Обмеження калорій в медицині приматів
Джулія Маршал **, Мартін Перре *** і Фаб'єн Ожар *
CNRS UMR 7179, пристосувальні механізми (від організмів до спільнот), Національний музей природознавства, 1, проспект Петі Шато, 91800 Бруно, Франція
Калорійне обмеження (CR) - єдине негенетичне втручання, яке на сьогоднішній день уповільнює появу вікових захворювань та збільшує середню та максимальну тривалість життя у деяких видів. Його інтерес постійно зростає, особливо для виявлення механізмів, що сприяють збільшенню тривалості життя. На відміну від досліджень на моделях безхребетних та гризунів дали деякі вказівки на механізми CR, ефективність CR як протоколу проти старіння у приматів ще не повністю встановлена. У цьому огляді ми представляємо переваги використання приматів, що не є людьми, як релевантних моделей для вивчення старіння людини в цілому та особливо в контексті терапевтичних втручань, застосовних до людей, таких як CR. Завдяки поздовжнім знахідкам у лемурі сірої миші (Microcebus murinus), ми наголошуємо на важливості досліджень на приматах у контексті досліджень старіння та їх потенціалу для прогресу розвитку молекул, які можуть імітувати корисні ефекти CR, що вже спостерігались у деяких видів, не накладаючи дієти зі зниженою калорійністю.
(→) Див. Короткий зміст Джулії Маршал та ін., сторінка 1074 цього випуску
Ефекти обмеження калорій у приматів, що не є людиною
Ефекти обмеження калорій у макак
Обмеження калорій уповільнює процес старіння у молі
Вплив обмеження калорій у лемура та людини. Порівняння еволюції параметрів у лемура, примата, що не є людиною, та у людини. Посилання на кожен параметр містяться у квадратних дужках. ND: не визначено.
І у людей ?
Обмеження калорій та його межі, щодо яких рішення ?
Міметики на підйомі !
Тому сьогодні потрібен альтернативний підхід до обмеження калорій. Термін і поняття міметиків з обмеженням калорій виникли наприкінці 1990-х рр. З моменту появи цієї концепції дослідження міметиків з обмеженням калорій продовжували збільшуватися. Також було запропоновано визначення: "сполука, яка імітує метаболічні, гормональні та фізіологічні ефекти обмеження калорій, активує подібні шляхи дії, покращує стійкість до окислювального стресу, збільшує тривалість життя, затримує початок патологій. Вікові та підтримує функції організм у молодому стані, не зменшуючи споживання калорій »[35]. Кілька сполук-кандидатів відповідають цим критеріям, і в даний час три з них привертають багато наукової уваги: поліфеноли, інгібітори гліколітику та деякі клітинні сполуки, які регулюють експресію генів.
За останні 15 років інтерес до переваг поліфенольних сполук значно зріс, оскільки деякі епідеміологічні дослідження припускають, що існує взаємозв'язок між споживанням продуктів, багатих на поліфеноли, та профілактикою деяких захворювань, таких як рак, серцево-судинні захворювання або деякі нейродегенеративні захворювання, такі як хвороба Альцгеймера [36]. Ресвератрол, природна фенольна сполука, що міститься, зокрема, в шкірці винограду, є одним з найбільш перспективних кандидатів за здатність імітувати корисні ефекти обмеження калорій. Ця молекула з сімейства стильбенів проявляє кілька корисних властивостей, таких як протизапальна [37] та протиканцерогенна [38]. Це також забезпечує сприятливий вплив на щурів, які харчуються дієтою з високим вмістом ліпідів, зменшуючи масу тіла, кров'яний тиск та серцево-судинні патології [39]. Чай також має велику кількість поліфенолів, які, як кажуть, мають захисний ефект проти певних видів раку [40] та проти розвитку серцево-судинних захворювань [41].
Одночасно вивчається аналог цукру - 2-дезоксиглюкоза, яка діє як інгібітор гліколітиків. Ця молекула виявляє ефекти, подібні до обмеження калорій, на метаболічну регуляцію, оскільки знижує рівень інсуліну та температуру тіла у оброблених щурів [35]. Однак довготривалі дослідження показали певну токсичність 2-дезоксиглюкози, що спричинює збільшення захворювань серця та смертності у щурів [42]. Іншим перспективним кандидатом в якості міметика обмеження калорій є інгібітори мішені рапаміцину ссавців, mTOR (мішень для ссавців рапаміцину). mTOR - це серинова треонінкіназа, яка бере участь у регуляції клітинної проліферації, а також у виживанні клітин. Порушення сигнального шляху mTOR спричиняє патології, а також рак [43]. Крім того, використання рапаміцину може інгібувати mTOR і в деяких випадках запобігати проліферації пухлинних клітин [44].
Нарешті, AMPK (аденозинмонофосфат-активована протеїнкіназа), АМФ-активована протеїнкіназа, також знаходиться в центрі досліджень міметики корисних ефектів обмеження калорій, оскільки вона, як відомо, є головним регулятором клітинного енергетичного обміну. Фармакологічна активація AMPK покращує як чутливість до глюкози, ліпідний обмін, так і артеріальний тиск у резистентних до інсуліну гризунів [45]. Крім того, стимуляція AMPK призводить до зменшення синтезу певних білків, що беруть участь у регуляції тривалості життя, зокрема шляхом інгібування сигнального шляху mTOR [46]. Крім того, певні антидіабетичні молекули, такі як метформін, націлені на цей білок AMPK, а також на mTOR, що підвищує їх інтерес до клінічних досліджень, що оцінюють терапію проти метаболічного синдрому або діабету 2 типу [47].
Висновок
Всі ці дослідження суттєво сприяють кращому розумінню біології старіння. Крім того, швидкий прогрес у галузі біогеронтології та харчування відкриває серйозні та перспективні шляхи для розробки терапевтичних стратегій, застосовних до людей.
Посилання, що цікавлять
Автори заявляють, що не мають ніякого інтересу стосовно даних, опублікованих у цій статті.
Цю шкоду вимірювали в скелетних м'язах за допомогою електронної мікроскопії та мічення антитіл змінених білків.
Список літератури
Список картин
Вплив обмеження калорій у лемура та людини. Порівняння розвитку параметрів у мишей, приматів, які не є людьми, та у людей. Посилання на кожен параметр містяться у квадратних дужках. ND: не визначено.
Список малюнків
Поточні показники використання показують сукупний підрахунок переглядів статей (повнотекстові перегляди статей, включаючи перегляди HTML, завантаження PDF та ePub, відповідно до наявних даних) та подання тез на платформі Vision4Press.
Дані відповідають використанню на платформі після 2015 року. Поточні показники використання доступні через 48–96 годин після публікації в Інтернеті та оновлюються щодня по днях тижня.
Початкове завантаження метрик може зайняти деякий час.