«Наш вывод состоит в том, что, доводя мышей до экстремального состояния и затем возвращая их — голодая и затем снова накормив, — клетки поджелудочной железы запускаются для использования некоторого рода перепрограммирования развития, которое восстанавливает часть мышечной ткани. орган, который больше не функционирует, — говорит старший автор Вальтер Лонго из Школы геронтологии Университета Южной Калифорнии и директор Института долголетия Университета Южной Калифорнии.Первоначально Лонго разработал диету, имитирующую голодание, как способ уменьшить стресс и защитить от токсичности людей, проходящих химиотерапию. Он включает в себя соблюдение диеты с низким содержанием жиров в течение пяти дней, а затем возвращение к нормальной диете. Измерение четырех биомаркеров, связанных с диетой, состоящей только из воды, показало, что эта диета оказывает такое же физиологическое воздействие на организм, как и более экстремальное голодание.
С тех пор исследования показали, что диета может быть способом «перезагрузить» организм, заставляя его замедлять старение и восстанавливать новые клетки. Исследователи обнаружили, что экспрессия трех ключевых генов снижается во время диеты, имитирующей голодание. Эти гены — IGF1, TOR и PKA — связаны со стрессом и старением.
В последнем исследовании исследователи выдвинули гипотезу о том, что подавление этих трех генов перепрограммирует клетки так, что они возвращаются в эмбриональное состояние, в котором они могут дать начало ряду различных типов клеток. «Во время голодания клетки переходят в режим ожидания», — говорит Лонго. «Затем, когда вы начинаете повторно кормить мышей, вы видите, что эти эмбрионоподобные клетки начинают давать начало бета-клеткам».Исследователи использовали две разные модели диабета на мышах, чтобы изучить влияние диеты. Одним из них были мыши с мутацией гена, которая вызывает инсулинорезистентность и потерю секреции инсулина.
Другой — это мыши, которых лечили химическим веществом, чтобы разрушить их бета-клетки. Обе модели получили три цикла диеты.«С медицинской точки зрения эти результаты могут быть очень важными, потому что мы показали — по крайней мере, на моделях мышей — что вы можете использовать диету, чтобы обратить вспять симптомы диабета», — говорит Лонго. «С научной точки зрения результаты, возможно, даже более важны, потому что мы показали, что вы можете использовать диету для перепрограммирования клеток без каких-либо генетических изменений». Помимо изучения моделей диабета на мышах, исследователи также показали, что воздействие на клетки островков поджелудочной железы человека — как от здоровых доноров, так и от пациентов с диабетом 1 типа — имитирующей голодание диетой в блюде стимулировало выработку инсулина.
Прежде чем результаты можно будет подтвердить на людях, необходимо провести много исследований, но Лонго говорит, что эти клинические испытания уже планируются. В журнале Science Translational Medicine (DOI: 10.1126 / scitranslmed.aai8700) 15 февраля его команда опубликовала родственное рандомизированное исследование фазы II с участием 100 человек, которое показало, что, когда люди подвергались воздействию трех раундов диеты, имитирующей голодание, их уровни IGF1 снизился, а их уровень глюкозы натощак улучшился, среди прочего.
Лонго говорит, что полученные данные имеют значение и для других заболеваний, помимо диабета. «Мы хотим начать изучать систему за системой, чтобы увидеть, насколько широко этот процесс действует на различные типы клеток», — говорит он. «Удивительно то, что эта система, вероятно, существовала всегда. Теперь, когда мы ее открыли, мы можем найти способы работать с ней и использовать ее на благо здоровья человека».