Интервальное голодание способствует восстановлению поврежденных нервов
Восстановление нейронов периферической нервной системы сильно ограничено длительной регенерацией их аксонов — длинных отростков, образующих нервное волокно. Международная группа ученых выяснила, как практика интервального голодания ускоряет процессы регенерации и восстановления сенсорных функций поврежденных нервов конечностей.
Интервальное (или периодическое) голодание — медицинская практика, заключающаяся в установлении и строгом соблюдении графика приема пищи с периодами полного отказа от нее (либо сильного снижения количества потребляемых калорий), сменяющимися периодами потребления без ограничений. Ранее было показано, что этот подход не только помогает избавиться от лишнего веса, но и снижает давление, интенсивность воспалительных процессов и риск развития болезней сердца.
В новом исследовании международная группа ученых обнаружила, что интервальное голодание, помимо всего прочего, способствует восстановлению нейронов периферической нервной системы мышей после повреждения. Статья с результатами опубликована в журнале Nature.
В работе оценивалась регенерация нейронов мыши после повреждения (в результате специальной хирургической операции) седалищного нерва — одного из самых длинных в теле человека и других позвоночных. Он проходит от пояснично-крестцового отдела позвоночника вниз по ноге до самой стопы и отвечает за мышечную функцию нижних конечностей и их чувствительность.
Для выяснения роли интервального голодания в восстановлении функции нерва половина грызунов придерживалась жесткой диеты (один день ели столько, сколько хотели, а следующий проводили полностью без еды), в то время как другая половина могла есть без каких-либо ограничений на протяжении всего эксперимента.
Испытание продолжалось в течение месяца до операции, а восстановление нейронов мышей наблюдали в течение трех дней после разрыва нерва. В результате скорость восстановления аксонов у мышей, подвергшихся предварительному голоданию, оказалась примерно в полтора раза выше в сравнении с грызунами, жившими без диеты.
«Сегодня не существует иного лечения для людей с повреждением периферических нервов, кроме хирургической операции, которая эффективна лишь в небольшой доле случаев. Это побудило нас исследовать, могут ли изменения в образе жизни пациента помочь выздоровлению, — пояснил соавтор исследования профессор Симоне Ди Джованни (Simone Di Giovanni) из отдела наук о мозге Имперского колледжа Лондона. — Интервальное голодание в более ранних работах связывали с заживлением ран и ростом новых нейронов, но наше исследование — первое, которое точно объясняет, как голодание может помочь восстановить нервы».
Изучая механизм ускоренного восстановления аксонов, авторы исследования обнаружили, что при ограничении питания мышей в их кровотоке заметно повышается содержание индол-3-пропионовой кислоты (IPA) — метаболита кишечных бактерий Clostridium sporogenesis. Этих бактерий в норме обнаруживают в микробиоме кишечника и мышей, и людей, а соединение IPA — в их кровотоке.
Для подтверждения роли именно IPA в восстановлении нейронов исследователи полностью очистили кишечник грызунов от всего бактериального микробиома, кроме определенного штамма Clostridium sporogenesis — у одних он производил IPA, а у других — нет. В результате только мыши с бактериями, синтезирующими IPA, демонстрировали ускоренное восстановление нейронов. Стоит отметить, что при пероральном введении IPA после операции по повреждению седалищного нерва регенерация и ускоренное восстановление аксонов наблюдались лишь спустя две-три недели.
На следующем этапе исследователи планируют проверить действие этого механизма при травмах спинного мозга у мышей и выяснить, как максимизировать эффективность влияния IPA. Кроме того, необходимо понять, повышается ли уровень IPA после интервального голодания у человека, а также эффективность IPA и подобной диеты в качестве потенциального лечения людей.
