Периодическое голодание подавляет регенерацию волос у мышей

Периодическое голодание доказало свою пользу для здоровья обмена веществ, но новое исследование показывает, что оно может замедлить рост волос — по крайней мере, у мышей. Исследователи сообщают в журнале Cell Press , что мыши, подвергавшиеся режимам периодического голодания, показали улучшение здоровья обмена веществ, но более медленную регенерацию волос по сравнению с мышами с круглосуточным доступом к пище. 

Похожий процесс может происходить и у людей, основываясь на небольшом клиническом исследовании, которое также провела группа, но он, вероятно, будет менее серьезным, поскольку у людей гораздо более медленная скорость метаболизма и другие модели роста волос по сравнению с мышами.

«Мы не хотим отпугивать людей от практики интервального голодания, поскольку оно связано со множеством полезных эффектов. Просто важно знать, что оно может иметь некоторые непреднамеренные последствия», — говорит старший автор и биолог, изучающий стволовые клетки, Бин Чжан из Университета Вестлейк в Чжэцзяне, Китай.

В дополнение к метаболическим преимуществам, предыдущие исследования показали, что голодание может улучшить устойчивость к стрессу стволовых клеток, связанных с кровью, кишечником и мышечной тканью, но мало что известно о том, как оно влияет на периферические ткани, такие как кожа и волосы. Команда Чжана выдвинула гипотезу, что голодание также может быть полезным для регенерации кожной ткани, процесса, посредством которого старые и поврежденные клетки заменяются.

Чтобы проверить это, они исследовали рост волос у мышей, которых брили, а затем подвергали различным режимам прерывистого голодания. Некоторых мышей кормили по графику кормления с ограничением по времени (TRF), который включал 8 часов доступа к пище и 16 часов голодания каждый день, в то время как других мышей подвергали кормлению через день (ADF).

Они были удивлены, обнаружив, что голодание подавляет регенерацию волос. В то время как контрольные мыши, которые имели неограниченный доступ к еде, отрастили большую часть своих волос через 30 дней, мыши, находящиеся на обоих режимах прерывистого голодания, показали лишь частичное восстановление волос через 96 дней.

Команда показала, что этот угнетенный рост волос происходит из-за того, что стволовые клетки волосяного фолликула (HFSC) неспособны справиться с окислительным стрессом, связанным с переключением с использования глюкозы на жир. HFSC проходят фазы активности и покоя, и восстановление роста волос зависит от того, станут ли эти клетки активными. В то время как HFSC контрольных мышей начали активироваться примерно на 20-й день после бритья и оставались активными до тех пор, пока их волосы не отрастут снова, активированные HFSC мышей, находящихся на прерывистом голодании, подвергались апоптозу (запрограммированной гибели клеток) во время длительных периодов голодания.

Используя методы генной инженерии, команда показала, что этот вызванный голоданием апоптоз был вызван повышенной концентрацией свободных жирных кислот вблизи волосяных фолликулов, что вызвало накопление вредных радикальных форм кислорода внутри HFSC. Свободные жирные кислоты также заставили человеческие HFSC подвергнуться апоптозу in vitro.

«Во время голодания жировая ткань начинает высвобождать свободные жирные кислоты, и эти жирные кислоты поступают в стволовые клетки висцерального ствола, которые недавно были активированы, но у этих стволовых клеток нет необходимого механизма для их использования», — говорит Чжан.

Для сравнения, эпидермальные стволовые клетки, которые отвечают за поддержание эпидермального барьера кожи, не были затронуты прерывистым голоданием. Главное различие между этими типами стволовых клеток заключается в том, что эпидермальные стволовые клетки обладают более высокой антиоксидантной способностью. Когда команда проверила, могут ли антиоксиданты смягчить влияние голодания на рост волос, они показали, что как местное применение витамина Е, так и генетическая регуляция антиоксидантной способности помогли HFSC пережить голодание.

Команда также провела небольшое клиническое исследование с 49 здоровыми молодыми людьми, чтобы изучить, влияет ли голодание на рост волос у людей. Они показали, что ограниченная по времени диета, включающая 18 часов голодания в день, снизила среднюю скорость роста волос на 18% по сравнению с контрольной группой, но для подтверждения этого эффекта потребуются более масштабные исследования, учитывая небольшой размер выборки и короткую продолжительность исследования (10 дней).

«Человеческая популяция очень неоднородна, поэтому эффекты могут быть разными для разных людей», — говорит Чжан. «У мышей также очень высокая скорость метаболизма по сравнению с людьми, поэтому голодание и переключение метаболизма оказывают более сильное воздействие на мышиные HFSC. Мы видим более мягкий эффект у людей — все еще есть апоптотические стволовые клетки, но многие HFSC выживают. Поэтому восстановление волос все еще происходит, просто немного медленнее, чем обычно».

В будущей работе исследователи планируют сотрудничать с местными больницами, чтобы изучить, как голодание влияет на другие типы стволовых клеток в коже и других системах организма.

«Мы планируем изучить, как этот процесс влияет на регенерационную активность в других тканях», — говорит Чжан. «Мы также хотим выяснить, как голодание влияет на заживление ран на коже, и выявить метаболиты, которые могли бы помочь выживанию HFSC и способствовать росту волос во время голодания».