Нейробиологи показали, что питательные элементы в грудном молоке влияли на формирование контактов между нейронами. Так, сахар грудного молока — мио-инозитол — увеличивал размер и количество связей между нейронами в развивающемся мозге у разных животных и человека. Кроме того, мио-инозитол повышал плотность контактов в зрелом мозге мышей. Полученные данные расширили представления о влияние грудного молока на ребенка, а также показали роль питания на формирование мозга. Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Формирование и поддержание синапсов во время развития ребенка определяется воздействием генетики, опыта и окружающей среды. Питание является одним из факторов окружающей среды, однако его значение на формирование и поддержание нейронных связей мало изучено.
Американские и британские ученые проверили, как грудное молоко влияет на синапсы. Для этого они проанализировали образцы грудного молока матерей из Мехико (Мексика), Шанхая (Китай) и Цинциннати (США). Авторы сосредоточились на компонентах, которых в человеческом молоке больше, чем в коровьем. Одним из таких веществ оказался сахар мио-инозитол. При этом количество мио-инозитола в молоке снижалось в период лактации независимо от страны матери. Схожий профиль инозитола у матерей разной этнической принадлежности и происхождения указывал на его важную роль в питании новорожденных.
Затем исследователи обратились к культурам нейронов разных организмов. Оказалось, что мио-инозитол увеличивал размер и плотность синапсов в нейронах крыс, а также в нейронах человека. Кроме того, мио-инозитол, содержащийся в рационе мышей, увеличивал на 49% возбуждающие постсинаптические участки в созревающей коре головного мозга. Результаты ученых потенциально могут способствовать улучшению детских смесей, использующихся при недостатке грудного кормления.
Затем авторы обработали мио-инозитолом зрелые органотипичные культуры срезов, полученных из мозга мышей. Оказалось, что эффекты мио-инозитола не ограничивались развитием мозга, сахар был активен и в зрелой ткани. Так, повышалась плотность синапсов, а синаптические участки увеличивались в 3,1 раза.
«Сейчас мы проводим исследования, чтобы проверить, как питательные микроэлементы, такие как мио-инозитол, могут влиять на клетки и их связи в стареющем мозге. Мы надеемся, что эта работа приведет к лучшему пониманию того, как диетические факторы взаимодействуют с возрастными нарушениями мозга», —рассказывают авторы исследования.
Текст: Анна Дегтярь
Paquette, A. F., Carbone, B. E., Vogel, S., Israel, E., Maria, S. D., Patil, N. P., Sah, S., Chowdhury, D., Kondratiuk, I., Labhart, B., Morrow, A. L., Phillips, S. C., Kuang, C., Hondmann, D., Pandey, N., & Biederer, T. (2023). The human milk component myo -inositol promotes neuronal connectivity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(30). https://doi.org/10.1073/pnas.2221413120
