Ожиріння чинить значний вплив на функціонування та здоров’я мозку через кілька механізмів:
- Запалення. Ожиріння асоціюється з хронічним низькорівневим запаленням, яке впливає на мозок. Жирова тканина виділяє прозапальні цитокіни, які долають гематоенцефалічний бар’єр і спричиняють запалення в мозку. Це запалення пов’язане з нейродегенеративними захворюваннями, такими як хвороба Альцгеймера.
- Інсулінорезистентність. У людей з ожирінням часто розвивається інсулінорезистентність, що призводить до діабету 2 типу. Інсулін відіграє важливу роль у функціонуванні мозку, включаючи регуляцію гомеостазу глюкози та нейропластичності. Інсулінорезистентність може порушувати ці процеси, що веде до когнітивних порушень.
- Судинні зміни. Ожиріння збільшує ризик розвитку серцево-судинних захворювань, які впливають на мозок. Збільшується ймовірність інсультів і мікроінсультів, що призводить до судинної деменції.
- Нейротрансмітерні зміни. Ожиріння впливає на рівні нейротрансмітерів, таких як дофамін і серотонін, що впливає на настрій і когнітивні функції. Дефіцит дофаміну пов’язаний із порушенням мотивації та когнітивних функцій.
- Структурні зміни мозку. Ожиріння призводить до зменшення об’єму сірої речовини в певних ділянках мозку, включаючи гіпокамп, який відіграє ключову роль у пам’яті та навчанні.
- Порушення сну. Ожиріння часто супроводжується апное сну, що призводить до фрагментації сну і гіпоксії мозку. Хронічне порушення сну негативно позначається на когнітивних функціях і загальному здоров’ї мозку.
- Оксидативний стрес. У людей з ожирінням спостерігається підвищений рівень оксидативного стресу. Цей стан характеризується надлишком вільних радикалів, які ушкоджують клітини мозку, включно з нейронами. Оксидативний стрес пов’язаний із розвитком нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Паркінсона і хвороба Альцгеймера.
- Гормональні зміни. Ожиріння впливає на вироблення і регуляцію різних гормонів, включаючи лептин і грелін, які відіграють роль у регуляції апетиту і метаболізму. Дисбаланс цих гормонів впливає на нейропластичність і когнітивні функції.
- Епігенетичні зміни. Ожиріння призводить до епігенетичних змін, тобто до змін в експресії генів без зміни самої ДНК. Епігенетичні зміни впливають на роботу мозку і передаються нащадкам, збільшуючи ризик розвитку когнітивних порушень у наступних поколінь.
- Мікробіота кишківника. Встановлено, що кишкова мікробіота відіграє важливу роль у здоров’ї мозку через так звану «вісь кишківник-мозок». У людей з ожирінням склад мікробіоти часто порушений, що впливає на функціонування мозку, сприяючи запаленню та порушенню бар’єрних функцій кишківника.
- Психосоціальні чинники. Ожиріння часто асоціюється з депресією, тривожністю та низькою самооцінкою. Психосоціальні чинники негативно впливають на когнітивні функції та загальне психічне здоров’я.
- Зниження фізичної активності. Люди з ожирінням часто ведуть менш активний спосіб життя. Нестача фізичної активності негативно позначається на здоров’ї мозку, оскільки фізичні вправи сприяють нейрогенезу, поліпшенню настрою і когнітивних функцій.
- Енергетичний метаболізм. Мозок споживає значну кількість енергії, і зміни в метаболізмі при ожирінні порушують постачання мозку необхідними поживними речовинами та енергією. Призводить до когнітивних порушень і зниження ефективності роботи мозку.
- Гематоенцефалічний бар’єр. Ожиріння може послаблювати або пошкоджувати гематоенцефалічний бар’єр – захисний механізм, що запобігає проникненню шкідливих речовин із крові в мозок. Порушення його цілісності збільшує ризик запалення та пошкодження нейронів.
- Зменшення нейропластичності. Ожиріння знижує здатність мозку до адаптації та відновлення, тобто нейропластичність. Це ускладнює навчання і пам’ять, сповільнює відновлення після травм або стресів.
- Зміни в гіпокампі. Гіпокамп – ключова ділянка мозку, відповідальна за пам’ять і навчання. У людей з ожирінням часто спостерігається зменшення об’єму і функціональності гіпокампу, що негативно позначається на когнітивних функціях.
- Роль ліпідів. У людей з ожирінням часто спостерігається підвищений рівень ліпідів у крові. Ліпіди чинять токсичний вплив на клітини мозку, сприяючи запаленню і пошкодженню нейронів.
- Мієлін і аксональне пошкодження. Ожиріння негативно впливає на мієлін – речовину, що вкриває нервові волокна і забезпечує швидку передачу нервових імпульсів. Пошкодження мієліну призводить до зниження швидкості та ефективності нейронної передачі, що позначається на когнітивних функціях.
- Ендотеліальна дисфункція. Ожиріння викликає дисфункцію ендотелію – внутрішнього шару кровоносних судин. Це погіршує кровопостачання мозку, що може сприяти розвитку когнітивних порушень та інсультів.
- Окислення ліпідів. При ожирінні підвищується рівень окислених ліпідів, що спричиняє ушкодження клітинних мембран і мітохондрій у нейронах, що веде до їхньої дисфункції та загибелі.
- Психоневрологічні аспекти. Ожиріння впливає на психоневрологічні аспекти здоров’я, такі як реакція на стрес і регуляція емоцій. Хронічний стрес і депресія, асоційовані з ожирінням, роблять свій внесок у погіршення когнітивних функцій і здоров’я мозку загалом.
Ожиріння чинить багатоплановий вплив на мозок, включаючи механізми запалення, оксидативного стресу, гормональні та епігенетичні зміни, а також порушення в мікробіоті кишківника і зниження фізичної активності.
Усі ці чинники призводять до значних когнітивних порушень і підвищеного ризику нейродегенеративних захворювань.
