Palmitinsyra (PA) är en av de vanligaste lipiderna som finns i bröstmjölk, kött och mejeriprodukter. I en ny studie fann forskare från University of Toronto, Kanada, att när dietnivåerna av palmitinsyra är låga, tillverkas den av levern och transporteras till den utvecklande hjärnan. Resultaten av denna prekliniska studie betonar vikten av palmitinsyra för hjärnans hälsa och pekar på behovet av mer forskning om att sänka palmitinsyranivåerna i modersmjölksersättning. Resultaten av studien publicerades online den 17 januari 2024 i Nature Communications under titeln "Upregulated hepatic lipogenesis from dietary sockers in response to low palmitate feeding supplies brain palmitate".
Richard Bazinet vid University of Toronto, motsvarande författare till tidningen, sa: "När vi ändrade mängden palmitinsyra i dieten av möss under utveckling, hade det ingen effekt på hjärnan. Dessa fynd är överraskande eftersom när lipider i kosten sänks lipider i hjärnan sänks vanligtvis också, men i denna nya studie kunde levern öka lipidproduktionen för att säkerställa att hjärnan fick tillräckligt med lipider, trots den stora variationen i kostintaget.
Palmitinsyra är ett mättat fett som stöder hjärnans hälsa på ett antal sätt under ett däggdjurs liv. Det bidrar till strukturen och funktionen av myelin, höljet som isolerar nervförbindelser, och är en föregångare till molekyler som reglerar inflammation och främjar cellsignalering.
Forskare har länge känt till att människor och andra däggdjur kan få palmitinsyra från mat och även producera den i en process som kallas de novo lipogenesis, som i första hand kräver glukos för att syntetisera palmitinsyra. Lite är känt om vilka källor kroppen förlitar sig på vid olika stadier av tillväxt och mognad.
Bazinet sa att deras resultat lyfter fram vikten av palmitinsyra för hjärnans hälsa i alla stadier, särskilt under utvecklingsstadierna när behovet av detta fett är störst.
Bazinet sa, "Intressant nog, medan hjärnan gör palmitinsyra, gör levern en hel del uppreglering av den. Redundans i dessa system är inbyggd, så kroppen riskerar inte att få otillräckliga mängder av näringsämnet."
Mackenzie Smith, första författare till uppsatsen och doktorand i Bazinets labb, sa att resultaten borde ge uppehåll för producenter som vill minska mängden palmitinsyra i modersmjölksersättning.
Smith sa: "Vi har potential att minska mängden palmitinsyra i formeln, vilket kan ha en positiv ekologisk inverkan, men vi vet ännu inte de potentiella hälsoeffekterna. När levern producerar så mycket av ämnet, kan det vara beteende- eller utvecklingseffekter. Kan det finnas negativa effekter på levern?
Bild från Nature Communications, 2024, doi:10.1038/s41467-023-44388-4
Smith noterade också att även möss som konsumerade de lägsta mängderna palmitinsyra genom sina dieter fortfarande konsumerade högre nivåer av denna lipid än vad vissa formeltillverkare siktar på, sa Smith och tillade att denna avvikelse bidrar till logiken för ytterligare prekliniska och mänskliga studier.
För att avslöja källan till palmitinsyra i hjärnan på möss under utveckling, använde dessa författare en ny kolisotopteknik. Isotoper är olika versioner av samma kemiska grundämne som har lite olika kvaliteter; i denna nya studie drog de fördel av naturliga skillnader i kolisotopförhållanden i miljön, baserat på hur växter absorberar kol under fotosyntesen.
Smith säger, "De flesta växter använder samma väg för att fixera kol från atmosfären och har samma kolisotopförhållanden, men sockerarter som majs och sockerrör - som levern använder för att producera palmitinsyra - har olika kolisotopförhållanden."
I hjärnan hos möss, sa Smith, indikerar egenskaper med reducerade kolisotopförhållanden att palmitinsyra härrör från mat, medan egenskaper med förhöjda kolisotopförhållanden indikerar att fett syntetiseras från grunden.
Dessa författare kunde spåra dessa egenskaper i flera stadier av musens utveckling, vilket ledde till att de identifierade levern som den primära källan till palmitinsyra i den utvecklande hjärnan hos möss - ett fynd som de bekräftade genom att undersöka förändringar i genetik.
Detta tillvägagångssätt öppnar för nya forskningsmöjligheter, säger Smith, "Jämfört med traditionella radiospårämnen, som är mycket dyra, möjliggör denna nya teknik kostnadseffektiva, långsiktiga studiedesigner."
Forskare i Bazinets labb tillämpar för närvarande samma teknik på vuxen hjärnvävnad för att bygga vidare på nuvarande resultat. Bazinet säger att detta tillvägagångssätt kan ge ett nytt sätt att mäta och spåra kostkällorna för andra lipidmolekyler och näringsämnen.
Bazinet sa, "Dessa problem kan flaggas av denna teknik, som att spåra källan och mängden tillsatt socker. Detta kan vara mycket fördelaktigt för näringsvetenskapen."
