`` Метаболический переключатель '' может объяснить, почему голодание улучшает здоровье кишечника
Согласно исследованию на мышах, 24-часовое голодание может обратить вспять потерю функции стволовых клеток в кишечнике, которая сопровождает старение.
Стволовые клетки кишечника имеют решающее значение для восстановления и регенерации тканей, и их уменьшение с возрастом означает, что выздоровление от желудочно-кишечных заболеваний и инфекций становится все труднее.
Исследователи, возглавляемые командой из Массачусетского технологического института (MIT) в Бостоне, обнаружили, что 24-часовое голодание ускоряет регенерацию стволовых клеток кишечника у молодых и старых мышей.
Они обнаружили, что голодание оказывает этот эффект посредством метаболического переключателя, который заставляет клетки расщеплять жирные кислоты вместо углеводов, таких как глюкоза.
Они также обнаружили молекулу, которая может активировать тот же переключатель - открытие, которое может привести к созданию лекарств, ускоряющих выздоровление пожилых людей после желудочно-кишечных инфекций или химиотерапии.
Вы можете прочитать отчет об исследовании в статье, которая сейчас публикуется в журнале. Стволовая клетка.
«Рабочие лошадки кишечника»
Стволовые клетки - это незрелые клетки, обладающие замечательными свойствами. Например, они могут воспроизводиться практически бесконечно и развиваться практически в любой тип клеток в организме, образуя важный источник новых клеток для роста и восстановления во многих тканях.
В кишечнике они поддерживают и восстанавливают тканевую выстилку, которая «обновляется» примерно каждые 5 дней.
В связи с этим соавтор исследования Омер Х. Йилмаз, доцент кафедры биологии Массачусетского технологического института, описывает стволовые клетки кишечника как «рабочие лошадки кишечника».
«По мере старения, - отмечает он, - функция кишечных стволовых [клеток] снижается, что снижает способность кишечника к самовосстановлению после повреждений».
В своей исследовательской работе Йилмаз и его коллеги объясняют, что диета, как известно, оказывает «глубокое влияние» на способность тканей к самовосстановлению.
Кратковременное голодание оказало сильное влияние
Есть также свидетельства того, что прерывистое голодание может принести пользу здоровью и возрастному снижению функции тканей.
Это побудило исследователей изучить, как кратковременное голодание может повлиять на регенерацию тканей на молекулярном уровне, особенно через его влияние на стволовые клетки.
Они удалили кишечные стволовые клетки у молодых и старых мышей, голодавших в течение 24 часов, и культивировали их в лаборатории.
Они обнаружили, что голодание очень сильно влияет на способность стволовых клеток к регенерации, побуждая их образовывать «органоиды», похожие на «мини-кишечник».
Они видели, как это происходило в культивируемых клетках, взятых как у молодых, так и у старых мышей натощак.
Метаболический переключатель опосредует эффект голодания
Дополнительное исследование на молекулярном уровне показало, что голодание заставляет стволовые клетки переключаться с метаболизма углеводов, таких как глюкоза, на метаболизм жирных кислот.
Переключение происходит в пути, который контролируется группой молекул, регулирующих экспрессию генов, называемых рецепторами, активируемыми пролифератором пероксисом (PPAR). PPAR контролируют несколько путей, которые заставляют клетки расщеплять жирные кислоты.
Когда ученые отключили метаболический переключатель, они обнаружили, что голодание больше не способствует регенерации стволовых клеток кишечника.
Последний эксперимент показал, что можно «имитировать» эффект голодания на переключателе с помощью молекулы, которая ведет себя как PPAR.
Помощь людям с повреждением слизистой оболочки кишечника
Это последнее открытие предполагает, что можно активировать регенерацию и восстановление тканей кишечника без голодания, что для многих людей очень сложно.
Исследователи предполагают, что такое лечение может помочь людям, проходящим химиотерапию, которая во многих случаях повреждает слизистую оболочку кишечника.
Это также может помочь пожилым людям быстрее оправиться от кишечных заболеваний и инфекций.
Исследователи также собираются продолжить изучение молекулярных механизмов, действующих, когда метаболический переключатель побуждает стволовые клетки кишечника увеличивать свои регенеративные способности.
Они также хотят выяснить, оказывает ли голодание подобное влияние на стволовые клетки в других тканях.
«Пост оказывает множество эффектов на кишечник, включая ускорение регенерации, а также его потенциальное применение при любых заболеваниях кишечника, таких как инфекции или рак».
Омер Х. Йилмаз
