Медики выяснили, как голодание запускает процесс аутофагии

Голодание запускает процесс аутофагии, с помощью которого организм человека освобождается от поврежденных белков и окисленных частиц, мешающих нормальной работе. Благодаря подобной системе детоксикации организм получает новую энергию и поддерживает тело молодым и здоровым.

До сих пор считалось, что процесс аутофагии инициируют клетки печени. Однако учёные из Института им. Макса Планка в Кёльне продемонстрировали, что решающую роль все-таки играет мозг. Эксперты считают, что их открытие поможет понять, почему голодание так полезно для организма. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell Metabolism.

Аутофагия в переводе с греческого означает самопоедание. С её помощью организм очищается от поврежденных клеток и токсинов. Механизм аутофагии был открыт в середине 60-х годов прошлого века. В 90-х годах его продолжил исследовать японский учёный Ёсинори Осуми: он изучал аутофагию на примере дрожжевых грибов и сделал удивительное открытие, за которое был удостоен Нобелевской премии. Исследователь установил, что гены, ответственные за аутофагию, одинаковы у животных, у людей и у дрожжей. Осуми также доказал, насколько этот процесс важен для жизни.

В ходе лабораторных экспериментов учёные из Кёльна не кормили мышей как раз в то время, когда они обычно много едят. Затем эксперты изучили, как нейроны AgRP, находящиеся в гипоталамусе и регулирующие чувство голода, отреагировали на четырёхчасовое голодание. Так было обнаружено, что мозг посылает не только сигналы о голоде, но и сигналы, активирующие аутофагию.

— До сих пор предполагалось, что наши клетки тела в основном сами чувствуют, когда им не хватает энергии, а затем усиливают аутофагию. Но теперь мы обнаружили у мышей, что мозг играет решающую роль, — объяснил старший автор исследования Вейи Чен.

Учёные также выяснили, как именно мозг взаимодействует с печенью. Оказалось, что при низком уровне энергии нервные клетки в организме мышей запускают выброс гормона кортикостерона — аналога кортизола у человека. Этот гормон, в свою очередь, стимулирует процесс аутофагии в клетках печени. Исследователи даже определили траекторию пути сигнала и увидели, какие нервные клетки участвуют в этом процессе. Интересно, что при блокировке сигнала аутофагия, несмотря на голодание, не включалась.

Авторы работы полагают, что первоначальный сигнал для быстрого запуска аутофагии подаёт мозг, а уже после этого к процессу подключаются клетки печени.

— Наше исследование показывает, что аутофагия контролируется не только в самих клетках организма, но и в мозге. В долгосрочной перспективе мы хотели бы выяснить, способствует ли этот механизм в мозге положительным эффектам голодания, — прокомментировал руководитель исследования Йенс Брюнинг.

Ранее учёные установили, что урсодезоксихолевая кислота (УДХК/UDCA) — препарат, который был открыт в 1902 году в Японии, — активирует аутофагию и таким образом избавляет клетки печени от жировых отложений.

Другое исследование показало, что периодическое голодание стимулирует клетки печени к быстрому делению.