Голод заставляет кишечные стволовые клетки переключиться с расщепления углеводов на расщепление жиров, улучшая их регенеративные способности.

Стволовые клетки, как известно, могут очень долго делиться, при этом часть их остается, как и прежде, стволовыми, а часть превращается в какие-то специализированные клетки, выполняющие те или иные функции. Именно стволовые клетки обновляют наши ткани, замещая старые и погибшие клетки новыми. Но со временем стволовые клетки утрачивают способность делиться без конца – как и весь остальной организм, они тоже стареют и их запас постепенно уменьшается, что не может не отразиться на состоянии органов, которые уже не могут обновляться.

Стволовые клетки (окрашены зеленым) в тонкой кишке мыши. (Фото: California's Stem Cell Agency) 

Исследователи из Массачусетского технологического института пишут в Cell Stem Cell, что стволовые клетки можно омолодить, если дать им поголодать. Дэвид Сабатини (David Sabatini) и его коллеги экспериментировали с мышиными стволовыми клетками кишечника, задача которых – обновлять эпителиальную выстилку кишечных стенок. (Этот эпителий изнашивается довольно быстро – за пять дней стволовые клетки полностью его меняют.) После того, как старых мышей сутки держали впроголодь, из их кишечника брали стволовые клетки и заставляли их сформировать «миникишечник» – крохотный органоид, имитирующий кусочек настоящего кишечника. В «миникишечнике» должны были появиться клетки нескольких типов, формирующие либеркюновы, или кишечные, крипты – трубчатые углубления эпителия, усаженные клетками, способными выделять слизь, гормоны, способными всасывать питательные вещества и т. д. Очевидно, чтобы сделать такой миниорган, стволовые клетки должны были работать очень интенсивно. И вот с помощью «миникишечника» удалось установить, что голод в два раза повышает регенеративные способности стволовых клеток, которые, поголодав, более активно делились и более активно превращались в другие клетки. Можно сказать, что голод омолаживал старые стволовые клетки; впрочем, клетки, взятые у молодых животных, от голода тоже начинали работать лучше.

Исследователям удалось выяснить, как в голодающих клетках меняется обмен веществ: они перестают использовать в качестве источника энергии углеводы, начиная интенсивно расщеплять жирные кислоты (при этом у них активируются гены, отвечающие за метаболизм жиров). Именно активное расщепление жирных кислот помогает восстановить «стволовые» способности клеток – если им искусственным образом запретить добывать энергию таким образом, то никакой голод им не поможет. В то же время если клеткам дать вещество, которое сумеет активировать гены метаболизма жиров, то клетки омолаживаются и без голодания. То есть все дело в том, чтобы включить нужные энергетические реакции, а как именно мы будем их включать, неважно.

Мы часто слышим о пользе голодания, о том, что ради здоровья следует быть умеренней в еде. И в последнее время появляется все больше научных исследований, описывающих разнообразные плюсы, которые модно получить, ограничив себя в калориях. Например, мы писали о том, что голод обновляет иммунитет и что умеренность в еде улучшает настроение. Вышеописанный эффект со стволовыми клетками – лишь еще один пример положительного эффекта от голодания. Возможно, что и другие виды стволовых клеток – не только из кишечника, но и из костного мозга, из кожи и т. д. – можно точно так же заставить работать активнее; возможно, переключая обмен веществ в клетках на расщепление жирных кислот, можно быстрее залечивать раны и, к примеру, помогать онкобольным восстанавливаться после химио- и радиотерапии. Но прежде чем думать о каких-то клинических экспериментах, тут надо в точности выяснить, как именно энергетическое расщепление жирных кислот усиливает регенеративные способности стволовых клеток, и нет ли тут каких-то неприятных побочных эффектов.