Воздействие запахов жирной пищи на беременных мышей изменяет пищевое поведение их потомства

Известно, что ожирение у матери и питание высококалорийной пищей во время беременности повышают риск ожирения и метаболического синдрома у потомства. Причиной этого являются не только метаболические нарушения, но и поведенческие изменения. Авторы статьи в Nature Metabolism показали, что одних только сенсорных следов (то есть пахучих соединений), содержащихся в жирной пище достаточно, чтобы через амниотическую жидкость и молоко воздействовать на потомство и сформировать у него долгосрочные пищевые привычки.  

Исследователи разработали специальный корм с ароматом бекона или сливочного масла — привлекательных для многих людей высококалорийных продуктов, — не превышающий по калорийности стандартный корм для мышей. Проанализировав химический состав пахучих компонентов и профиль активации обонятельных нейронов, они убедились, что полученный ароматизированный корм по сенсорным характеристикам близок к настоящей жирной пище. Затем ученые создали модель пренатального воздействия ассоциированных с жирной пищей сенсорных стимулов. 

В рамках эксперимента беременные мыши вплоть до рождения потомства получали ароматизированный корм. Такое питание не влияло на набор массы тела во время беременности, процент жировой ткани в организме, уровень глюкозы и инсулина в крови и чувствительность периферических тканей к инсулину. Также не менялись соотношение фракций липидов в крови и молоке, уровни лептина, холецистокинина и PYY (гормонов, регулирующих голод и насыщение) в крови и экспрессия в гипоталамусе белков, задействованных в регуляции питания. Поведение мышей, получавших ароматизированный корм, не отличалось от контрольной группы. На массы плодов и плацент режим питания также не повлиял.
Изменения, однако, наблюдались у потомства этих мышей. Когда мышат по мере взросления переводили на высокожировой рацион, потомки самок, получавших ароматизированный корм, быстрее набирали вес, чем детеныши из контрольной группы. Также у них быстрее развивалось ожирение, повышался уровень глюкозы в крови и снижалась чувствительность к инсулину. 

Интересно, что обнаруженных эффектов не наблюдалось, если с ароматизированным кормом впервые сталкивались не матери подопытных мышей, а они сами во взрослом возрасте. Более того, ароматизированный корм в диете беременной мыши сильнее влиял на набор веса у ее детенышей-самцов. Употребление такого корма во время лактации, напротив, оказывало больше влияния на детенышей-самок. 

Самки мышей, матери которых питались ароматизированным кормом, быстрее набирали вес на высококалорийной диете, и содержание жира в их организме было выше, чем в контроле.
Credit:
Nature Metabolism (2025). DOI: 10.1038/s42255-025-01405-8 | CC BY    

Когда потомств самок экспериментальной группы переводили на высококалорийную пищу, общий расход энергии организмом у них не возрастал, а снижался. Также у них в меньшей степени активировался термогенез в бурой жировой ткани.

Ученые установили, что воздействие обонятельных стимулов в процессе эмбрионального развития и в первые дни жизни влияет на пищевое поведение и метаболизм через два механизма. Первый из них связан с мезолимбической дофаминовой системой, отвечающий за восприятие вознаграждения. У мышей, сталкивавшихся с запахами жирной пищи в процессе развития, в системе вознаграждения возникают такие же изменения, как у мышей с ожирением. Обычный корм вызывает у них значительно меньший дофаминовый ответ, чем у мышей, чьи матери питались обычным кормом. Кроме того, мыши, матери которых питались ароматизированным кормом, сразу отдавали предпочтение жирной пище, когда сталкивались с ней сами.

Второй механизм связан с нейронами аркуатного ядра гипоталамуса, экспрессирующими агути-родственный белок (AgRP-нейронами). Эти нейроны участвуют в регуляции пищевого поведения и расходования энергии. В норме они активны при голодании и ингибируются сенсорными стимулами, ассоциированными с едой. Степень подавления AgRP-нейронов пропорциональна предполагаемой питательной ценности продукта. Но у мышей, которые в процессе развития сталкивались с обонятельными стимулами, ассоциированными с жирной пищей, AgRP-нейроны одинаково реагировали на пищу с разной калорийностью, то есть степень их инактивации в ответ на жирную пищу была значительно снижена. Эти изменения аналогичны тем, которые возникают у мышей с алиментарным ожирением (то есть ожирением, которое связано с избыточным поступлением калорий).

Чтобы понять, достаточно ли одних сенсорных сигналов или требуется сочетание запаха и поступления калорий, исследователи смоделировали воздействие аромата жирной пищи отдельно от питания. Если мыши получали обычный корм, а запах бекона чувствовали не во время кормления, то никаких изменений у потомства не отмечалось. Более того, оптогенетическая стимуляция отдельных обонятельных рецепторов у новорожденных мышат меняла пищевые предпочтения лишь тогда, когда сопровождалась поступлением корма. 

Полученные данные демонстрируют, что сенсорный опыт в раннем возрасте влияет на пищевое поведение и особенности метаболизма в дальнейшем. Это подчеркивает необходимость более глубокого анализа того, какие сенсорные сигналы окружают будущую мать и младенца (включая используемые в современной пищевой промышленности ароматизаторы), и как они могут повлиять на здоровье в долгосрочной перспективе. Кроме того, необходимы дальнейшие исследования половых различий в формировании пищевого поведения и ожирения.

Ограниченное употребление сахара в первую тысячу дней после зачатия снижает риск диабета и гипертонии у взрослых

В переедании вкусной пищи «виноват» дофаминовый контур, начинающийся в голубом пятне