик на молекули, които регулират възпалението и насърчават клетъчното сигнализиране.
Учените отдавна знаят, че хората и другите бозайници могат да получат палмитинова киселина от храната и също да я произвеждат в процес, наречен de novo липогенеза, който основно изисква глюкоза за синтезиране на палмитинова киселина. Малко се знае за това на кои източници разчита тялото на различните етапи на растеж и съзряване.
Bazinet каза, че техните открития подчертават значението на палмитинова киселина за здравето на мозъка на всички етапи, особено по време на етапите на развитие, когато нуждата от тази мазнина е най-голяма.
Bazinet каза: "Интересното е, че докато мозъкът произвежда палмитинова киселина, черният дроб извършва много регулиране нагоре. В тези системи е вграден излишък, така че тялото не рискува да получи недостатъчни количества от хранителните вещества."
Макензи Смит, първият автор на доклада и докторант в лабораторията на Bazinet, каза, че резултатите трябва да дадат пауза на производителите, които искат да намалят количеството палмитинова киселина в храните за кърмачета.
Смит каза: „Имаме потенциал да намалим количеството палмитинова киселина във формулата, което може да има положително въздействие върху околната среда, но все още не знаем потенциалните ефекти върху здравето. Когато черният дроб произвежда толкова много от веществото, може ли може ли да има отрицателни ефекти върху черния дроб?"
Изображение от Nature Communications, 2024 г., doi:10.1038/s41467-023-44388-4
Смит отбеляза също, че дори мишки, които консумират най-ниските количества палмитинова киселина чрез диетите си, все още консумират по-високи нива на този липид, отколкото някои производители на формули се стремят, каза Смит, добавяйки, че това несъответствие добавя към обосновката за по-нататъшни предклинични и човешки изследвания.
За да разкрият източника на палмитинова киселина в мозъците на развиващи се мишки, тези автори са използвали нова въглеродна изотопна техника. Изотопите са различни версии на един и същ химичен елемент, които имат малко по-различни качества; в това ново проучване те се възползваха от естествените разлики в съотношенията на въглеродните изотопи в околната среда, въз основа на начина, по който растенията абсорбират въглерод по време на фотосинтеза.
Смит казва: „Повечето растения използват същия път за фиксиране на въглерода от атмосферата и имат същите въглеродни изотопни съотношения, но захарите като царевица и захарна тръстика – които черният дроб използва за производството на палмитинова киселина – имат различни въглеродни изотопни съотношения.“
В мозъците на мишките, каза Смит, характеристики с намалено съотношение на въглеродни изотопи показват, че палмитинова киселина се извлича от храна, докато характеристики с повишени съотношения на въглеродни изотопи показват, че мазнините се синтезират от нулата.
Тези автори успяха да проследят тези характеристики на множество етапи от развитието на мишка, което ги накара да идентифицират черния дроб като основен източник на палмитинова киселина в развиващия се мозък на мишки - откритие, което те потвърдиха чрез изследване на промените в генетиката.
Този подход отваря нови възможности за изследване, казва Смит, "В сравнение с традиционните радиоиндикатори, които са много скъпи, тази нова техника позволява рентабилни, дългосрочни дизайни на изследвания."
Изследователи в лабораторията на Bazinet в момента прилагат същата техника към мозъчната тъкан на възрастни, за да надграждат настоящите открития. Bazinet казва, че този подход може да осигури нов начин за измерване и проследяване на хранителните източници на други липидни молекули и хранителни вещества.
Bazinet каза: "Тези проблеми могат да бъдат маркирани от тази техника, като проследяване на източника и количеството на добавените захари. Това може да бъде много полезно за науката за храненето."