Ученые выяснили, что происходит с организмом во время длительного голодания

Новое исследование пролило свет на обширные молекулярные изменения, которые происходят в организме во время длительного голодания. Мониторинг 12 здоровых добровольцев, соблюдающих семидневное голодание только на воде выявил значительные изменения примерно в 3000 белках во всех основных органах, причем заметные изменения стали очевидными только после трех дней голодания.

Эти результаты не только подчеркивают потенциальную пользу голодания для здоровья, помимо снижения веса, но также открывают путь для разработки терапевтических мер, имитирующих эти эффекты для людей, которые не могут голодать. Исследование дает новое представление о замечательной способности организма адаптироваться к полному ограничению калорий, подчеркивая изменения в уровнях белка, которые поддерживают неврологическое здоровье и энергетический обмен.

Новые результаты показывают, что в течение длительных периодов голодания в организме происходят значительные систематические изменения во многих органах.

Результаты демонстрируют доказательства пользы для здоровья, помимо снижения веса, но также показывают, что любые потенциально влияющие на здоровье изменения происходят только после трех дней без еды.

Исследование, опубликованное в научном Nature Metabolism, продвигает наше понимание того, что происходит в организме после длительных периодов без еды.

Определив потенциальную пользу для здоровья от голодания и лежащую в его основе молекулярную основу, исследователи из Научно-исследовательского института точного здравоохранения Лондонского университета Королевы Марии (PHURI) и Норвежской школы спортивных наук (Norwegian School of Sports Sciences) предлагают дорожную карту для будущих исследований, которые помогут разработать терапевтические вмешательства, в том числе для людей, которые могут получить пользу от голодания, но не могут подвергаться длительному голоданию или имитирующим голодание, например, кетогенным диетам.

За тысячелетия люди развили способность выживать без еды в течение длительных периодов времени. Голодание практикуется миллионами людей во всем мире в различных медицинских и культурных целях, включая пользу для здоровья и потерю веса. С древних времен его использовали для лечения таких заболеваний, как эпилепсия и ревматоидный артрит.

Во время голодания организм меняет источник и тип энергии, переходя от потребляемых калорий к использованию собственных жировых запасов. Однако, помимо этого изменения в источниках топлива, мало что известно о том, как организм реагирует на длительные периоды отсутствия еды и о каких-либо последствиях для здоровья – полезных или неблагоприятных – которые это может иметь.

Новые методы, позволяющие ученым измерять тысячи белков, циркулирующих в нашей крови, дают возможность систематически и детально изучать молекулярную адаптацию людей к голоданию.

Исследователи наблюдали за 12 здоровыми добровольцами, принимавшими участие в семидневном голодании только на воде. За добровольцами ежедневно внимательно следили, чтобы зафиксировать изменения уровней около 3000 белков в их крови до, во время и после голодания. Определив, какие белки участвуют в реакции организма, ученые смогут затем предсказать потенциальные последствия длительного голодания для здоровья, интегрируя генетическую информацию из крупномасштабных исследований.

Как и ожидалось, исследователи наблюдали, как организм переключает источники энергии – с глюкозы на жир, хранящийся в организме – в течение первых двух или трех дней голодания. Добровольцы потеряли в среднем 5,7 кг как жировой, так и мышечной массы. После трех дней приема пищи после голодания вес остался на прежнем уровне – потеря мышечной массы почти полностью прекратилась, но жировая масса осталась.

Впервые исследователи наблюдали, как в организме происходят отчетливые изменения уровня белка примерно после трех дней голодания, что указывает на реакцию всего организма на полное ограничение калорий. В целом, каждый третий измеренный белок значительно изменился во время голодания во всех основных органах. Эти изменения были одинаковыми для всех добровольцев, но были характерные для голодания признаки, выходящие за рамки потери веса, например, изменения в белках, составляющих поддерживающую структуру нейронов в мозге.

Клаудия Лангенберг (Claudia Langenberg), директор Научно-исследовательского института Университета точного здравоохранения королевы Марии (PHURI), комментирует:

«Впервые мы можем увидеть, что происходит на молекулярном уровне в организме, когда мы голодаем. Голодание, если оно проводится безопасно, является эффективным средством снижения веса. Популярные диеты, включающие голодание, например прерывистое голодание, утверждают, что они приносят пользу для здоровья, помимо потери веса. Наши результаты доказывают пользу голодания для здоровья, помимо потери веса, но она была заметна только через три дня полного ограничения калорий – позже, чем мы думали ранее».

Майк Пицнер (Maik Pietzner), заведующий кафедрой медицинских данных PHURI и соруководитель группы вычислительной медицины Берлинского института здравоохранения (Berlin Institute of Health) в Шарите, заключает

«Наши результаты заложили основу для некоторых давних знаний о том, почему голодание используется при определенных условиях. Хотя голодание может быть полезным для лечения некоторых заболеваний, зачастую голодание не подходит пациентам, страдающим плохим здоровьем. Мы надеемся, что эти результаты могут предоставить информацию о том, почему голодание полезно в определенных случаях, которую затем можно будет использовать для разработки методов лечения для применения у пациентов».