Наука, лежащая в основе периодического голодания

Пост стал модным, а не только требованием различных религий. Отсутствие еды в течение дня время от времени или от восхода до заката в течение месяца является неотъемлемой частью повседневной жизни миллионов людей во всем мире в религиозных или духовных целях и глубоко укоренено в традициях и вере.

В последние годы пост также стал популярным, выходя за рамки его религиозных и культурных корней, и рассматривается как инструмент улучшения здоровья и содействия снижению веса. Прерывистое голодание, длительное голодание и ограниченное по времени питание получают все большее распространение, а его сторонники заявляют о таких преимуществах, как улучшение метаболического здоровья, контроль веса и даже увеличение продолжительности жизни. Эта тенденция подчеркивает важность понимания физиологических механизмов, лежащих в основе голодания, как в традиционном контексте, так и в качестве современного образа жизни.

Практика голодания подняла интересные вопросы о том, как организм адаптируется к такому повторяющемуся лишению пищи. Полезно это для здоровья или вредно?

Новое 28-страничное исследование, опубликованное в журнале. Исследования нуклеиновых кислот раскрывает, как повторное голодание запускает механизм клеточной памяти в печени, улучшая ее реакцию на будущие события голодания.

Под названием «Повторяющиеся голодания сенсибилизируют энхансеры, активность факторов транскрипции и экспрессию генов для поддержки усиленного кетогенеза». Его возглавил доктор Идо Гольдштейн из Института биохимии, пищевых наук и питания факультета Роберта Х. Смита Еврейского университета в Иерусалиме. сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды.

ДР. ИДО ГОЛЬДШТЕЙН (фото: ЕВРЕЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Гольдштейн и его команда заявили, что этот процесс, управляемый фактором транскрипции PPARa, показывает, как организм приспосабливается к повторяющимся проблемам с питанием.

Исследование, основанное на мышиной модели, раскрывает интересную связь между голоданием через день (ADF) и способностью печени адаптироваться посредством повышенной активации генов и производства топлива, называемого кетоновыми телами, предлагая новое понимание регуляции метаболизма.

Эпизоды голодания являются неотъемлемым аспектом физиологии: большинство животных испытывают частые, а иногда и длительные приступы голодания, и они переживают частые и длительные периоды голодания благодаря выработке печенью глюкозы и кетоновых тел.

Изменения, вызванные голоданием

ГОЛОДАНИЕ ВЫЗЫВАЕТ метаболические изменения у млекопитающих, делая возможным выработку глюкозы и кетоновых тел для получения энергии в периоды нехватки пищи. Этот процесс обусловлен транскрипционными изменениями в печени – изменениями в экспрессии генов, при которых информация из цепи ДНК копируется в новую молекулу информационной РНК (мРНК). ДНК безопасно и стабильно хранит генетический материал в ядрах клеток в качестве эталона или матрицы.

Гольдштейн рассказал Иерусалим Пост что им пришлось изучать мышей, а не людей, поскольку это было неэтично из-за инвазивных процедур, которые пришлось бы проводить, «но мы знаем, что здоровая реакция на голодание очень похожа у людей и мышей, у которых она возникает быстрее. »


Будьте в курсе последних новостей!

Подпишитесь на информационный бюллетень «Джерузалем Пост»


Многие предыдущие исследования показывают, что голодание может улучшить здоровье человека, в том числе облегчить течение диабета 2-го типа и помочь похудеть, сказал он. «Люди, которые постятся один день, сначала очень голодны, но на следующий день они не едят вдвое больше, поэтому теряют вес».

Гольдштейн получил докторскую степень в Институте науки Вейцмана в 2008 году и стал доцентом Еврейского университета. Он открыл свою лабораторию шесть лет назад после того, как заинтересовался клеточными процессами и генетикой голодания.

В 2023 году ему была вручена престижная премия Криля за выдающиеся достижения в научных исследованиях для перспективных исследователей. Эти премии, которые являются престижным ежегодным признанием с 2005 года, направлены на то, чтобы отметить и поддержать выдающихся преподавателей.

Премия Криля, охватывающая области точных наук, наук о жизни, медицины, инженерии и сельского хозяйства, присуждается лицам, добившимся выдающихся исследовательских прорывов. Лауреаты не только получают признание за свои прошлые достижения, но и, как ожидается, будут играть ключевую роль в ведущих исследованиях и академических кругах Израиля в будущем.

ДЛЯ нового исследования Гольдштейн и его команда изучали, как повторяющиеся события голодания, например, те, которые происходят во время АДФ, влияют на эту программу транскрипции. Их результаты показали, что мыши, получавшие АДФ, реагировали на последующие периоды голодания совершенно по-разному по сравнению с мышами, голодавшими впервые. Они заявили, что их результаты дают новое представление о метаболических преимуществах голодания и его потенциальном применении в области здравоохранения и диетологии.

Исследование выявило феномен, названный «сенсибилизацией», при котором ключевые гены, ответственные за кетогенез (производство кетоновых тел), активировались более сильно после АДФ. Этот эффект был связан с изменениями в ландшафте хроматина печени: энхансеры – геномные области, которые регулируют экспрессию генов – были подготовлены к более сильной активации из-за предыдущего опыта голодания. Эти сенсибилизированные энхансеры продемонстрировали повышенное связывание PPARα, фактора транскрипции, критического для кетогенеза. Примечательно, что этот адаптивный ответ отсутствовал у мышей с дефицитом гепатоцитов PPARα, что подчеркивает важную роль PPARα в этом процессе.

Исследователи обнаружили, что эффект АДФ стал заметен уже через неделю повторного голодания, что привело к увеличению выработки кетоновых тел во время последующих голоданий. Во время периодов кормления экспрессия генов и уровни кетонов возвращались к исходному уровню, показывая, что эффект сенсибилизации специфичен для состояний натощак. Польза для здоровья от ADF, включая улучшение липидного обмена, по-видимому, связана с этой повышенной кетогенной способностью, а не с изменениями в потреблении калорий или массе тела, которые остались в основном неизменными.

«Наше исследование показывает, как печень адаптируется к повторному голоданию с помощью механизма, напоминающего память, который подготавливает ее к будущим приступам голодания», — объяснил Гольдштейн. «Этот процесс сенсибилизации усилителя подчеркивает замечательную способность печени динамически реагировать на повторяющиеся состояния питания.

Исследователи пришли к выводу, что их результаты обеспечивают более глубокое понимание того, как повторяющиеся сигналы окружающей среды, такие как голодание, влияют на поведение клеток и адаптацию метаболизма. «Помимо голодания, это исследование открывает новые пути изучения того, как регуляция транскрипции опосредует реакцию на другие повторяющиеся стимулы окружающей среды, — сказал он, — с потенциальным применением в диетологии и метаболическом здоровье».