Исследователи выяснили, почему голодание не всегда помогает сбросить лишний вес

Ученые из Scripps Research обнаружили, что у Caenorhabditis elegans (круглых червей) молекула, вырабатываемая в кишечнике во время голодания, попадает в мозг и блокирует сигналы о сжигании жира. Это открытие, которое указывает на связь между кишечником и мозгом, позволяет предположить, что голодание может иметь преимущества, выходящие за рамки простого ограничения калорий. Исследование подчеркивает потенциал новых методов лечения метаболических заболеваний путем имитации действия гормонов кишечника.

Ученые из Scripps Research идентифицировали молекулу, выделяемую кишечником круглых червей, которая взаимодействует с мозгом, снижая скорость потери жира в периоды нехватки пищи.

Чем меньше червь Caenorhabditis elegans (C. elegans) ест, тем медленнее он сбрасывает жир. Исследователи выяснили причину: небольшая молекула, вырабатываемая в кишечнике червей во время голодания, попадает в мозг, где блокирует сигнал, отвечающий за сжигание жира в этот период.

Молекула, которую они идентифицировали у червей, еще не изучена у людей, но помогает ученым лучше понять сложную взаимосвязь между кишечником и мозгом. Кроме того, она может пролить свет на то, почему голодание — отказ от пищи в течение определенного периода времени — приносит пользу, которая не зависит от количества потребленных калорий.

«Мы впервые обнаружили, что голодание передает мозгу информацию, выходящую за рамки простого отказа от калорий, — говорит профессор неврологии Скриппса Суприя Шринивасан. — Эти результаты заставляют задуматься, существуют ли молекулы, образующиеся в кишечнике других животных, в том числе млекопитающих, которые объясняют некоторые из последствий для здоровья, связанных с голоданием».

Исследователи знают, что мозг контролирует производство и расщепление жиров у людей, других млекопитающих и модельных организмов, таких как C. elegans. В 2017 году группа Шринивасан идентифицировала FLP-7, гормон мозга, который запускает сжигание жира в кишечнике круглого червя. Однако у C. elegans нет сенсорных нервов в кишечнике, поэтому ученые пытались определить обратный путь коммуникации: как кишечник передает сигнал мозгу.

По словам Шринивасан, исследователи знали, что изменение метаболического состояния кишечника может изменить свойства нейронов в мозге, но им было очень интересно, как это происходит на самом деле.

В новой работе Шринивасан и ее коллеги удалили из кишечника C. elegans более 100 сигнальных молекул, по одной за раз, и измерили их влияние на выработку мозгом FLP-7. Они обнаружили одну молекулу, которая оказывала большое влияние на FLP-7: это форма инсулина, известная как INS-7.

У людей инсулин наиболее известен как гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и контролирующий уровень сахара в крови. Но эта молекула инсулина вырабатывалась клетками кишечника, а также влияла на жировой обмен через мозг.

Однако когда группа исследовала, как INS-7 воздействует на клетки мозга, вырабатывающие FLP-7, они обнаружили, что он не активирует инсулиновые рецепторы, как это делают все ранее обнаруженные молекулы инсулина, а блокирует инсулиновый рецептор.

«INS-7 — это сигнал, поступающий из кишечника, который говорит мозгу, что не стоит сейчас сжигать жировые запасы, потому что пища не поступает», — объясняет Шринивасан.

Исследования ранее показали, что периоды голодания могут влиять на организм различными способами, но механизмы этих изменений оставались неясными. Новое исследование указывает на один из способов, с помощью которого пустой кишечник может подавать сигналы мозгу, что потенциально может привести к различным последствиям для здоровья, помимо жира.

По словам Шринивасан, новые результаты помогают объяснить, как мозг и пищеварительная система взаимодействуют в обоих направлениях, чтобы контролировать метаболизм в зависимости от наличия пищи. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы выяснить, какие именно пути участвуют в новых сигналах от кишечника к мозгу у млекопитающих. Она также планирует провести эксперименты, чтобы выяснить, как клетки кишечника C. elegans начинают вырабатывать INS-7 во время голодания и на какие типы клеток мозга влияет эта молекула.

Ранее исследования в области хронопитания продемонстрировали, что время принятия пищи может значительно повлиять на здоровье человека. Подход интервального голодания предлагает более простой режим питания, который способствует улучшению контроля веса и общего состояния здоровья без потребности подсчета калорий. Данный метод является особенно удобным для тех, кто располагает ограниченными ресурсами.