Наука и жизнь
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.

Исследователи из Массачусетского технологического института пишут в Cell Stem Cell, что стволовые клетки можно омолодить, если дать им поголодать. Дэвид Сабатини 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 так далее. 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 так далее – 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.