Старіння суттєво впливає на «проводку» нашого мозку. Обмін речовин уповільнюється, окислювальний стрес накопичується, а мієлінова оболонка — жирова ізоляція, яка дозволяє сигналам швидко рухатися вздовж нервових волокон — починає руйнуватися.
Мікроглія, імунні клітини мозку, також може застрягати у хронічно активованому стані, який завдає більше шкоди, ніж користі. Нове дослідження Школи медицини імені Чобаняна та Аведісяна Бостонського університету пропонує несподіваний важіль впливу на цей процес: довготривале обмеження калорій.
Співавторка дослідження Ана Вітантоні зазначила, що обмеження калорій — добре відома інтервенція, яка може сповільнювати біологічне старіння та знижувати вікові метаболічні зміни в короткоживучих експериментальних моделях.
«Це дослідження дає рідкісні, довготривалі докази того, що обмеження калорій може також захищати від старіння мозку в більш складних видів», — сказала Вітантоні.
Дієтичні зміни протягом десятиліть
Проєкт бере початок у 1980-х. Дослідники з Національного інституту старіння розділили вид, близький до людини, на дві групи: одну на стандартній збалансованій дієті та одну, що споживала приблизно на 30% менше калорій. Жодних різких методів чи інтервального голодування — група з меншою кількістю калорій дотримувалась режиму понад 20 років, а потім прожила природний життєвий цикл.
Лише після смерті дослідники проаналізували їхні мозки, щоб побачити, чи змінило щось повільне «згорання».
Клітини мозку старіють по-різному
Щоб розшифрувати «до» і «після», команда застосувала секвенування РНК окремих ядер — метод, який показує, які гени активовані в окремих клітинах. Такий рівень деталізації важливий: старіння не однаково впливає на всі клітини мозку. Олігодендроцити (виробники мієліну), нейрони та мікроглія мають різні функції і, відповідно, різні способи «ламатися».
Коли дослідники порівняли тканини мозку з групи зі стандартною дієтою та групи з довготривалим обмеженням калорій (CR), з’явилася чітка закономірність.
Клітини мозку CR виглядали метаболічно «бадьорішими». Генетичні програми, пов’язані з гліколізом та біосинтезом жирних кислот — джерелами енергії та матеріалів, необхідних для вироблення мієліну — були активнішими. Гени, пов’язані з мієліном, також були активовані сильніше, що вказує на те, що білій речовині було легше підтримувати свою ізоляцію, а не спостерігати її руйнування.
Харчові звички та здоров’я мозку
З віком мікроглія може переходити у хронічно запальний стан, а занепад мієліну лише підсилює цей процес. Зберігаючи клітинні механізми, що будують та ремонтують мієлін, довготривале обмеження калорій може послаблювати тиск, який штовхає мікроглію у шкідливий режим.
Результат — не лише «акуратніші» графіки експресії генів. Це мозкова екосистема, у якій більше «ремонтних бригад» і менше «сигналів тривоги».
«Ці результати підтверджують, що довготривалі дієтичні інтервенції можуть формувати траєкторію старіння мозку на клітинному рівні», — сказала професорка Тара Л. Мур. «Це важливо, адже такі клітинні зміни можуть мати наслідки для когніції й навчання».
«Іншими словами, харчові звички можуть впливати на здоров’я мозку, і тривале вживання меншої кількості калорій може сповільнювати деякі аспекти старіння мозку».
Що це означає для людей
Ця робота привернула увагу з вагомої причини: рідко коли дослідження мозку охоплює одночасно такі тривалі часи та такий рівень клітинної деталізації у складній, довгоживучій моделі. Сигнал важко ігнорувати — зменшення загального споживання калорій протягом десятиліть корелювало з мозком, який на молекулярному рівні виглядав стійкішим. Це не означає, що всі мають зменшити калорійність раціону на третину. Постійне 30% зниження — серйозне втручання, яке потребує ретельного планування харчування і медичного контролю.
Це небезпечно чи неприйнятно для багатьох людей, і це дослідження не було клінічним випробуванням на людях. Не проводилися тести пам’яті чи клінічні оцінки — лише аналіз клітин, що добре корелює зі здоровішою білою речовиною.
Обмеження калорій і мозок
Найпереконливішим тут є системний погляд. Замість одного «гена довголіття» дані показують узгоджені зміни в ключових метаболічних шляхах різних типів клітин, особливо тих, що відповідають за мієлін.
Це узгоджується з ширшою ідеєю біології старіння: підтримуйте роботу «господарчих» систем — баланс енергії, синтез ліпідів, реакції на стрес — і тканини зберігатимуть функції довше.
Дослідження також переосмислює розмови про обмеження калорій. Мозок — не лише печінка чи м’язи — «помічає» довгострокове харчове стримування і реагує, зберігаючи ключові програми обслуговування активними.
Якщо майбутні роботи знайдуть подібні сигнатури у людей або відкриють безпечніші, більш цілеспрямовані способи відтворити цей ефект, ми наблизимося до методів збереження когніції не шляхом «форсування» нейронів, а шляхом підтримки їхньої структурної опори.
Поки що висновок простий і разючий: у довгостроковій перспективі менша кількість їжі змінила не лише масу тіла. Менше калорій змінило молекулярний темп старіння мозку.
Дослідження опубліковане в журналі Aging Cell.
