Чому голод корисний для здоров’я - галузь охорони здоров’я BW
Головна навігація
Білок в ядрі клітин печінки все більше виробляється під час голодування, обмежує всмоктування жирних кислот і регулює обмін речовин у печінці. Натомість при метаболічних захворюваннях неправильно контрольована експресія цього білка (GADD45β), який раніше був відомий як регулятор поділу клітин та відновлення ДНК, призводить до неправильно регульованого метаболізму ліпідів та цукру. Вчені з DKFZ та Helmholtz Zentrum München вперше знайшли на молекулярній основі пояснення, чому періоди голоду сприяють здоров'ю.
Незліченні експерименти на тваринному царстві та епідеміологічні дослідження на людях показують, що обмеження їжі та тимчасові періоди голодування або голодування зменшують частоту розвитку багатьох хронічних та дегенеративних захворювань, покращують загальний стан здоров'я та збільшують тривалість життя. Молекулярні причини цих знахідок здебільшого невідомі. Вчені навколо проф. Стефан Герциг та доктор Адам Дж. Роуз з Німецького дослідницького центру раку (DKFZ) у Гейдельберзі та Центру Гельмгольца в Мюнхені зараз визначив певний білок, який регулює транспорт жирних кислот та метаболізм цукру в печінці та під час, як відомо, інтервального голодування (тобто нормальної дієти, яка переривається регулярними періодами голодування формується. При метаболічних захворюваннях, таких як діабет та ожиріння, цей білок, який називається GADD45β, сам по собі неправильно спрямований.
Білок стресу GADD45β знижує поглинання жирних кислот клітинами печінки
Надмірна вага та ожиріння (ожиріння) досягли масштабів епідемії у всьому світі. Вони є фактором високого ризику розвитку численних захворювань і представляють одну з найактуальніших проблем якості життя та систем охорони здоров’я сучасного суспільства, зокрема до діабету 2 типу та його ускладнень, метаболічного синдрому та серцево-судинних захворювань. Як показала інсулінорезистентність при діабеті, пов’язаному з ожирінням, фармакологічне лікування таких захворювань часто досягає своїх меж. Інші стратегії лікування, такі як зміни поведінки під час прийому їжі, необхідні терміново. Чи може допомогти зменшене споживання калорій? "Якщо ми розуміємо, як голодування впливає на наш метаболізм, ми також можемо спробувати викликати цей ефект терапевтично", - пояснив Герциг.
Печінка є ключовим органом для метаболізму жиру та цукру. У відповідних моделях тварин вчені досліджували активність генів у клітинах печінки з різним поживним статусом, використовуючи так звані масиви транскриптів. Штами мишей із ожирінням та діабетом на різних стадіях використовувались як моделі для метаболічних захворювань. Тварини також піддавалися періодичному голодуванню, тобто повторним періодам голодування, перерваним періодами нормального споживання їжі. Було встановлено, що ген білка GADD45β, зокрема, читався по-різному залежно від поживного стану клітин: його транскрипція була вищою, чим більше клітини голодували. Спочатку це відкриття стало несподіванкою, оскільки білки сімейства генів GADD45 раніше не були відомі з метаболічної біології, але у зв’язку з модуляцією клітинного циклу та системою відновлення ДНК в стресових ситуаціях, а також при розвитку раку. Звідси і назва - абревіатура англійської "Growth Arrest and DNA Damage-inducible 45 Protein".
Позитивні наслідки періодичного голодування
І у людей вчені змогли підтвердити регуляторну функцію GADD45β та неправильну регуляцію у випадку порушеного ліпідного обміну. Дослідження проводились на зразках біопсії печінки у тонких та ожирілих пацієнтів із цукровим діабетом 2 типу або без нього, яким довелося пройти операцію на шлунку чи жовчному міхурі. Експерименти проводились за письмовою згодою пацієнтів перед операцією та за згодою місцевого комітету з етики. Низький рівень GADD45β у зразках людини також був пов'язаний із збільшенням накопичення жиру в печінці та підвищенням рівня цукру в крові.
"Стрес на клітини печінки, спричинений голодуванням, стимулює вироблення GADD45β, який потім пристосовує метаболізм до низького споживання їжі", - резюмував Адам Дж. Роуз, керівник дослідницької групи "Метаболізм білків у здоров'ї та захворюваннях" в DKFZ, разом. Разом з Герцигом він керував цим дослідженням, яке було опубліковане в журналі EMBO Molecular Medicine. Дослідники хочуть використовувати нові результати для терапевтичного втручання у метаболізм жиру та цукру та імітувати наслідки дефіциту їжі за допомогою активних інгредієнтів. В інтерв’ю в ході дослідження Герциг вказав на позитивний вплив періодичного голодування (наприклад, якщо ви свідомо зменшуєте споживання калорій протягом двох днів або навіть голодуєте, а потім знову їсте нормально протягом тижня тощо) на діабет та резистентність до інсуліну, а також на серце - захворювання кровообігу - можливо, навіть на ризик пухлини - є. Дослідники знайшли наукове пояснення цих ефектів за допомогою білка GADD45β, який контролює реакцію голоду.
Оригінальна публікація:
Джессіка Фурмайстер, Анніка Зота, Теерд, П.Сіймонсма, Оксана Зайберт, Сахіка Чингир, Кетрін Шмідт, Нікола Валлон, Рольдан М де Гія, Катаріна Ніопек, Маурісіо Беррієль Діас, Адріано Майда, Маттіас Блюер, Юрген Г.Окун, Адам Дж. Роуз: Індукований голодом печінка GADD45β стримує засвоєння жирних кислот печінкою та покращує метаболічний стан, EMBO Mol Med (2016) 8: 654-669, DOI: 10.15252/emmm.201505801