Научные исследования

Низкокалорийная диета и голодание способны омолодить сердце на 15 лет

Новые исследование подтвердило предыдущие опыты на мышах о полезности низкокалорийной диеты и голодания для сердца. В исследовании принимали участие 25 членов Общества ограничения калорий (Calorie Restriction Society) в возрасте 41 — 64 лет, потреблявшие 1400 — 2000 полноценных калорий в день, или полностью находились на нулевой диете. И для сравнения 25 приверженцев типичной западной диеты того же возраста, ежедневно употребляющих в среднем 2000 — 3000 калорий.Было выявлено что у испытуемых показатели функции сердечной мышцы приблизительно характерны для возрастной группы моложе на 15 лет в отличии от контрольной группы.

«Это — первое исследование, которое демонстрирует, что долгосрочное ограничение калорий и голодание положительно сказывается на работе сердца у людей» — говорит Luigi Fontana, из Washington University, St Louis и один из авторов этого исследования. Причем профессор Fontana подчеркивает, что простое ограничение калорий не даст такого эффекта. Члены общества придерживаются традиционной Средиземноморской диеты включающей овощи, оливковое масло, бобы, рыбу и морепродукты и стараются избегать источников «пустых калорий» — безалкогольные напитки,десерты, белый хлеб и т.д. Для широкой публики, исследователи рекомендуют умеренное сокращение калорий в питании и ежедневные физические нагрузки. В предыдущих опытах было выявлено, что мыши находящиеся на низкокалорийном рационе живут в среднем на 30 процентов дольше своих «объедающихся» братьев.

Голодание и сердце

Американские исследователи решили уточнить кардиопротективные эффекты регулярного голодания (РГ), когда пища потребляется каждый второй день.

Для этого в течение 3 месяцев они наблюдали за лабораторными крысами, получавшими пищу через день (группа РГ) или ежедневно(группа контроля). Затем у животных моделировался инфаркт миокарда (ИМ), путем лигирования коронарных артерий. Через 24 часа после ИМ размер инфарктной зоны был вдвое меньше в группе РГ, по сравнению с группой контроля. Кроме того, число подвергшихся апоптозу миоцитов в этой зоне было в 4 раза меньше в группе РГ. Поданным эхокардиографии, выполнявшейся через 10 недель после ИМ, на фоне продолжающегося РГ, ремоделирование и дилатация левого желудочка (ЛЖ), наблюдавшиеся в группе контроля, практически отсутствовали в группе РГ. В частности, среди крыс с одинаковым размером инфарктной зоны через 1 неделю от ИМ, ремоделирование было выражено слабее, дилатация ЛЖ отсутствовала, функция ЛЖ была лучше в группе РГ, по сравнению с контрольной группой. Как считают д-р Ismayil Ahmet и его коллеги (Национальные Институты Здоровья, Балтимор, Мэриленд), РГ может приводить к клеточным и молекулярным изменениям в сердце, сходным с таковыми при ишемическом прекондиционировании. Это приводит к увеличению толерантности миокарда к выраженному ишемическому стрессу. Обладает ли РГ аналогичным эффектом у человека, покажут будущие исследования

Ученые выяснили, почему именно голодание удлиняет продолжительность жизни

Ещё в середине прошлого века выяснилось, что голодание значительно увеличивает продолжительность жизни самых разных живых существ — от одноклеточных дрожжей до приматов, однако причина этого явления на клеточном уровне оставалась неизвестной. Исследование американских биологов показывает, что ключ к разгадке лежит в изменениях работы митохондрий, провоцируемых голоданием. Учёным из Гарварда, Корнелла и американского Национального института здоровья под руководством гарвардского доцента Дэвида Синклера удалось выявить два фермента, которые мобилизуют митохондрии, часто именуемые «энергетическими фабриками», в тяжёлые для клеток времена. Это и позволяет продлить жизнь клетки и отодвинуть её гибель. Митохондрия — клеточный органоид, обеспечивающий клеточное дыхание, в результате которого энергия высвобождается или аккумулируется в легко используемой форме аденазинтрифосфорной кислоты (АТФ). Отсутствуют лишь у бактерий,синезелёных водорослей и других прокариотов, где их функцию выполняет клеточная мембрана. Обычно концентрируются в функционально активных зонах клетки. ФерментыSIRT3 и SIRT4 родственны ферментам SIRT1 и SIRT2, важность которых для долголетия клетки была установлена раньше. В опубликованнойв последнем номере журнала Cell статье учёные показали, что голодание приводит к активизации белка, кодируемого геном NAMPT, который способствует насыщению митохондрий молекулами кофермента никотинамидадениндинуклеотид (НАД) — одного из главных переносчиков энергии в клетке.

Именно обилие НАД, по мнению исследователей, позволяет в полной мере использовать кодируемые SIRT3 и SIRT4 «ферменты молодости» митохондрий — вместо естественного угасания деятельности органелл, неминуемо ведущего к смерти всей клетки, митохондрии не просто восстанавливают свою работоспособность, а начинают работать лучше, чем когда бы то ни было. Повышенная отдача, с которой митохондрии начинают производить энергию, позволяет существенно замедлить процесс старения клеток, практически отключая естественный механизм самоубийства старых клеток. Более того,как удалось установить Синклеру и его коллегам, активизация митохондрий способна на время компенсировать потерю всех остальных источников жизни в клетке. Даже если ядро её оказывается совсем неработоспособно, делая бессмысленным дальнейшее сохранение жизненной единицы, механизм клеточного самоубийства отказывается запускаться. Как именно митохондрии блокируют отмирание клеток, учёные пока не знают.

Голодание помогает при смене часовых поясов

Голодание помогает лучше адаптироваться к смене часовых поясов, уверены ученые из Гарвардской медицинской школы (США). Они выяснили, что отказ от пищи в течение 16 часов позволяет «перезагрузить» биологические часы и запустить их заново. К интересному выводу ученых подтолкнули результаты серии экспериментов, проведенных на грызунах. Оказалось, что длительное голодание изменяет ход биологических часов, чтобы отогнать сон и дать грызунам возможность все-таки найти пищу. По мнению ученых, голодного «перевода» часов хватит для того, чтобы спокойно перенести перелет из США в Японию, разница во времени между этими странами составляет 11 часов.

Нервные клетки женщин лучше переносят голодание

Тем, что разнополые организмы по-разному ведут себя в условиях голодания, ученых уже не удивишь, однако все предыдущие исследования проводились на тканях, богатых питательными веществами (к примеру, жировой и мускульной). Роберту Кларку (Robert Clark) и его коллегам пришла в голову мысль проверить, будут ли отличаться реакции на недостаток питания у мужских и женских нервных клеток.

Для проведения исследования были выращены две колонии нейронов, взятых у самцов и самок лабораторных крыс; затем обе популяции провели 72 часа в режиме голодания. Первые значительные отличия появились уже через 24 часа: ученые, следившие за клеточным дыханием, отметили замедление этого процесса на 70 процентов у нервных клеток самцов и всего на 50 процентов — у нейронов самок; та же тенденция распространялась и на показатель смертности. Кроме того, мужские клетки демонстрировали признаки аутофагии (механизма восполнения недостатка энергии, в результате активации которого происходит разрушение органоидов клетки). Женские экземпляры, напротив, активно накапливали триглицериды и жирные кислоты, стараясь продлить свое существование.

Исследователи, впрочем, предпочитают не спешить с выводами, замечая, что любые эксперименты с клеточными культурами не могут служить достоверным свидетельством того, что действительно происходит в живом организме.

От Рассеянного склероза защищает голод

Голодание облегчает симптомы рассеянного склероза и других аутоиммунных заболеваний (ревматоидного артрита, диабета и т.д.). Мыши с состоянием, аналогичным рассеянному склерозу, которых на 48 часов лишили пищи, за это время получили гораздо меньше повреждений мозга и лучше показали себя в тестах на равновесие, перемещение, а симптомы слабости и паралича у них были заметно меньше. Автор работы, Джузеппе Метарезе из университета Неаполя, надеется, что сочетание диеты с лекарствами позволит в будущем останавливать рассеянный склероз. Сейчас больным рассеянным склерозом рекомендуют есть от души, и никто не собирается прописывать пациентам голодание. Матарезе надеется выделить компоненты диеты, оказывающие самое сильное влияние на автоиммунные заболевания. Рассеянный склероз пока не имеют лечить (современными средствами его можно только замедлить). Тем не менее у ученых есть некоторые новинки. Одна из них – гормон лептин, выделяемый жировыми клетками после еды, чтобы перебить аппетит. Матарезе обнаружил, что непосредственно перед началом болезни выработка лептина у мышей удваивалась. Но у тех особей, которые ничего не ели 48 часов (аналогичных 7-10 суткам для людей) – уровень лептина приближался к норме. Матарезе также обнаружил, что нейроны в поврежденных тканях мозга также вырабатывали лептин.

Голодание — это полезно?

Голодание стимулирует способность клеток организма к аутофагии и, таким образом, способствует продлению жизни. В экспериментах на крысах ученые университета Флориды, работающие под руководством доктора Кристиана Льювенбурга (Christiaan Leeuwenburgh), продемонстрировали, что ограничение поступления питательных веществ в клетки продлевает их жизнь путем активации аутофагии – расщепления и переработки поврежденных митохондрий и других клеточных структур и использования получаемого материала для обеспечения жизнедеятельности. В процессе жизнедеятельности клеток происходит выработка свободных радикалов, разрушающих клеточные структуры. Наиболее подвержены действию этих токсичных побочных продуктов клеточного дыхания митохондрии – крошечные органеллы, обеспечивающие выработку необходимой клетке энергии. Если поврежденные митохондрии не удаляются из клетки, они начинают высвобождать белки, запускающие процесс ее самоуничтожения. Молодые клетки обладают способностью быстро перерабатывать поврежденные структуры и использовать их для построения новых органелл или пополнения энергетических запасов. К сожалению, по мере старения клетки теряют эту способность, что приводит к накоплению поврежденных органелл и старению всего организма. Авторы проанализировали состояние клеток 22 молодых и старых крыс, половина которых содержалась на низкокалорийной диете, а вторая половина получала неограниченное количество пищи.

Результаты показали, что низкокалорийная диета на 120% повышает способность клеток сердца старых животных к самоочищению и практически не влияет на состояние клеток молодых крыс.

Для оценки влияния ограничения поступления калорий на способность клеток избавляться от токсичных отходов жизнедеятельности ученые оценивали изменение содержания в организме крыс определенных белков в зависимости от возраста и характера питания. Оказалось, что для клеток старых крыс, питающихся низкокалорийным кормом, характерен наиболее высокий уровень белков, необходимых для запуска процесса аутофагии. Активация аутофагии особенно важна для клеток сердца, содержащих огромное количество митохондрий. Оперативная переработка поврежденных органелл является залогом поддержания работоспособности сердечной мышцы стареющего организма. Авторы планируют заняться поиском способов активации аутофагии, не требующих ограничения поступления калорий в организм, что весьма проблематично и не всегда возможно.

Голод продлевает жизнь до 180 лет

Американские специалисты утверждают, что даже 1 день голодания в месяц может быть весьма полезным для здоровья.

Ученыепровели исследование, которое показало, что у людей, воздерживающихсяот пищи каждый первый понедельник месяца, на 40 % снижается рискразвития сердечно-сосудистых заболеваний. А у больных астмойуменьшается количество приступов. По словам экспертов, мягкий стресс,который испытывает организм во время умеренного голодания, положительносказывается на иммунитете и снижает вероятность возникновения раковыхзаболеваний. Некоторые специалисты говорят даже о том, что необязательно голодать целый день: можно пропустить завтрак или ужин.Обязательное условие — если уж решили поголодать, то делайте эторегулярно и пейте во время этого процесса воду.