Дієта проти старіння

дієта

Чому обмеження калорій збільшує тривалість життя у модельних організмів? І що це означає для диких популяцій та довголіття людини? Пояснює Яна Стастна

Біолог 64 (6) с18-21

Багато магічні засоби та речовини стверджували, що запобігають старінню та пропонують безсмертя, але лише в 19-20 століттях було забезпечено стабільне зростання тривалості життя - результат покращення в галузі охорони здоров'я, медицини та харчування, а не будь-яких медичних панацея.

Однак довше життя може призвести до тривалого періоду погіршення самопочуття. Незважаючи на значні вдосконалення медичних досліджень та охорони здоров'я, старіння населення залишається глибоко вразливим як до інфекційних, так і до неінфекційних захворювань. Тому важливо шукати відповіді на дуже серйозні питання щодо довгострокового здоров'я нашого старіння населення та того, як ми можемо зменшити важку втрату працездатності через загальні захворювання та стан здоров'я.

Історично важливим питанням було визначення ступеня інформативності досліджень старіння в організмах, що не є людьми, щодо механізмів старіння людини. Хоча на це питання неможливо однозначно відповісти, велика кількість робіт підтримує ідею про те, що основні принципи старіння в цілому зберігаються у всіх видів. Тобто, що механізми, виявлені в загальновживаних модельних організмах, функціонують і в інших видів, включаючи людей. Одним з таких механізмів є поведінкові маніпуляції за допомогою дієтичних обмежень (DR).

Існують різні методи експериментального обмеження споживання калорій (див. Нижче методи DR), включаючи обмеження загального споживання калорій з молодого віку (до 20% - 40% від регулярного споживання калорій) або шляхом введення регулярних пісних днів між днями нормального годування.

На сьогоднішній день ДР - єдине природне втручання, яке надійно продовжує тривалість життя у модельних організмів. Також було показано, що ДР запобігає віковим захворюванням, таким як серцево-судинні захворювання, діабет та деменція. Наприклад, ДР, розпочатий у молодих мавп-резусів, значно покращує метаболічне здоров’я та зменшує ризик розвитку серцево-судинних захворювань, ожиріння та раку. Тому, як видається, ДР діє загалом, захищаючи організми від вікових захворювань протягом тривалого періоду часу .

Тривалість життя тварини регулюється різноманітними генетичними та екологічними факторами, причому багато ключових механізмів еволюційно зберігаються у різних видів. Мутації, що відкладають старіння, були вперше виявлені у глистів і призвели до виявлення вирішальної ролі сигнального шляху інсулін/інсуліноподібний фактор росту (ILS) у регулюванні тривалості життя у величезному різноманітті різних організмів.

Дослідження цього шляху у аскариди Caenorhabditis elegans дозволило детально охарактеризувати елементи метаболічної сигналізації та мутації в шляху ILS, що стримують процес старіння. Завдяки своїй генетичній подібності C. elegans є одним із найшвидших, найдешевших та найефективніших модельних організмів, які дізнаються про такі шляхи. Наприклад, експерименти з глистами припустили, що захисний ефект DR може бути пов’язаний із зменшенням окислювальних пошкоджень активними формами кисню (АФК) та захистом мітохондріальних структур. АФК, які утворюються під час нормального клітинного метаболізму, можуть спричинити пошкодження молекулярних компонентів, що призводить до зниження вироблення АТФ, структурного пошкодження білків і врешті-решт старіння клітин.

Ще одне застосування використання глистів з обмеженим харчуванням полягає у дослідженні вікової втрати м’язової маси та функцій. Завдяки подібності людей та глистів ми можемо вивчати дегенерацію м’язів у глистів та застосовувати отримані знання до вікових умов втрати м’язів у нас самих, таких як саркопенія.

Наприклад, в Кентерберійському університеті Крайст Черч ми досліджували вплив різних схем DR на популяції трансгенних хробаків, що містять флуоресцентно мічений unc-54 (ген важкої ланцюга міозину), що ефективно забезпечує in vivo зчитування стану здоров’я м’язів як вік тварин.

Наші попередні результати показують, що м’яке обмеження дієти (приблизно на 20% менше їжі порівняно з контролем) підтримувало цілісність м’язів у глистів довше, ніж у важких ДР (приблизно на 50% менше їжі порівняно з контролем). Це свідчить про те, що легкий ДР може бути добре, але той, що важкий ДР може мати нездорові наслідки, які можуть скасувати будь-яку користь для здоров’я.