Обычно считается, что меры по голоданию, которые включают чередование периодов голодания и возобновления питания, улучшают здоровье. Но эти вмешательства не работают так же хорошо на старых животных. Вопрос: Почему?
Изучая недолговечную рыбу-киллифишу, исследователи из Института биологии старения Макса Планка в Кёльне показали, что пожилые рыбы отклоняются от юношеского цикла голодания и повторного кормления и вместо этого входят в состояние постоянного голодания, даже при приеме пищи.
Однако польза от возобновления кормления после голодания у старых киллифишей может быть восстановлена путем генетической активации специфической субъединицы киназы AMP, важного сенсора клеточной энергии. У этих мутантных рыб улучшилось здоровье и продолжительность жизни, что указывает на то, что для улучшения здоровья необходимы как голодание, так и возобновление кормления, и для этого они действуют через киназу AMP.
На многих модельных организмах уже было показано, что сокращение рациона питания, либо за счет ограничения калорий , либо периодов голодания, оказывает положительное влияние на здоровье. Однако человеку трудно есть меньше на протяжении всей жизни. Чтобы найти наиболее подходящее время для голодания, исследователи ввели меры голодания в разном возрасте, обнаружив, что эти вмешательства в более старшем возрасте не приносят такой же пользы, как у более молодых животных.
Группа исследователей из Кёльна, Германия, теперь исследовала возрастные эффекты голодания у киллифиш. Киллифиш — быстро стареющая рыба, которая превращается из молодой в старую всего за несколько месяцев. Исследователи либо голодали молодых и старых рыб в течение нескольких дней, либо кормили их дважды в день. Они обнаружили, что висцеральная жировая ткань старых рыб стала менее восприимчивой к кормлению.
« Известно, что жировая ткань наиболее сильно реагирует на изменения в потреблении пищи и играет важную роль в обмене веществ. Вот почему мы изучили ее более внимательно», — объясняет Роберто Рипа, ведущий автор исследования.
Исследователи обнаружили, что неспособность реагировать на фазу кормления приводит жировую ткань старых рыб в состояние постоянного голодания: энергетический обмен отключается, выработка белка снижается, а ткани не обновляются. «Мы предполагали, что старые рыбы не смогут перейти на голодание после кормления. Удивительно, но оказалось наоборот: старые рыбы находились в состоянии постоянного голодания, даже во время еды», — говорит Адам Антеби, директор Max Planck. Институт биологии старения и руководитель исследования.
Жировая ткань в состоянии постоянного голодания
Когда исследователи более внимательно изучили, чем жировая ткань старой рыбы отличается от жировой ткани молодой, они обнаружили специфический белок, называемый AMP-киназой. Эта киназа является сенсором клеточной энергии и состоит из различных субъединиц, из которых активность субъединицы γ1 снижается с возрастом. Когда ученые увеличили активность этой субъединицы посредством генетической модификации , состояние, подобное голоданию, было нейтрализовано, и старые рыбы стали здоровее и даже жили дольше.
Интересно, что также была обнаружена связь между субъединицей γ1 и старением человека. Значительно более низкие уровни конкретной субъединицы были измерены в образцах пожилых пациентов. Кроме того, на человеческих образцах удалось показать: чем менее слабым является человек в пожилом возрасте, тем выше уровень γ1-субъединицы.
«Конечно, мы пока не знаем, действительно ли субъединица γ1 ответственна у людей за более здоровое старение. На следующем этапе мы попытаемся найти молекулы, которые активируют именно эту субъединицу, и выяснить, можем ли мы использовать их для положительного влияния старение», — объясняет Адам Антеби.
