Пов’язуючи ожиріння, старіння та діабет Природна медицина
Ожиріння прискорює старіння жирової тканини - процес лише зараз починає виявлятися на молекулярному рівні. Експерименти на мишах дозволяють припустити, що ожиріння збільшує утворення активних форм кисню в жирових клітинах, скорочує теломери - і в кінцевому рахунку призводить до активації супресора пухлини p53, запалення та стимулювання інсулінорезистентності (сторінки 1082–1087).
Оскільки технологія покращила гігієну, забезпечення їжею та рівень життя в цілому, спостерігається зростання таких вікових захворювань, як серцево-судинні захворювання, рак, дегенеративні захворювання мозку та інших органів, а також порушення обміну речовин, такі як діабет. Вікові розлади набули поширення у всьому світі, замінивши інфекційні захворювання як основну причину смерті в розвинених країнах. З віком у багатьох людей розвивається метаболічний синдром, який характеризується центральним (вісцеральним) ожирінням, резистентністю до інсуліну, порушенням толерантності до глюкози або явним діабетом, гіпертонією, дисліпідемією та серцево-судинними ускладненнями.
Діабет також є визнаною причиною прискореного старіння, проте механізми, що пов'язують діабет і старіння, недостатньо вивчені. Робота від Minamino та ін. 1 у цьому номері Природна медицина пропонує розуміння того, як ожиріння впливає на старіння жирової тканини, впливаючи на запалення та гомеостаз глюкози.
Ожиріння є основною причиною інсулінорезистентності, яка переростає у діабет 2 типу, коли підшлункова залоза не здатна виробляти достатню кількість інсуліну. В останні роки з'явилися докази того, що запалення відіграє вирішальну роль у розвитку інсулінорезистентності, діабету та серцево-судинних захворювань, пов'язаних із ожирінням 2,3. Макрофаги проникають у жирову тканину при ожирінні, а рівень цитокінів підвищений і викликає інсулінорезистентність та діабет 2,3 .
Погіршення структури та функції органів під час старіння пов'язане з окислювальним стресом, генетичною нестабільністю та порушенням гомеостатичних шляхів 4. Багато досліджень щодо старіння вивчали теломери, які складаються з тандемних повторів послідовності TTAGGG та асоційованих білків і розташовані на кінцях 5 хромосом. Стовбурові клітини та ракові клітини можуть продовжувати ділитися, оскільки теломери підтримуються ферментом, званим теломеразою. На відміну від цього, у нормальних соматичних клітинах теломерні повтори втрачаються з кожним клітинним циклом, поки не буде досягнута «критична довжина». Скорочення теломер призводить до активації супресорів пухлини, зокрема p53, що індукує зупинку та старіння клітинного циклу.
Геномна шкода також може накопичуватися з часом від активних форм кисню (АФК). Діабет, серед інших вікових захворювань, пов'язаний з неможливістю детоксикації АФК 6. Подібним чином, укорочення теломер пов'язане з ожирінням, резистентністю до інсуліну, діабетом та ішемічною хворобою 7 .
Оскільки в старінні та ожирінні є схожість порушення метаболічної дисрегуляції, цілком ймовірно, що ці стани мають подібні клітинні шляхи. Щоб перевірити цю гіпотезу, Мінаміно та ін. 1 проаналізували жирову тканину мишей з ожирінням на наявність окисного стресу, старіння та запалення. Жирова тканина мишей агуті, які страждають генетичним ожирінням, мала вищий рівень АФК та пошкодження ДНК, ніж худих мишей, коли обидві групи сиділи на звичайній дієті протягом 20 тижнів 1. Жирова тканина мишей агуті показала особливості передчасного старіння, такі як вища експресія асоційованої із старінням β-галактозидази, p53 та інгібітора циклінозалежної кінази 1А (Cdkn1a).
Потім дослідники встановили, чи вікові зміни жирової тканини відповідають за резистентність до інсуліну 1. Жирова тканина мишей агуті також експресувала прозапальні цитокіни, які залучають макрофаги до жирової тканини, фактор некрозу пухлини та білок-хемоаттрактант моноцитів, що асоціюється з резистентністю до інсуліну. Адипонектин, який підсилює дію інсуліну, придушувався в жировій тканині від мишей агуті.
Мінаміно та ін. 1 припустив, що зв'язок між ожирінням та старінням та порушенням обміну речовин був p53. Вони виявили, що дефіцит р53 знижує запалення та покращує чутливість до інсуліну у мишей із ожирінням агуті, які регулярно харчуються, або у мишей дикого типу, що страждають ожирінням, на дієті з високим вмістом цукру та жиру порівняно з худими мишами дикого типу 1. Толерантність до глюкози покращилася, коли мишам без р53 у жировій тканині було проведено трансплантацію кісткового мозку від нормальних мишей, що вказує на ключову роль макрофагів у метаболізмі глюкози. Більше того, трансгенна надмірна експресія p53 та Cdkn1a в жировій тканині індуковане запалення та резистентність до інсуліну. Ці результати дозволяють припустити, що p53 походить від адипоцитів та макрофагів та сприяє старінню жирової тканини у ожирілих тварин.