Поскольку для женщин такой взаимосвязи ученые не выявили, они сделали вывод, что реакция на УФ-излучение зависит от пола.
Ученые из Тель-Авивского университета, Колледжа Макса Штерна в долине Изреель (Израиль), Медицинского центра Лангон при Нью-Йоркском университете и Института поведения и мозга Мортимера Б. Цукермана при Колумбийском университете (США) выяснили, что воздействие солнечного света связано с более активным потреблением пищи и набором веса у мужчин, но не у женщин — и все благодаря пептидному гормону под названием грелин. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism.
Регуляция аппетита — сложный отражающийся на здоровье процесс, активное участие в котором принимают гормоны грелин и лептин. Первый отвечает за реакцию на изменения энергетического гомеостаза. Его уровни повышаются, когда желудок пуст, чтобы мозг понимал, когда нужно есть. После приема уровни грелина обратно снижаются. Факторами окружающей среды, контролирующими его секрецию, считаются звук, свет, запах.
Грелин — единственный известный периферический пептид, стимулирующий аппетит, хотя существует множество периферических гормонов, подавляющих аппетит, включая холецистокинин, инсулин и лептин, снижение концентраций которого провоцирует развитие ожирения. Ранее учены пришли к выводу, что источником секреции грелина выступает не только желудок, но и, вероятнее всего, кожа: этот гормон экспрессируется в эпидермисе, дерме и гиподерме, подкожной жировой ткани.
Авторы новой работы проверили предположение о том, что кожу — основной медиатор энергетического гомеостаза. Для этого они проанализировали данные трехлетнего национального исследования о питании трех тысяч человек. «Используя обобщенную линейную модель с поправкой на возраст, мы обнаружили значимую взаимосвязь между полом и временем года, показав, что мужчины заметно подвержены влиянию солнечной радиации и ее сезонных колебаний по сравнению с женщинами», — пишут ученые.
Затем исследователи усреднили ежемесячные данные о прямом воздействии солнечного света. Как оказалось, с марта по сентябрь мужчины начинают есть больше по сравнению с более холодным периодом (октябрь-февраль): 2188 килокалорий против 1875 килокалорий в день соответственно. У женщин тем временем ничего не меняется: 1475 килокалорий в марте-сентябре против 1507 килокалорий в октябре-феврале. Вероятно, связь объясняется тем, что в теплые месяцы мужчины потребляют больше питательных веществ, включая углеводы, белки, жиры, натрий, омега-3, цинк и железо. Некоторые из них как раз стимулируют аппетит.
Чтобы дополнительно проверить реакцию представителей обоих полов на воздействие солнечного света, авторы попросили добровольцев (пять мужчин и пять женщин 18-55 лет) находиться на нем примерно по 25 минут в полдень, когда доза ультрафиолетового излучения равна 2000 миллиджоулей на сантиметр в квадрате. Образцы крови, взятые до и после эксперимента, подвергали масс-спектральному анализу.
«При солнечном воздействии у мужчин наблюдается усиление метаболизма липидов и стероидов, тогда как у женщин мы выявили. Кроме того, пептиды, связанные с метаболизмом, больше всего пострадали от солнечного воздействия. <…> В то время как у представителей обоих полов усиливается реакция на сигналы окружающей среды, но ослабляется передача сигналов посредством внеклеточных везикул, с точки зрения иммунной системы и метаболизма мужчины и женщины реагируют по-разному», — рассказали исследователи.
Но и на этом работа не закончилась: ученые в течение десяти недель ежедневно подвергали мышей — по 12 грызунов каждого пола — воздействию ультрафиолета (доза составила 50 миллиджоулей на сантиметр в квадрате), что для человека примерно равно 20-30-минутному пребыванию на солнце летом во Флориде. И самцов, и у самок наблюдали сильную пигментацию ушей. Потом белки плазмы крови отправили на протеомный анализ. «Как и у людей, после воздействия ультрафиолетового излучения у самцов мышей наблюдалось больше белковых изменений, связанных с метаболизмом, по сравнению с самками. В совокупности наши данные показывают, что мужчины чувствительнее к солнечному свету и сезонным изменениям, кроме того, у них, как и у самцов мышей, нарушен метаболизм», — добавили исследователи.
Так, ежедневное УФ-излучение побуждало грызунов мужского пола активнее искать пищу и больше есть. У самок ничего подобного не наблюдали. В итоге постоянное воздействие света спровоцировало увеличение массы тела — опять же, именно у самцов. «Чтобы оценить влияние ультрафиолета на обмен веществ, мы измерили максимальное количество потребляемого кислорода на физиологическом уровне (VO2)», — пишут авторы работы. Как у контрольной группы, так и у грызунов, которых подвергали воздействию ультрафиолета, не обнаружили существенной разницы в VO2: следовательно, базовая скорость метаболизма не изменяется под действием УФ-излучения.
Все дело в том, что солнечный свет заставлял самцов искать пищу за счет грелина. «Адипоциты кожи производят и выделяют грелин после воздействия ультрафиолета, что вызвано активностью белка p53 из-за повреждения ДНК. Эстроген ингибировал активность p53 в адипоцитах, тем самым блокируя повышение уровня грелина у женщин. У мышей, у которых в адипоцитах отсутствовал p53, уровень грелина не смог повыситься после воздействия. Эти данные показывают, что реакция на УФ-излучение зависит от пола», — подытожили ученые.
