Їжа менше подовжує життя
Нове дослідження, опубліковане в журналі Cell у лютому 2020 р., Вживання менше їжі пов'язане з поліпшенням імунітету, зменшенням запалення у всьому тілі та зниженням ризику захворювань, пов'язаних зі старістю, а також збільшенням шансів прожити довше.
Фон
Вік, серед інших, є фактором ризику розвитку деменції, діабету, раку та метаболічного синдрому. Старіння вносить численні зміни на клітинному рівні, як свідчать багато відкриттів за останні роки.
Експерименти на тваринах показали, що значну складову цього ризику можна зменшити за рахунок обмеження калорій. Однак механізм цього ефекту ще не ясний.
Обмеження калорій
Наука роками доводить, що обмеження кількості споживаних калорій при збереженні загального харчування - це здоровий спосіб життя. Це пов’язано з падінням артеріального тиску та рівня ліпідів у крові, з одного боку. Це також зменшує частоту захворювань серця, інсульту та діабету, які все частіше зустрічаються з віком. Однією з можливих причин є втрата значної кількості ваги багатьма людьми - навіть якщо це не причина обмеження калорій.
Однак причини цих корисних змін не були чітко зрозумілі на клітинному рівні. Одна з гіпотез полягає в тому, що обмеження калорій уповільнює метаболізм. Іншим є те, що він зменшує окислювальну шкоду, що, в свою чергу, мінімізує пошкодження тканин та частоту хронічних захворювань. Однак жодне з них досі не доведено.
Навчання
Нове дослідження все це змінює. За словами дослідника Хуана Карлоса Ізпісуа Бельмонте, «ми тепер показали всі зміни, які відбуваються на рівні однієї клітини, щоб спричинити це. Це дає нам цілі, на які ми в кінцевому підсумку можемо впливати за допомогою препаратів для лікування старіння людей. "
Зліва: Консепсьон Родрігес Естебан та Хуан Карлос Ізпісуа Бельмонте. Кредит зображення: Salk Institute
Особливе значення мають зміни, які відбуваються в процесі старіння з обмеженням калорій. Новий документ фіксує вплив обмеження калорій на окремі клітини щурів.
Дослідники вивчали 56 щурів на дієті зі зниженою калорійністю на 30% порівняно зі стандартною дієтою для щурів у віці від 18 місяців до 27 місяців. У людському вимірі це відповідає періоду від 50 до 70 років.
Дослідники витягли майже 170 000 клітин 40 різних типів у щурів у два етапи - на початку та в кінці дослідження. Ці клітини надходили з жирової тканини, печінки, нирок, аорти, шкіри, кісткового мозку, мозку та м’язів.
У кожній з клітин, відібраних у тварин, гени секвенсували так, щоб можна було ідентифікувати вплив обмеження їжі на рівень їх експресії. Вчені також розглянули загальний склад типів клітин, знайдених у будь-якому типі тканини до і після експерименту. Нарешті, вони зробили порівняння змін у молодих та старих мишей на стандартній дієті проти дієти з обмеженим вмістом калорій.
Результати
Дослідники виявили, що з віком відбулося багато змін, що відбувались у щурів на стандартній дієті, які не виявлялися в клітинах, взятих від щурів на низькокалорійній дієті. Насправді тканини та клітини старих щурів, які харчувались низькокалорійною дієтою, були дуже схожими на тканини молодих щурів. Загальне зниження вікових змін клітинного складу щурів на низькокалорійній дієті було на 57%.
Ілюстрація представляє способи впливу обмеження калорій на різні аспекти клітинної функції із загальним результатом зменшення запалення та активності багатьох генів, пов’язаних із старінням. Кредит: Salk Institute
Клітини та тканини, які були занижені, включали ті, що регулюють імунну функцію, запалення та жировий обмін. Практично у всіх тканинах з віком помітно збільшилася кількість імунних клітин - чого не було у низькокалорійних щурів. Особливо для типу метаболічно активного жиру, який називається коричневим жиром, обмеження калорій пригнічує експресію генів, пов’язану із запальною активністю у багатьох локусах, на рівні, більш характерному для молодих щурів. Це означає, що вікове запалення може регулюватися цією модифікацією способу життя.
Дослідники досліджували тканини, щоб виявити фактори транскрипції, на які найбільш чітко впливає обмеження калорій. Фактори транскрипції подібні до першого рівня в ієрархії, який впливає на активність та рівень транскрипції кількох інших генів. Під час цього експерименту дослідники виявили, що фактор, званий Ybx1, був виявлений у змінених концентраціях з обмеженням калорій не тільки в одній клітині, але і в 23 типах клітин. Це показує їм, що вони мають щось велике. Зараз вони планують більш детально вивчити це явище.
Наслідки
За словами іншого вченого Консепсьона Родрігеса Естебана, “люди кажуть:“ ти те, що їси ”, і ми виявляємо, що це відповідає дійсності у багатьох відношеннях. Стан ваших клітин у віці явно залежить від вашої взаємодії з навколишнім середовищем, яке розуміє, що і скільки ви їсте. "
Інший дослідник, Гуан-Хуей Лю, сказав: «Цей підхід не тільки виявив нам вплив обмеження калорій на ці типи клітин, але також забезпечив найбільш всебічне і детальне вивчення того, що відбувається на рівні однієї клітини під час старіння. Вони сподіваються сконструювати подальші дослідження на основі цієї інформації та врешті-решт знайти нові цілі на ліки, які можуть запобігти старінню та збільшити тривалість життя, а також покращити стан здоров'я.