Как пишут ученые из Института исследований метаболизма им. Макса Планка в Кельне (Германия), голодание запускает систему утилизации отходов в клетках печени и обеспечивает приток новой энергии, а ключевую роль в этом процессе играет головной мозг.

Даже после короткого периода голодания мозг запускает выброс гормона кортикостерона и, таким образом, инициирует аутофагию в печени - это процесс, в ходе которого дефектные или поврежденные молекулы измельчаются и разлагаются собственной системой удаления отходов клетки, и в результате этого вырабатывается новая энергия. Этот вид детоксикации организма, как считается, сохраняет тело в форме и, скорее всего, поддерживает молодость. 

До сих пор предполагалось, что в основном за это ответственны сами клетки печени. «Ранее считалось, что клетки нашего тела в основном сами чувствуют, когда им не хватает энергии и активируют процесс аутофагии», — объясняет Вейи Чен, научный сотрудник Института исследований метаболизма Макса Планка и ведущий автор исследования. «Но теперь мы обнаружили, что мозг играет решающую роль». 

В рамках эксперимента исследователи не кормили мышей в течение четырех часов, как раз в то время, когда они обычно много едят. Это сравнимо с пропуском завтрака, однако мыши потребляют около 40 процентов своего дневного рациона за завтраком. Затем они изучили, как группа из 3000 нейронов в центре голода мозга, гипоталамусе, реагировали на это короткое голодание. Удивительно, но они обнаружили, что во время голодания мозг посылает не только сигналы, стимулирующие организм к поиску и приему пищи, но и сигналы, активирующие аутофагию.

Исследователи также смогли определить, как мозг взаимодействует с печенью. Когда уровень энергии низкий, нервные клетки запускают выброс гормона кортикостерона, который затем стимулирует активацию аутофагии в клетках печени. Они даже смогли детально выяснить пути прохождения сигнала в мозге и определить, какие нервные клетки участвуют в этом процессе.

Более того, когда ученые заблокировали передачу этого сигнала мозгом, процесс аутофагии не запустился, несмотря на голодание. Исследователи предполагают, что мозг дает первый начальный сигнал для быстрого запуска этого процесса, возможно, что клетки печени могут сами запустить его на более позднем этапе.

«В долгосрочной перспективе мы хотели бы выяснить, способствует ли этот недавно открытый механизм в мозге проявлению положительных эффектов голодания», - пишут в заключении авторы.