Ученые исследовали влияние времени приема пищи на работу печени

Исследования показывают, что не только состав и количество пищи, но и время ее приема могут оказывать влияние на переработку питательных веществ печенью. Это стало известно благодаря работе ученых, которые изучили суточные изменения метаболизма печени у мышей и роль фермента ACSF3, связанного с функцией митохондрий. Выяснили, что изменение режима питания может сдвигать активность данного фермента и процессы, связанные с ним, в печени. Об этом сообщает издание Известия.

В ходе исследования ученые проанализировали, как время поступления пищи влияет на метаболические ритмы печени. Этот орган постоянно адаптируется к доступным питательным веществам, однако его активность меняется в течение суток. На нее воздействует молекулярный циркадный механизм, действующий почти во всех клетках организма, но поступление пищи также является важным сигналом для печени.

Особое внимание было уделено ферменту ACSF3, который участвует в митохондриальном обмене веществ. При измерении его уровня в печени было установлено, что он изменяется в течение дня. Изменение времени доступности пищи у мышей также влияло на суточный ритм ACSF3, что позволяет предположить, что режим питания может воздействовать на митохондриальные процессы через этот фермент.

Результаты работы опубликованы в журнале Cell Reports. Ученые рассматривали ACSF3 как возможное связующее звено между временем приема пищи, регуляцией белков в митохондриях и суточными изменениями обмена веществ в печени.

Для понимания механизма действия ученые исследовали процесс малонилирования лизина, который представляет собой химическую модификацию белков, способную изменять их активность. Исследователей интересовало, как этот процесс связан с митохондриями и метаболизмом печени, а также изменяется ли он в течение суток.

Выяснили, что малонилирование лизина в митохондриях подчиняется суточному ритму. Когда исследователи меняли график питания мышей, этот ритм также изменялся. Изменения были связаны с активностью ACSF3, что указывает на его возможную роль в передаче сигнала от режима питания к молекулярным процессам внутри печени.

Далее ученые снизили экспрессию ACSF3 в печени мышей, чтобы выяснить, как это повлияет на обмен веществ. Изменения затронули несколько метаболических путей, но наиболее заметными оказались эффекты, связанные с обменом жиров: снизилась роль митохондрий в окислении жирных кислот, увеличился синтез липидов и изменились суточные ритмы липидов в печени.

Также наблюдались изменения в обмене глюкозы: у животных происходили изменения в процессах, связанных с регуляцией глюкозы в печени и передачей сигналов инсулина. Таким образом, ACSF3 оказался связан с несколькими процессами, которые должны работать согласованно в зависимости от доступности питательных веществ и времени суток.

Еще одним результатом стало изменение аутофагии — процесса клеточного «рециклинга», при котором организм избавляется от поврежденных или ненужных компонентов клетки. При снижении уровня ACSF3 в печени мышей активность аутофагии увеличивалась в течение суток.

Ученые пока не установили точную причину такой реакции. Одна из версий предполагает, что усиление аутофагии может быть компенсаторным ответом на метаболические изменения, возникающие при снижении активности ACSF3. Это также указывает на возможную связь между работой митохондрий, переработкой питательных веществ и механизмами поддержания клеток.

Полученные данные позволяют рассматривать время приема пищи как отдельный биологический сигнал. Печень реагирует на поступление питательных веществ, однако характер этой реакции может варьироваться в зависимости от времени суток. Судя по результатам эксперимента, ACSF3 способен связывать сигнал о поступлении пищи с регуляцией митохондриальных белков и общим суточным обменом веществ.

Тем не менее, исследователи подчеркивают, что результаты не позволяют утверждать, что какое-либо конкретное время суток является универсально полезным для приема пищи. Эксперименты проводились на мышах, и пока нельзя с уверенностью сказать, что данный механизм работает аналогично у людей. Следующий этап исследования должен выяснить, как ACSF3 и малонилирование лизина реагируют на изменения режима питания у человека и могут ли длительные нарушения времени приема пищи влиять на развитие метаболических заболеваний.