Nature Aging: Для здорового старения важны циклы голодания и насыщения

Считается, что голодание, включающее чередование периодов голодания и питания, улучшает здоровье. Однако у старых животных эти меры не работают так же хорошо. Возникает вопрос: почему?

Исследователи из Института биологии старения имени Макса Планка в Кельне, изучая короткоживущих рыб, показали, что пожилые рыбы отклоняются от цикла голодания и питания в молодости и вместо этого переходят в состояние вечного голодания, даже когда принимают пищу.

Однако преимущества питания после голодания у старых рыб можно восстановить путем генетической активации специфической субъединицы AMP-киназы, важного датчика клеточной энергии. У этих мутантных рыб улучшилось здоровье и продолжительность жизни, что свидетельствует о том, что для получения пользы для здоровья необходимы как голодание, так и трапеза, которые осуществляются через AMP-киназу.

На примере многих модельных организмов уже было показано, что ограничение калорийности рациона или голодание положительно сказываются на здоровье. Однако человеку трудно питаться меньше на протяжении всей жизни. Для того чтобы найти наиболее подходящее время для голодания, исследователи вводили голодание в разном возрасте, обнаружив, что в пожилом возрасте эти вмешательства не приносят такой пользы, как у молодых животных.

Теперь группа исследователей из Кельна (Германия) изучила возрастные эффекты голодания у киллифиш. Киллифиш — быстро стареющие рыбы, которые превращаются из молодых в старых всего за несколько месяцев. Исследователи либо постили молодых и старых рыб в течение нескольких дней, либо кормили их два раза в день. Было обнаружено, что висцеральная жировая ткань старых рыб стала менее чувствительной к питанию.

Известно, что жировая ткань наиболее сильно реагирует на изменение количества потребляемой пищи и играет важную роль в метаболизме. Именно поэтому мы изучили ее более тщательно, — объясняет Роберто Рипа, ведущий автор исследования.

Чередование голодания и приема пищи имеет решающее значение

Исследователи обнаружили, что неспособность реагировать на фазу питания приводит жировую ткань старых рыб в постоянное состояние голодания: энергетический обмен выключается, производство белка снижается, а ткани не обновляются.

Мы предполагали, что старые рыбы не смогут перейти в состояние голодания после кормления. Удивительно, но все оказалось наоборот: старые рыбы находились в состоянии постоянного голодания даже во время приема пищи, — говорит Адам Антеби, директор Института биологии старения имени Макса Планка и руководитель исследования.

Жировая ткань в состоянии постоянного голодания

При более детальном изучении того, чем жировая ткань старых рыб отличается от жировой ткани молодых, исследователи наткнулись на особый белок, называемый AMP-киназой. Эта киназа является клеточным энергетическим сенсором и состоит из различных субъединиц, активность γ1-субъединицы которых с возрастом снижается.

Когда ученые увеличили активность этой субъединицы путем генетической модификации, состояние, похожее на голодание, было нейтрализовано, и старые рыбы стали более здоровыми и даже прожили дольше.

Старение человека

Интересно, что также была обнаружена связь между γ1-субъединицей и старением человека. Значительно более низкие уровни этой субъединицы были измерены в образцах, взятых у пожилых пациентов. Кроме того, на образцах людей удалось показать: чем менее хрупким является человек в пожилом возрасте, тем выше уровень γ1-субъединицы.

Конечно, мы еще не знаем, действительно ли у людей γ1-субъединица отвечает за здоровое старение. На следующем этапе мы попытаемся найти молекулы, активирующие именно эту субъединицу, и выяснить, можно ли с их помощью положительно влиять на старение, — поясняет Адам Антеби.

13.11.2023