Ученые не обнаружили подобной взаимосвязи у женщин, поэтому пришли к заключению, что воздействие ультрафиолетового излучения может различаться в зависимости от пола.
Специалисты из Тель-Авивского университета, Колледжа Макса Штерна, расположенного в долине Изреель (Израиль), Медицинского центра Лангон при Нью-Йоркском университете и Института поведения и мозга Мортимера Б. Цукермана при Колумбийском университете (США) установили, что пребывание на солнце связано с повышенным аппетитом и увеличением массы тела у мужчин, в то время как у женщин такой эффект не наблюдается – и всему виной пептидный гормон грелин. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism.
Регуляция аппетита — затяжной процесс, негативно влияющий на здоровье и в котором гормоны играют важную роль грелин и лептин. Первый отвечает за реакцию на изменения энергетического гомеостаза. Его уровни повышаются, когда желудок пуст, чтобы мозг понимал, когда нужно есть, а после приема пищи вновь снижаются. Факторами окружающей среды, контролирующими секрецию этого гормона, считаются звук, свет, запах.
Грелин – это единственный известный пептид, вырабатываемый вне центральной нервной системы и стимулирующий аппетит. Несмотря на то, что существует ряд периферических гормонов, оказывающих подавляющее воздействие на него, таких как холецистокинин, инсулин и лептин, дефицит последнего может приводить к развитию ожирения. Исследования ранее показали, что грелин секретируется не только желудком, но и, скорее всего, кожей: он обнаруживается в эпидермисе, дерме и гиподерме, то есть в подкожной жировой ткани.
В новой работе авторы проверили гипотезу о том, что кожа играет ключевую роль в поддержании энергетического баланса организма. Для этого они проанализировали результаты трехлетнего национального исследования, охватившего данные о питании трех тысяч человек. «Применив обобщенную линейную модель с учетом возраста, мы обнаружили существенную связь между полом и временем года, демонстрирующую, что мужчины в большей степени испытывают воздействие солнечного света и сезонных изменений, чем женщины», — сообщают исследователи.
Ученые рассчитали средние значения ежемесячных показателей прямого воздействия солнечного света. Анализ показал, что с марта по сентябрь мужчины начинают потреблять больше пищи по сравнению с периодом более низкой температуры (октябрь-февраль): в среднем 2188 килокалорий в день против 1875 килокалорий. У женщин подобных изменений не зафиксировано: 1475 килокалорий в марте-сентябре и 1507 килокалорий в октябре-феврале. В более теплые месяцы мужчины также увеличили потребление питательных веществ, таких как углеводы, белки, жиры, натрий, омега-3, цинк и железо. Часть из них способна усиливать чувство голода.
Для более детальной оценки влияния солнечного излучения на кожу мужчин и женщин, добровольцам (пять мужчин и пять женщин в возрасте от 18 до 55 лет) предложили находиться под его воздействием около 25 минут в полдень. В это время доза ультрафиолетового излучения составляла 2000 миллиджоулей на сантиметр в квадрате. Кровь, полученная от участников до и после эксперимента, была проанализирована методом масс-спектрометрии.
«Под воздействием солнечного света у мужчин отмечалось повышение интенсивности метаболизма липидов и стероидов. Также, пептиды, участвующие в метаболических процессах, оказались наиболее чувствительными к солнечному воздействию. Исследователи сообщили, что, хотя представители обоих полов демонстрируют повышенную реакцию на внешние сигналы, наблюдается снижение передачи сигналов посредством внеклеточных везикул, и, следовательно, мужчины и женщины по-разному реагируют с точки зрения иммунной системы и метаболизма.
Исследования не были завершены на этом этапе: ученые в течение десяти недель ежедневно подвергали воздействию ультрафиолетового излучения группы мышей, состоящие из 12 грызунов каждого пола. Доза ультрафиолета составляла 50 миллиджоулей на квадратный сантиметр, что приблизительно соответствует 20-30 минутам пребывания на солнце летом во Флориде. У самцов и самок наблюдалась выраженная пигментация ушей. Затем образцы белков плазмы крови были направлены на протеомный анализ. «Подобно людям, у самцов мышей после воздействия ультрафиолетового излучения было зафиксировано больше изменений в составе белков, связанных с метаболизмом, по сравнению с самками. Полученные нами данные в совокупности указывают на то, что мужчины более восприимчивы к воздействию солнечного света и сезонным колебаниям, а также на то, что у них, как и у самцов мышей, нарушены процессы метаболизма», — отметили авторы.
Воздействие ультрафиолетового излучения ежедневно стимулировало самцов грызунов к более активному поиску пропитания и увеличению потребления пищи, что приводило к набору веса. У самок подобной закономерности не наблюдалось. «Для оценки влияния ультрафиолета на метаболизм мы определили максимальное потребление кислорода на физиологическом уровне (VO2)», — сообщают авторы исследования. При этом, между контрольной группой и грызунами, подвергшимися длительному воздействию ультрафиолета, не было выявлено значительных различий в VO2, что указывает на то, что базовая скорость метаболизма не изменяется под действием УФ-излучения.
В ходе исследования было установлено, что ультрафиолетовое излучение стимулировало у самцов поиск пропитания посредством грелина. Кожные адипоциты вырабатывают и секретируют грелин под воздействием ультрафиолета, что обусловлено активностью белка p53 из-за повреждения ДНК. Эстроген ингибировал активность p53 в адипоцитах, тем самым блокируя повышение уровня грелина у женщин. У мышей, в адипоцитах которых отсутствовал p53, уровень грелина не смог повыситься после воздействия. Эти данные показывают, что реакция на УФ-излучение зависит от пола», — подытожили ученые.