Відновлення нейронів периферичної нервової системи сильно обмежена тривалою регенерацією їх аксонів – довгих відростків, що утворюють нервове волокно. Міжнародна група вчених з’ясувала, як практика інтервального голодування прискорює процеси регенерації і відновлення сенсорних функцій пошкоджених нервів кінцівок.
Інтервальне (або періодичне) голодування — медична практика, яка полягає у встановленні і строгому дотриманні графіка прийому їжі з періодами повної відмови від неї (або сильного зниження кількості споживаних калорій), що змінюються періодами споживання без обмежень. Раніше було показано, що цей підхід не тільки допомагає позбавитися від зайвої ваги, але і знижує тиск, інтенсивність запальних процесів і ризик розвитку хвороб серця.
У новому дослідженні міжнародна група вчених виявила, що інтервальне голодування, крім усього іншого, сприяє відновленню нейронів периферичної нервової системи мишей після пошкодження. Стаття з результатами опублікована в журналі Nature.
У роботі оцінювалася регенерація нейронів миші після пошкодження (в результаті спеціальної хірургічної операції) сідничного нерва — одного з найдовших в тілі людини та інших хребетних. Він проходить від попереково-крижового відділу хребта вниз по нозі до самої стопи і відповідає за м’язову функцію нижніх кінцівок і їх чутливість.
Для з’ясування ролі інтервального голодування у відновленні функції нерва половина гризунів дотримувалася жорсткої дієти (один день їли стільки, скільки хотіли, а наступний проводили повністю без їжі), в той час, як інша половина могла їсти без будь-яких обмежень протягом усього експерименту.
- Вчені перевірили, чи можна підвищити гормон сну без таблеток
- Експерти перерахували несподівані властивості огіркового розсолу
Випробування тривало протягом місяця до операції, а відновлення нейронів мишей спостерігали протягом трьох днів після розриву нерва. В результаті швидкість відновлення аксонів у мишей, які зазнали попереднього голодування, виявилася приблизно в півтора раза вище в порівнянні з гризунами, що жили без дієти.
“Сьогодні не існує іншого лікування для людей з пошкодженням периферичних нервів, крім хірургічної операції, яка ефективна лише в невеликій частці випадків. Це спонукало нас дослідити, чи можуть зміни в способі життя пацієнта допомогти одужанню, — пояснив співавтор дослідження професор Сімоне ді Джованні (Simone Di Giovanni) з відділу наук про мозок Імперського коледжу Лондона. – Інтервальне голодування в більш ранніх роботах пов’язували з загоєнням ран і зростанням нових нейронів, але наше дослідження — перше, яке точно пояснює, як голодування може допомогти відновити нерви».
Вивчаючи механізм прискореного відновлення аксонів, автори дослідження виявили, що при обмеженні харчування мишей в їх кровотоку помітно підвищується вміст індол-3-пропіонової кислоти (IPA) — метаболіту кишкових бактерій Clostridium sporogenesis. Цих бактерій в нормі виявляють в мікробіомі кишечника і мишей, і людей, а з’єднання IPA — в їх кровотоку.
Для підтвердження ролі саме IPA у відновленні нейронів дослідники повністю очистили кишечник гризунів від всього бактеріального мікробіому, крім певного штаму Clostridium sporogenesis — у одних він виробляв IPA, а У інших – ні. В результаті тільки миші з бактеріями, що синтезують IPA, демонстрували прискорене відновлення нейронів. Варто відзначити, що при пероральному введенні IPA після операції з пошкодження сідничного нерва регенерація і прискорене відновлення аксонів спостерігалися лише через два-три тижні.
На наступному етапі дослідники планують перевірити дію цього механізму при травмах спинного мозку у мишей і з’ясувати, як максимізувати ефективність впливу IPA. Крім того, необхідно зрозуміти, чи підвищується рівень IPA після інтервального голодування у людини, а також ефективність IPA і подібної дієти в якості потенційного лікування людей.