Исследование раскрывает, как интервальное голодание регулирует старение через аутофагию

Новое исследование, проведенное в Институте молекулярной биологии и биотехнологии (IMBB) Фонда исследований и технологий — Эллады (FORTH), Университете Париж Ситэ и Университете Граца и опубликованное в Nature Cell Biology, раскрывает механизм, с помощью которого спермидин регулирует аутофагию — процесс, обеспечивающий рециклинг компонентов внутри клетки, — чтобы способствовать антивозрастным эффектам интервального голодания.

Исследователи IMBB под руководством профессора Нектариоса Тавернаракиса в сотрудничестве с группами профессора Гвидо Кроемера и профессора Франка Мадео показали, что интервальное голодание повышает уровень спермидина — химического соединения (природного полиамина), который усиливает устойчивость и выживаемость клеток и организмов за счет активации аутофагии.

Аутофагия — это процесс клеточного рециклинга, разрушения нефункциональных/ненужных компонентов и органелл клетки. Дефекты аутофагии связаны со старением, а также с возникновением возрастных заболеваний, таких как диабет, сердечно-сосудистые заболевания, рак и нейродегенеративные болезни.

Диетические привычки, такие как низкожировая или высокожировая диета, переедание или голодание, могут влиять на развитие этих хронических заболеваний. Диетические вмешательства, такие как ограничение калорий и интервальное голодание, могут замедлить старение и способствовать долголетию.

Ключевым элементом этих вмешательств является поддержание клеточного гомеостаза через индукцию аутофагии. Прямое введение спермидина — альтернативная стратегия для индукции аутофагии и продления жизни. Однако роль спермидина в регуляции аутофагии и старения при интервальном голодании оставалась неясной.

Используя ряд экспериментальных моделей — от нематоды (Caenorhabditis elegans), дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), плодовой мушки (Drosophila melanogaster) и мыши (Mus musculus) до человеческих клеточных линий, — исследовательские группы показали, что интервальное голодание повышает клеточный уровень спермидина, который, в свою очередь, индуцирует аутофагию, что приводит к продлению жизни у этих организмов.

И наоборот, ингибирование синтеза спермидина с помощью соответствующих ингибиторов противодействует положительному влиянию аутофагии на продолжительность жизни при интервальном голодании.

Результаты исследования подчеркивают критическую роль спермидина в регуляции аутофагии при интервальном голодании, тем самым улучшая ожидаемую продолжительность жизни у всех изученных модельных организмов. Тот факт, что регуляция аутофагии через спермидин и интервальное голодание является эволюционно консервативным процессом, подчеркивает его центральную роль в мониторинге и поддержании клеточного гомеостаза у разных организмов.

Проведенное исследование дает важное понимание механизмов, с помощью которых диетические привычки могут влиять на старение у людей, и предлагает новые стратегии для борьбы с возрастными заболеваниями, направленные на улучшение как продолжительности, так и качества жизни пожилых людей.