Влияние режима питания на здоровье людей

Ниже мы опишем физиологические реакции лабораторных животных и людей в условиях контроля размера потребляемой пищи, частоты и циркадных ритмов, а также их влияния на показатели здоровья и болезней в современном обществе. Будет рассматриваться три экспериментальных режима питания:

1. ограничение калорийности (ОК), при котором ежедневное потребление энергии снижается на 20 – 40%, а число приёмов пищи не изменяется;
2. периодическое ограничение калорийности (ПОК), которое предусматривает исключение (голодание) или значительное ограничение (например, до 500 ккал в день) потребления пищи / калорийных напитков, применяется периодически, например 2 дня в неделю;
3. ограниченный по времени приём пищи (ОВП), который подразумевает ограничение времени, в течение которого может потребляться пища и калорийные напитки, до временного окна 4 – 6 часов.

Мы также рассмотрим культурные и промышленные препятствия, мешающие применению научно обоснованной, здоровой модели питания и стратегии, для преодоления этих барьеров.

Эволюционные и культурные соображения

В отличие от людей и одомашненных животных, для многих млекопитающих характерно периодическое потребление энергии. Хищники могут убить и съесть добычу только несколько раз в неделю или даже реже (3, 4), а охотники-собиратели антропоиды, включая живущих в настоящее время, часто питаются непостоянно в зависимости от доступности пищи (5, 6). Способность поддерживать высокий уровень физических и умственных функций в периоды продолжительного воздержания от пищи, возможно, имела фундаментальное значение в нашей эволюционной истории. У млекопитающих сохранились многие формы адаптации к непостоянному обеспечению пищей, включая органы, потребляющие и запасающие глюкозу для быстрой мобилизации (запасы гликогена в печени) и субстраты для продолжительного обеспечения, например, жирные кислоты в жировой ткани. Поведенческая адаптация к добыче и накоплению пищевых продуктов для собственного питания свойственна всем видам, включая человека. И действительно, высокие когнитивные способности человека по сравнению с другими видами, вероятно, развились для накопления продовольственных ресурсов; есть данные, позволяющие предполагать, что наиболее ранние инструменты (7) и языки (8) были изобретены для приобретения продуктов питания.

Сельскохозяйственная революция, которая началась ~10 000 лет назад, привела к постоянному доступу к продуктам в течение года, типичному для современного общества. Наши предки-аграрии приспособились к модели питания три раза в день, в основном благодаря социальным и практическим преимуществам для ежедневного расписания работ и обучения. Совсем недавно, в пределах последних 50 лет, в трёхразовое питание проникли продукты с высокой калорийной плотностью (очищенные зерновые, сахар, кулинарные жиры, кукурузный сироп и т. д.) (9). Совмещение малоподвижного образа жизни и потребления высокоэнергетических продуктов несколько раз в день, по всей видимости, способствовали появлению ожирения и связанных с ним болезней – основных причин заболеваемости и смертности (Рис 1).

Ожирение также становится серьёзной проблемой для собак и кошек, которых часто кормят без ограничений (10), и даже лабораторные грызуны зачастую перекормлены и малоподвижны (11, 12). На самом деле, в дикой природе животные и люди охотники-собиратели редко (если вообще) страдают от ожирения, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний (5).

Рис 1. Показана тесная связь между увеличением случаев ожирения и ежедневным потреблением калорий, а также малоподвижным образом жизни (источники 84 – 88; earth-policy.org/ data_center/C23). * США, приблизительные значения. # рост автомобильного производства в мире.

Циркадные ритмы, время потребления пищи и здоровье

Циркадные ритмы – самоподдерживающиеся ~24-часовые колебания поведения, физиологических функций и обмена веществ. Развитие ритмов позволяет организму эффективно реагировать на предсказуемые ежедневные изменения цикла свет / темнота, а также производные ритмы доступности пищи в природе. Исследования экспрессии генов выявили, что более 10% генов в любых органах проявляют циркадные колебания (13). Эти ключевые ритмические программы, определяющие скорость нейроэндокринных, сигнальных и обменных путей. Подобное временное регулирование разделяет совместимые клеточные процессы и оптимизирует приспосабливаемость клеток и организма. Несмотря на клеточную автономность циркадных часов и их наличие в большинстве видов тканей, циркадные системы построены иерархически, где супрахиазмальное ядро гипоталамуса (SCN) работает в качестве главных циркадных часов, которые используют механизмы диффузии и синаптические соединения для организации циркадных ритмов в периферических органах в соответствующей фазе. Фоточувствительные ганглиозные клетки сетчатки отправляют информацию об окружающем свете в SNC через моносинаптическое соединение для вовлечения циркадной системы в цикл свет / темнота (14).

Свет является доминирующей временной командой для генератора SCN, а время и потребление пищи влияют на фазы часов в периферических тканях (15), включая печень, мышцы и жировую ткань. За миллионы лет без искусственного освещения циркадные часы в сочетании с воздействием света на сетчатку сформировали суточные ритмы в физиологии и поведении, в том числе циклы активность / отдых и еда / голод. Для многих наших предков, вероятно, еды было немного, и потреблялась пища в светлое время суток, а ночью был длительный период голодания. С появлением доступного искусственного освещения и индустриализации современные люди начали ежедневно больше времени проводить на свету, вследствие чего увеличилась и продолжительность периода приёма пищи. Современный образ жизни подействовал на циркадную систему человека тремя способами: посменной работой, продолжительным искусственным освещением и нестабильным образом питания. Несмотря на то, что последствие каждого воздействия на физиологию и обмен веществ человека отделить трудно, животные модели и последние эксперименты с участием людей легли в основу понимания механизмов и последствий этих циркадных сбоев. В промышленном обществе около 10% людей работают в ночную смену: это и постоянная работа, и посменный график с нерегулярным распорядком, при котором людям приходится бодрствовать в дневное время для поддержания типичной социальной жизни. Во время ночной смены люди находятся под влиянием продолжительного искусственного освещения и ненормального графика приёма пищи. Более того, на выходных тенденция поддерживать дневную общественную жизнь представляет парадигму суточного ритма, при которой центральные и периферические часы пытаются подстроиться под предложенный образ жизни. Несмотря на то, что внутренний десинхроз никогда не демонстрировался непосредственно на человеческом организме, на основании экспериментов с животными, которые привели к хроническим нарушениям циркадного ритма, можно объяснить известную связь между работой по ночам и некоторыми заболеваниями, включая сердечно-сосудистые, диабет, ожирение, некоторые виды рака и нейродегенеративные расстройства (16, 17).

В дополнение к сдвигу рабочего графика современное общество людей увеличило продолжительность пребывания на свету (18) и неустойчивый образ питания, оба фактора воздействуют на циркадную систему. Увеличение периода освещённости в ночное время у грызунов повысило предрасположенность к метаболическим заболеваниям. Переход на кормление в ночной период ухудшает обмен жиров и плодовитость (19). У людей, применительно к центральной циркадной системе, 12-часовой сдвиг сна / бодрствования и голода / потребления пищи при изокалорийном питании уменьшает толерантность к глюкозе, увеличивает кровяное давление и уменьшает выделение гормона насыщения – лептина (20). Результаты этих исследований подчёркивают важность временной организации сна и приёмов пищи по отношению к циркадной системе. Качество питания и генетические факторы, по-видимому, влияют на время питания у грызунов. Мутация гена циркадных часов Per 1 влияет на сохранение сайта фосфорилирования, стимулируя мышей потреблять больше пищи в дневное время и предрасполагая их к метаболическим заболеваниям (21). Широко используемая модель питания, вызывающая ожирение у мышей, также влияет на кормление: мыши питаются часто, небольшими порциями с высоким количеством жира без ограничений потребления днём и ночью (22). Ожирение у мышей, спровоцированное питанием или мутацией гена Per 1, можно предотвратить, предоставив доступ к пище с высоким содержанием жира только в ночное время (23). Удивительная эффективность ОВП без изменения потребления калорий свидетельствует о потенциальной эффективности регулирования времени, когда люди принимают пищу. И действительно, недавние исследования с участием людей показали, что более раннее по времени питание показывает большую эффективность терапии пациентов с избыточным весом и ожирением (24, 25).

Механизм, лежащий в основе ОВП, вероятно, комплексный и действует многими путями. Дневные периоды питания и голодания запускают альтернативную активацию реагирующего на голод белка, отвечающего за связывание с cAMP (CREB) и AMP-киназы, а также инсулинозависимый, реагирующий на приём пищи путь mTOR, который участвует в метаболическом гомеостазе. Кроме того, эти пути также пересекаются с циркадными часами и повышают устойчивость колебаний компонентов часов и расположенных ниже мишеней (23). Согласно исследованиям генной экспрессии, ОВП поддерживает циркадный ритм тысяч транскрипторов печени (26).

Сочетание геномики и генетики у мышей является разгадкой путей от компонентов часов ядра к метаболизму специфических нутриентов. Рецепторы гормонов ядра REV-ERBs – неотъемлемая часть циркадных часов и прямой регулятор транскрипции нескольких ключевых ферментов, регулирующих скорость метаболизма жирных кислот и холестерола (27). Хотя криптохромные белки сильно подавляют транскрипцию, они также ингибируют сигналы cAMP и, тем самым, настраивают CREB-опосредованный глюконеогенез (28). Подчинённые циркадным часам факторы транскрипции DBP/TEF/HLF регулируют метаболизм ксенобиотиков (29) и посредника метаболизма азота KLF15 (30). Эти и другие способы регуляции (31) обеспечивают механистическую основу, которая оказывает влияние пищи-времени на циркадные часы и, в свою очередь, влияет на метаболический гомеостаз у млекопитающих.

Не только циркадные фазы оказывают влияние на метаболические реакции и потребление пищи. Потребление пищи само по себе, как недавно показано, находится под контролем эндогенной циркадной системы, независимо от циклов сон / бодрствование и голод / еда (32), Возможно, это помогает объяснить причину, по которой завтрак – зачастую наименьший прием пищи или вообще пропускается.

Клеточный и молекулярный механизмы: понимание голодания и периодического голодания

По сравнению с теми, кто питается без ограничений, продолжительность жизни организмов от дрожжей и червей до мышей и обезьян, может увеличиться при питании с дефицитом энергии (33 – 35). Данные, полученные от тех, кто практикует жёсткие ограничения энергопотребления, показывают, что люди проявляют многие аспекты молекулярной, метаболической и физиологической адаптации, свойственные грызунам-долгожителям с ОК (36). ПОК / голодание могут приостановить и даже обратить вспять процесс заболевания в животной модели различных видов рака, болезней сердца и сосудов, диабета и нейродегенеративных расстройств (2). Здесь мы кратко рассмотрим четыре основных механизма, посредством которых ПОК защищает клетки от повреждений и заболеваний.

Адаптивные стрессовые реакции

При сравнении с животными, питающимися без ограничений, лабораторные животные, содержащиеся в состоянии ПОК, проявляют множество изменений, которые свидетельствуют о повышенных адаптивных стрессовых реакциях на уровне молекул, клеток и систем органов. Однодневные голодания предотвращают связанное с возрастом уменьшение активности антиоксидантных ферментов супероксиддисмутазы 1 и каталазы в клетках печени крыс (37). ПОК повышает уровни антиоксидантных ферментов НАДВ-цитохром b5 редуктазы и НАДФВ-квинон оксиредуктазы 1 в мышечных клетках у мышей, а этот эффект усиливается тренировками (38). Множество исследований показали, что ПОК может предохранять нейроны от окислительного, метаболического и протеотоксического стресса в животной модели нейродегенеративных расстройств, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона (39). ПОК может также предотвращать ишемические повреждения сердца в животной модели инфаркта миокарда (40). Однодневное голодание стимулирует производство нескольких нейропротекторных белков, включая антиоксидантный фермент гемоксигеназа 1, белки, принимающие участие в функционировании митохондрий, и белки шапероны HSP-70 и GRP-78 (41, 42). Кроме того, ПОК увеличивает продукцию трофических факторов, которые способствуют жизнедеятельности нейронов, нейогенезу, формированию и укреплению синапсов в мозге (43). Обобщая данные, можно сделать вывод, что положительное влияние ПОК включено в общее биологическое явление «гормезис», или «предварительная подготовка», при котором воздействие на организм умеренного стресса приводит к адаптационным реакциям, защищающим против более значительного стресса.

Биоэнергетика

Когда люди переходят от трёхразового полноценного питания в день на ПОК, что предусматривает один приём пищи умеренного размера в день или 500 – 600 калорий 2 дня в неделю, у них происходят существенные изменения в энергетическом метаболизме, характеризующиеся увеличением чувствительности к инсулину, снижением уровней инсулина и лептина, мобилизацией жирных кислот и повышением уровней кетонов (44 - 47). Кетоны, например, бета-гидроксибутират, известны своим положительным влиянием на клетки с высокими потребностями в энергии, такими как нейроны мозга (Рис 2) (48, 49). У мышей однодневное голодание может значительно увеличить чувствительность к инсулину, даже без существенного уменьшения массы тела (50). У людей, практикующих ПОК, чувствительность к инсулину увеличивается значительнее, чем при ежедневном ограничении калорий, с аналогичной потерей веса (45, 51). Ограничение потребления энергии может предотвращать возрастное снижение окислительной способности митохондрий в скелетных мышцах и стимулировать биогенез митохондрий (52). Биоэнергетика мозга также может улучшаться путём ПОК. Например, нейротрофический фактор мозга (BDNF), содержание которого повышается в нейронах гиппокампа в ответ на упражнения и ПОК, активирует фактор транскрипции CREB, который, в свою очередь, индуцирует экспрессию активатора пролиферации пероксисом рецептора гамма-коактиватора 1-альфа (PGC-1a) и биогенез митохондрий (53). Последнее исследование показало, что биогенез митохондрий и PGC-1a важен для формирования синапсов в развивающихся нейронах гиппокампа и поддержания синапсов в гиппокампе взрослых мышей. В связи с тем, что нарушение биогенеза и функции митохондрий происходит при старении и хронических заболеваниях, таких как саркопения и нейродегенеративные расстройства, важно учитывать влияние частоты и времени приёма пищи на развитие и прогрессирование подобных заболеваний.

Тогда как ПОК/ голодание оказывает на нормальные клетки положительное влияние, а переедание – отрицательное, для раковых клеток зависимость противоположная. Клетки опухолей проявляют значительные аномалии митохондрий и производят ATP преимущественно за счёт гликолиза, а не путём окислительного фосфорилирования (54). Кроме того, опухоли чрезвычайно богаты сосудами и их клетки получают доступ к значительному количеству глюкозы из кровообращения. Животные модели неизменно показывают, что ПОК подавляет и даже обращает рост размера опухоли, включая нейробластому, рак молочной железы и яичников (55). Переход на кетогенез путём ПОК / голодания может играть важную роль в подавлении роста опухоли, так как многие раковые клетки в целом не могут использовать кетоны в качестве источника энергии; соответственно, кетогенные диеты могут усиливать противоопухолевый эффект ПОК (54).

Последние предварительные исследования по теме с участием людей указывают на возможность применения ПОК при лечении некоторых видов рака, включая рак груди, яичников, простаты и глиобластому (56, 57). И действительно, эволюционная теория предсказывает, что накопление случайных мутаций может предотвратить необходимую метаболическую адаптацию раковых клеток к ПОК (58).

Рис 2. Метаболический сдвиг к кетогенезу, который происходит при голодании для поддержания нейронного биогенеза.

Запасы гликогена в печени обычно истощаются за 10 – 12 часов голодания, что приводит к увеличению высвобождения жирных кислот из адипозной ткани в кровь. Жирные кислоты транспортируются в клетки печени, где они окисляются с образованием Ацетил-КоА, который преобразуется в 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА, используемый для производства кетонов: ацетоацетата и бета-гиброксибутирата (β-OHB). Кетоны высвобождаются в кровь и транспортируются к различным тканям, включая мозг, где они потребляются нейронами и используются для продукции ацетил-КоА, который включается в цикл трикарбоновых кислот (TCA) для производства АТФ (ATP).

Воспаление

Все основные заболевания, включая сердечно-сосудистые, диабет, нейродегенеративные расстройства, артриты и рак, сопровождаются хроническим воспалением вовлечённых тканей и во многих случаях системным воспалением (59). Локальное воспаление тканей включает гиперактивацию макрофагов (микроглия в мозге) с производством провоспалительных цитокинов (ФНО, ИЛ-1β, ИЛ-6) и активных форм кислорода. Чрезмерный вес и ожирение способствуют воспалению, а ПОК подавляет воспаление в моделях заболеваний у людей и животных. Женщины с ожирением, которые перешли от многократного приёма пищи к ограничению потребления энергии в отдельные дни, проявляют существенное снижение уровней ФНО и ИЛ-6 (60). Два месяца ПОК у пациентов с астмой понизили уровни системного ФНО и маркеров окислительного стресса, а также уменьшили проявления астмы и сопротивление дыхательных путей (44). Тем не менее, в связи с тем, что снижение массы тела может уменьшать воспаление независимо от изменений в диете, которые его вызвали, важно определить, влияет ли смена режима питания на воспаление без изменений веса. Множество исследований показало, что голодание способно уменьшить симптомы у пациентов с ревматоидным артритом (61), а данные исследований на животных свидетельствуют о противодействии ПОК патологическому процессу других аутоиммунных заболеваний, включая рассеянный склероз (62), красную волчанку (63) и диабет типа I (64). В модели сердечного приступа у мышей ПОК подавляло повышение ФНО и ИЛ-1β в коре мозга и полосатом теле в условиях ишемии, что связывают с улучшением прогноза при заболевании (41). Воспаление всё шире признаётся в качестве фактора роста раковых клеток (65) и, так как чрезмерное потребление энергии способствует воспалению, вполне вероятно, что подавление воспаления при помощи ПОК способно ингибировать рост опухоли. Тогда как подавление иммунного ответа на антигены в стерильных тканях может быть полезно, подавлять иммунную реакцию на инфекционные агенты опасно. В связи с этим важно определить влияние схем питания ОВП и ПОК на иммунную реакцию к патогенам, что на сегодняшний день не выяснено научными исследованиями.

Улучшение восстановления и устранения повреждённых молекул и органелл

Клетки обладают специализированными механизмами для удаления повреждённых молекул и органелл. Первый механизм предусматривает нанесение молекулярных «меток» на повреждённые белки убиквитином, которые определяют их для деградации в протеосомах (66). Второй, более сложный механизм, называется аутофагия, при котором повреждённые и дисфункциональные белки, мембраны и органеллы направляются и деградируют в лизосомах (67). Потребление энергии и нутриентов (в частности, аминокислот) влияет на протекание аутофагии. Когда организм поглощает пищу регулярно, его клетки относительно постоянно обеспечиваются нутриентами и остаются в «режиме роста» при котором синтез белков стимулируется, с одновременным подавлением аутофагии (68). Чувствительным к потреблению нутриентов путём mTOR регулируется уменьшение аутофагии. Соответственно, голодание подавляет путь mTOR и стимулирует аутофагию в клетках многих тканей, включая печень, почки и скелетные мышцы (69 - 71). Таким способом, голодание «очищает» клетки от повреждённых молекул и органелл.

Крысы в условиях питания с ограничением калорийности проявляют уменьшение накопления полиубиквитинированных белков и обнаруживают увеличение аутофагии в периферических нервах, по сравнению с крысами, питающимися без ограничения (72). На мышиной модели болезни Шарко-Мари-Тута типа IA, наследственном заболевании, которое характеризуется демиелинизацией периферических нервов, ПОК улучшает двигательные функции и уменьшает демиелинизацию путём увеличения аутофагии и снижения накопления агрегатов миелинового белка PMP22 (73). Общей чертой многих основных хронических заболеваний является ненормальное / чрезмерное накопление белковых агрегатов внутри и за пределами клеток: например, внутриклеточного альфа-синуклеина при болезни Паркинсона или внеклеточного бета-амилоидного пептида и внеклеточного Тау-белка при болезни Альцгеймера (74, 75). В дополнение к частоте питания, суточное время приёмов пищи, по-видимому, влияет на реакцию клеточных механизмов по очищению от повреждённых белков и органелл (76). Аутофагия регулируется суточными ритмами во многих видах клеток, и этот ритм может регулироваться путём изменения времени приёма пищи. Поэтому разумно предположить, что время приёма пищи влияет на заболевания, которые подразумевают нарушенную или недостаточную аутофагию.

Значение в масштабах всего общества

Высокие темпы распространения ожирения у детей и взрослых, а также связанных с ними заболеваний являются тяжким бременем для нашего общества. Поскольку накапливаются данные исследований в основополагающих областях знаний и контролируемых интервенционных исследований, необходимо их согласовать и представить рекомендации относительно частоты и времени приёмов пищи для здоровья. В случае появления данных о необходимости изменений паттерна питания для общественного здравоохранения и клинических рекомендаций, необходимо преодолеть значительное сопротивление, противодействующие принятию новых рекомендаций. Первое, и возможно, основное – культурные традиции. Три приёма пищи и один перекус ежедневно стало нормой во второй половине прошлого века, так что большинство американских детей привыкли к подобному режиму питания. Второе – индустрия сельского хозяйства, обработки и продажи продуктов, ресторанный бизнес и все связанные с ними производства, которые обслуживают и продвигают продукты, от авиакомпаний и стадионов до телевидения и кулинарных шоу с рекламой и многого другого. Это является устоявшейся практикой с финансовой заинтересованностью, и эти интересы способны оказать влияние на восприятие предлагаемых изменений режима питания, который вероятно уменьшит приобретение продуктов. Третье – готовность и способность американской системы здравоохранения, в том числе медицинского обучения и практики, к сосредоточению внимания на профилактике образа жизни как ключевого фактора в достижении успеха или его отсутствия.

Мы считаем, что необходимо учитывать, как «предписания» относительно частоты и времени питания могут разрабатываться, утверждаться и внедряться с учётом нынешнего промышленного, культурного и институционального давления для поддержания статус-кво ежедневного чрезмерного потребления пищи. При этом важно убедиться в предоставлении достоверной информации о режиме питания и здоровье. Например, несмотря на двусмысленность и даже противоречивость научных данных, завтрак часто преподносится в качестве хорошей помощи при контроле веса (77), но последние исследования говорят, что это может быть не так (78). Начальному образованию и СМИ необходимо предоставлять актуальную информацию о здоровом питании, включая частоту и время приёма пищи в течение дня. Несмотря на то, что регулирующие органы должны играть важную роль в разработке рекомендаций и содействии их реализации, также могут быть полезны родители, показывая пример и создавая здоровые привычки питания у детей. Кроме того, включение научно обоснованной информации о режиме питания и здоровье в начальное и среднее образование может помочь остановить нарастающую волну переедания и связанных с ним плохого здоровья наших детей. Центральную роль в разработке и осуществлении рекомендаций по долгосрочному ежедневному ограничению калорийности или ПОК, которое необходимо включить в рабочую и домашнюю среду, играет медицинское сообщество. Примеры рекомендаций: голодание или ограничение калорийности (то есть 500 калорий) через день или 2 дня в неделю, отказ от завтрака или обеда несколько дней в неделю (Рис 3). Согласно имеющимся данным, пациенты способны придерживаться подобных диет под строгим наблюдением (44, 45, 47) и важно определить увеличение приверженности, когда пациенты смогли выбрать тот режим питания, который лучше всего подходит к их недельному расписанию. Последние наблюдения показывают, что многие люди могут приспособиться к долговременным изменениям образа жизни, перейти от ежедневного питания три раза в день плюс перекус к ПОК, если они смогли поддерживать новый режим питания на протяжении переходного периода примерно 1 месяц (45). Более того, для многих людей с избыточным весом при помощи ПОК легче поддерживать уменьшение потребления энергии, чем при ежедневном ограничении калорийности.

Направления дальнейших исследований

Необходимы дополнительные исследования с животными для лучшего понимания клеточного и молекулярного механизма, посредством которого частота питания, ПОК и ОВП влияют на восприимчивость к заболеваниям и здоровье, а также влияние режима питания на течение патологического процесса в различных экспериментальных моделях. Например, очень интересно узнать о влиянии ПОК и ОВП на экспрессию генов, эпигенетические маркеры (метилирование и ацетилирование) и соответствующие патологические пути во многих тканях по всему телу и нервной системе. Необходимо выяснить перекрёстный и взаимодополняющий эффект физических упражнений и здорового режима питания на функциональность и устойчивость к заболеваниям. Нужно провести интервенционные исследования ПОК и ОВП, особенно рандомизированные контролируемые исследования (РКИ), с различными группами людей, включая здоровых и больных, например, ожирением, диабетом, раком, сердечно-сосудистыми заболеваниями и нейродегенеративными расстройствами. Наряду с функциональными результатами, РКИ должны включать достоверные биомаркеры рисков заболеваний и патогенеза. Таким образом, относительно небольшое число РКИ с ПОК и ОВП с участием людей показывает в некоторых случаях, что ограничение энергии через день или дважды в неделю приводит к уменьшению массы тела и абдоминального жира, а также улучшению показателей обмена энергии и жиров и уменьшению воспаления (44 – 46, 51, 61).

• А. Традиционное питание – три больших приёма пищи и перекусы
• В. ОВП – три больших приёма пищи, потребляемых в течение (светового) дня
• С. Питание 5:2 – два больших приёма пищи без завтрака
• D. Однодневное (через день) голодание – три небольших приёма пищи
• E. Однодневное полное голодание.

Рис 3. Распорядок питания в течение дня и недели. На рисунке (справа вверху) показано пять различных режима питания в течение 24 часов.

А: потребление 3 больших приёма пищи и два перекуса в течение 16-часового бодрствования; это традиционный режим питания, который повлёк за собой эпидемию ожирения, диабет и связанные с ними заболевания. В – D примеры режимов питания с ограничением потребления энергии, которые включают три (В) или два (С) больших приёма пищи, или три небольших (D). Е: полное голодание. Пять примеров недельного расписания питания, в котором показаны (сверху вниз): традиционное питание, ОВП - ограничение времени потребления пищи, ОК – ограничение калорийности, ПОК (через день) – периодическое ограничение калорийности дневного рациона и периодическое голодание.

С другой стороны, исследования с ОВП, в которых здоровые люди с нормальным весом потребляли сбалансированную пищу ежедневно в пределах 4 или 12 часов в день, не обнаружили улучшений (78, 80), похожие результаты – никаких кратковременных преимуществ от ОВП не обнаружено у мышей, когда питание животных было сбалансированным (23). Этот факт позволяет предположить, что кратковременные преимущества от ОВП могут зависеть от состава тела и питания. Также решающее значение имеет изучение долгосрочной приверженности протоколам ПОК и ОВП людей из различных популяций, для оценки возможности их широкого применения для поддержания снижения веса и риска заболеваний.

Генетические факторы помогут определить, как изменяется продолжительность жизни модифицированного вида мыши или крысы при пожизненном ОК или ОВП, при том, что у беспородных животных, как правило, отмечается увеличение продолжительности жизни при ОК (81). Понимание механизма ОВП поможет предсказывать: будет ли режим питания полезен для людей со специфическим генотипом, предрасположенных к беспорядочному потреблению пищи. Миссенс мутация компонента циркадных часов Per 1 показала возможность влиять на режим питания у мышей (21). Тем не менее, наличие пищевой упреждающей активности у людей и грызунов с удалённым SNC или недостаточность функциональных генов циркадных осцилляций, указывает на пока неопределённые гены или схемы, определяющие пищевое поведение (82, 83). Люди весьма неоднородны по генетической структуре, эпигенетическому строению и факторам окружающей среды, которым они подвержены в течение жизни. Поэтому, вполне вероятны проявления значительной вариативности человеческой реакции, клеток и систем органов (здоровья, в общем) на различные режимы питания. Несмотря на существенные основания для предположений, что ОК и ПОК могут улучшить показатели здоровья у большинства или у всех людей с ожирением (2), нет данных для людей с нормальной массой тела. Понимание генетических и эпигенетических факторов, которые определяют реакцию на специфический режим питания, необходимо получить из РКИ для ОВП и ПОК режимов у людей с нормальным весом, путём измерения биомаркеров здоровья и риска заболеваний (кровяное давление, вариабельность сердечного ритма, резистентность к инсулину, липидный профиль, адипокины, кетоны и многое другое).

Особо ценно при планировании РКИ с участием людей использование сравнения нескольких режимов питания, например, представленных на Рис 3. После того, как установлен режим питания, который обеспечивает оптимальное здоровье, что ещё можно сделать, для дальнейшей стимуляции, содействия и предоставления возможности людям изменить их выбор продуктов и режим питания? Реализация любых подобных изменений сложна, как показывают полвека исследований поведенческих подходов по контролю веса. Тем не менее, данная область науки постоянно развивается, растёт количество и качество мобильных информационных технологий, которые могут служить для подкрепления усилий. Мы надеемся, что в будущем сможем лучше помогать людям, стремящимся достичь здоровых изменений поведения, которые они пожелают.

Источник: https://www.pnas.org/