Молекулярные «плюсы» прерывистого голодания
Патологии, связанные с нарушениями обмена веществ, такие как сахарный диабет или сердечно-сосудистые заболевания, становятся все более тяжелым бременем для современного общества. Диеты с ограничением питания – один из популярных и доступных способов коррекции таких заболеваний. Однако о клеточных механизмах их действия известно не слишком много. Недавно австралийские ученые изучили на примере лабораторных мышей, как влияет на общее состояние организма и, особенно на печень, щадящая диетическая схема – прерывистое голодание.
Недавно мы писали о результатах изучения клеточных механизмов, обеспечивающих положительные эффекты «голодной» диеты, основанной на постоянном ограничении калорий. Однако существуют и другие стратегии «относительного голодания»: ограничения по времени приема пищи в течение дня и прерывистое голодание (например, прием пищи через день).
Последнее не только психологически более комфортно по сравнению с обычным длительным лечебным голоданием, но и благотворно влияет на обмен веществ. Используя в качестве моделей лабораторных животных, исследователи выяснили, что прерывистое голодание, не вызывая потери веса тела, улучшает чувствительность клеток к инсулину, снижает уровень глюкозы и холестерина в крови и в итоге увеличивает продолжительность жизни.
Известно, что в ответ на длительное голодание в организме млекопитающих происходит ряд негативных событий, связанных с обменом углеводов и жиров. В первую очередь это касается печени. Так, ухудшение работы инсулинового сигнального пути при голодании блокирует синтез свободных жирных кислот и приводит к накоплению в клетках печени жира, что повышает риск развития таких тяжелых заболеваний, как фиброз и рак этого органа.
Ученые из Университета Сиднея (Австралия) решили выяснить, что происходит в организме и, в частности, в печени при прерывистом голодании. Для этого они разделили молодых самцов лабораторных мышей на две группы, одна из которых служила контролем, а другую кормили через день в течение 12 дней. Так как в день кормления экспериментальные животные ели почти вдвое больше обычного, то ограничение в питании практически не отразилось на весе их тела. Зато по другим показателям группы значительно различались.
Животные, сидящие на диете, как и ожидалось, продемонстрировали лучшие показатели углеводного обмена по сравнению с контрольными: более низкий базовый уровень инсулина и глюкозы в крови натощак, а также правильную реакцию на нагрузку глюкозой. Анализ печеночных белков этих мышей показал, что у них повысился уровень содержания ферментов, участвующих в синтезе жирных кислот, а также в расщеплении этих молекул в митохондриях – «энергетических станциях» клетки. Одно из неожиданных открытий – подавление работы регуляторного белка HNF4α и, соответственно, его мишеней: ферментов синтеза желчных кислот, белка, ингибирующего ферменты, расщепляющие протеины, и белков, вызывающих воспаление.
Ученые делают вывод, что подобные молекулярные эффекты прерывистого голодания могут предотвращать ожирение печени и активировать защиту от окислительного стресса. Все это способствует улучшению толерантности к глюкозе и, в конечном итоге, увеличению продолжительности жизни.
Результаты этого эксперимента еще раз доказали, но уже на другом уровне, полезность прерывистого голодания – по крайней мере, для животных. А также открыли новые молекулярные мишени (например, белок HNF4α) для потенциальных лекарств, которые могли бы имитировать положительные эффекты подобной диеты у человека.
«Наука из первых рук»
Статья Hatchwell et al. Multi-omics Analysis of the Intermittent Fasting Response in Mice Identifies an Unexpected Role for HNF4α опубликована в журнале Cell Reports.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
