Сокращение калорий связали с замедлением старения мозга

Сокращение калорий связали с замедлением старения мозга

Пожизненное ограничение калорий перестраивает работу глиальных клеток белого вещества

Новое исследование на макаках-резусах показывает, что пожизненное снижение калорийности рациона на 30 процентов способно замедлить биологическое старение ключевых клеток мозга. Учёные обнаружили, что ограничение калорий сохраняет метаболическую активность клеток, ответственных за целостность нервных связей, и снижает воспаление, что может быть ключом к поддержанию когнитивного здоровья в пожилом возрасте.

Старение мозга часто сопровождается ухудшением белого вещества — «проводящих путей», по которым передаются нервные импульсы. Этот процесс связан с потерей миелина, жировой изолирующей оболочки нервных волокон, и приводит к снижению скорости обработки информации и когнитивным нарушениям. Учёные давно ищут способы замедлить этот процесс, и новое исследование предлагает потенциальный путь через диету. Эксперимент на макаках-резусах, которые служат отличной моделью для изучения старения человека из-за схожести структуры мозга, показал, что пожизненное ограничение калорий на 30 процентов способно существенно изменить биологию ключевых клеток мозга в лучшую сторону.

Исследователи под руководством учёных из Медицинской школы Бостонского университета и Национальных институтов здоровья США проанализировали ткани мозга приматов, участвовавших в долгосрочном проекте Национального института по проблемам старения. Часть животных более двух десятилетий получала диету с пониженной на 30 процентов калорийностью, в то время как контрольная группа питалась стандартно. Используя передовой метод одноядерного секвенирования РНК, учёные смогли проанализировать активность генов в тысячах отдельных клеток мозга, сосредоточившись на передней части мозолистого тела — области, богатой белым веществом. Возраст обезьян на момент забора образцов составлял от 22 до 34 лет, что соответствует пожилому возрасту у этого вида.

Результаты выявили глубокие различия на молекулярном уровне, особенно в глиальных клетках — вспомогательных клетках мозга, которые долгое время недооценивались. Ключевую роль играют два типа: олигодендроциты, производящие миелин, и микроглия, выполняющая иммунные функции. Оказалось, что олигодендроциты у обезьян на ограниченной диете находились в значительно лучшем метаболическом состоянии. В них была повышена активность генов, отвечающих за гликолиз (процесс получения энергии) и биосинтез жирных кислот, необходимых для строительства и поддержания миелиновых оболочек. Более того, была обнаружена особая субпопуляция «синаптических» олигодендроцитов, которые у диетической группы активнее экспрессировали ген NLGN1. Этот ген кодирует белок, помогающий формировать физические связи между клетками. Последующая визуализация подтвердила, что эти клетки располагались ближе к нервным аксонам, что может означать более эффективную поддержку и «обслуживание» нейронов.

Ещё более показательными были изменения в микроглии — иммунных клетках мозга. У обезьян на стандартной диете микроглия проявляла явные признаки хронического воспаления и окислительного стресса. Исследователи обнаружили целую подгруппу этих клеток, буквально забитых обломками миелина, которые они не могли эффективно утилизировать. Такое скопление «клеток-мусоровозов», вышедших из строя, характерно для нейродегенеративных процессов.

Исследование также затронуло вопрос проникновения в мозг периферических иммунных клеток, что считается маркером возрастного разрушения гематоэнцефалического барьера. Хотя общая плотность Т-лимфоцитов не сильно различалась между группами, динамика их накопления с возрастом была разной. У контрольных животных количество Т-клеток в мозге росло более резко, в то время как у обезьян на диете этот процесс был значительно замедлен. Это указывает на то, что ограничение калорий может укреплять защитные барьеры мозга и снижать общий уровень системного воспаления, которое пагубно влияет на нейроны.

«Метаболическое перепрограммирование глиальных клеток как стратегия против старения мозга. Она показывает, что диетическое вмешательство, начатое в зрелом возрасте и продолжающееся десятилетиями, способно изменить самую внутреннюю среду мозга, сделав её более устойчивой к возрастным повреждениям», — заключают исследователи.