Пост является неотъемлемой частью повседневной жизни миллионов людей во всем мире, часто практикуется в религиозных или духовных целях. Такие обряды, как Рамадан в исламе, Йом-Киппур в иудаизме, Великий пост в христианстве и ритуалы поста в индуизме и буддизме, глубоко укоренены в традиции и вере. Эти практики часто включают в себя повторяющиеся периоды поста, поднимая интригующие вопросы о том, как организм адаптируется к таким повторяющимся состояниям питания.

В последние годы пост также стал модным за пределами своих религиозных и культурных корней, принятым как инструмент для улучшения здоровья и похудения. Периодическое голодание, длительное голодание и ограниченное по времени питание становятся все более популярными, а сторонники заявляют о таких преимуществах, как улучшение метаболического здоровья, контроль веса и даже долголетие. Эта тенденция подчеркивает важность понимания физиологических механизмов, лежащих в основе поста, как в традиционных контекстах, так и в качестве современного образа жизни.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nucleic Acids Research под руководством доктора Идо Голдштейна из Института биохимии, пищевых наук и питания при факультете сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды имени Роберта Х. Смита Еврейского университета в Иерусалиме, показывает, как повторное голодание запускает механизм клеточной памяти в печени, усиливая ее реакцию на будущие эпизоды голодания.

Исследование раскрывает интересную связь между чередованием дней голодания (ADF) и способностью печени адаптироваться посредством повышенной активации генов и выработки топлива, называемого кетоновыми телами, предлагая новое понимание регуляции метаболизма.

Голодание вызывает метаболические изменения у млекопитающих, позволяя производить глюкозу и кетоновые тела для получения энергии в периоды нехватки пищи. Этот процесс обусловлен транскрипционными изменениями в печени (т. е. изменениями в экспрессии генов). Команда доктора Голдштейна исследовала, как повторяющиеся события голодания, такие как те, которые испытываются во время ADF, влияют на эту транскрипционную программу. Их результаты показали, что мыши, прошедшие ADF, реагировали значительно по-разному на последующие периоды голодания по сравнению с мышами, голодавшими впервые.

Исследование выявило явление, называемое «сенсибилизацией», когда ключевые гены, ответственные за кетогенез (выработку кетоновых тел), активировались сильнее после ADF. Этот эффект был связан с изменениями в ландшафте хроматина печени, при этом энхансеры — геномные регионы, которые регулируют экспрессию генов — были подготовлены к более сильной активации из-за предшествующего опыта голодания.

Эти сенсибилизированные усилители продемонстрировали повышенное связывание PPARα, фактора транскрипции, критического для кетогенеза. Примечательно, что этот адаптивный ответ отсутствовал у мышей с дефицитом PPARα, специфичным для гепатоцитов, что подчеркивает важную роль PPARα в этом процессе.

Исследователи обнаружили, что эффекты ADF были очевидны уже после одной недели повторного голодания, что привело к усилению выработки кетоновых тел во время последующих голоданий. Во время периодов кормления экспрессия генов и уровни кетонов возвращались к исходному уровню, что демонстрирует, что эффект сенсибилизации специфичен для состояний голодания. Преимущества для здоровья от ADF, включая улучшение липидного обмена , по-видимому, связаны с этой повышенной кетогенной способностью, а не с изменениями в потреблении калорий или массе тела, которые остались в основном неизменными.

Доктор Голдштейн отметил: «Наше исследование подчеркивает, как печень адаптируется к повторяющемуся голоданию с помощью механизма, похожего на память, который готовит ее к будущим периодам голодания. Этот процесс сенсибилизации усилителя подчеркивает замечательную способность печени динамично реагировать на повторяющиеся состояния питания».

Результаты дают более глубокое понимание того, как повторяющиеся сигналы окружающей среды, такие как голодание, формируют клеточное поведение и метаболическую адаптацию. Помимо голодания, это исследование открывает новые возможности для изучения того, как транскрипционная регуляция опосредует ответы на другие повторяющиеся стимулы окружающей среды, с потенциальными приложениями в диетологии и метаболическом здоровье.