Збільшення тривалості життя шляхом налаштування метаболізму

Брюс Н. Еймс

1 Брюс Н. Еймс працює в Дослідницькому інституті дитячої лікарні в Окленді в Окленді, штат Каліфорнія, США. gro.irohc@semab

Анотація

Щоб максимізувати здоров’я та тривалість життя людини, вчені повинні відмовитися від застарілих моделей мікроелементів

Для більшості населення планети спотворення пріоритетів є недостатнім споживанням вітамінів або мінералів. коли щорічна доставка щоденних полівітамінних/мінеральних таблеток коштує менше кількох пачок сигарет

Протягом більшої частини людської еволюції дефіцит калорій, ймовірно, обмежував приріст населення. Оскільки їжа в основному була бідною на калорії та не перероблялася, надходження мікроелементів могло бути досить адекватним. Поява сільського господарства змінило це і зробило раціони менш різноманітними. Впровадження картоплі до Європи з Південної Америки наприкінці ХVІ століття спричинило значне збільшення європейської популяції протягом наступних кількох століть, коли вирощування картоплі поширювалось і як сорти відбирались, що процвітали в кожному кліматі. «У 1845 році близько 40% населення Ірландії жило переважно картоплею. Виникнення «картопляного народу» відбулося на тлі чотирикратного збільшення кількості населення після 1700 року »(Clarkston & Crawford, 2001). Подібним чином вирощування сортів рису було основним фактором, що сприяв високій щільності населення в Азії. Незважаючи на те, що дефіцит калорій зараз залишився в минулому для багатьох людей у Європі, Азії та Північній Америці, велика кількість продуктів, багатих вуглеводами та жирами, викликає ще одну проблему. Недорогі, оброблені продукти харчування та напої багаті калоріями, але бідні мікроелементами, і, як наслідок, США та інші розвинені країни зараз стикаються з епідемією ожиріння, пов'язаною з недоїданням мікроелементів (Kant, 2000).

Хоча для оптимального харчування очевидно, що потрібно більше, ніж мікроелементів, таких як клітковина, є важливі причини зосередитися на мікроелементах та здоров’ї. Більше 20 років зусиль щодо вдосконалення американської дієти не мали особливого успіху у менш освічених людей, хоча ця освітня ініціатива повинна продовжуватися. Паралельний підхід, який зосереджується на недоїданні мікроелементів, назрів і може бути навіть більш успішним - переконати людей приймати полівітамінні/мінеральні таблетки має бути простіше, ніж змінити дієту. Така таблетка недорога, визнана безпечною та забезпечує цілий ряд необхідних вітамінів та мінералів. Інші мікроелементи, такі як незамінні омега-3 жирні кислоти, які важливі для роботи та розвитку мозку (Simopoulos, 2001), і клітковина, також широко доступні та недорогі.

Підсилення їжі - це ще один корисний підхід, наприклад, додавання фолієвої кислоти до борошна або кальцію до соку. Однак збагачення їжі не дає метаболічних відмінностей між особами. Наприклад, менструація жінкам потребує більше заліза, ніж чоловіки або жінки старшого віку, які, в свою чергу, можуть отримувати занадто багато. Ось чому зараз продаються два типи вітамінних таблеток: одна із залізом для жінок, які менструюють, а інша - без. Тому, маючи більше знань про потреби людини в мікроелементах, можна створити різноманітні полівітамінні таблетки з урахуванням різних потреб залежно від віку, статі та генетики.

Дефіцит мікроелементів може спричинити пошкодження ДНК, що в кінцевому підсумку може призвести до раку. Наша лабораторна стратегія полягала в тому, щоб використовувати культивовані клітинні лінії людини, щоб показати, що дефіцит вітамінів С, Е, В12, В6, ніацину, фолієвої кислоти, заліза або цинку імітує випромінювання, викликаючи розриви одно- і дволанцюжкової ДНК, окислювальні ураження або обидва. Це має серйозні наслідки, оскільки половина населення США може відчувати дефіцит принаймні одного з цих мікроелементів (Ames, 2001; Ames & Wakimoto, 2002). Таким чином, дефіцит мікроелементів може сприяти зростанню захворюваності на рак у чверті населення, яке їсть найменше фруктів та овочів, порівняно з тим кварталом, який має найбільше споживання. Хоча рекомендується 5–9 порцій фруктів та овочів на день, 80% американських дітей та підлітків та 68% дорослих не їдять п’ять порцій щодня (Ames, 2001).

Фрукти та овочі є основним джерелом фолієвої кислоти, а низьке споживання фолієвої кислоти пов'язане з кількома типами раку (Ames & Wakimoto, 2002). Дефіцит фолієвої кислоти спричиняє розриви хромосом через масивне включення урацилу в ДНК (Blount et al, 1997). До недавнього прийому фолієвої кислоти в США борошном, 25% населення і близько половини бідних міських меншин мали рівень споживання фолієвої кислоти, що пов'язано з високим вмістом урацилу та розривами ДНК. Як можна було б очікувати з механістичних міркувань, і, як показали наші дослідження, дефіцит (менше 50% від RDA) вітамінів B12 або B6 також спричиняє високий рівень включення урацилу в ДНК людини та розриви хромосом (Crott et al, 2001a, б). Зараз ми намагаємось визначити рівень цих трьох вітамінів, який мінімізує як пошкодження ядерної, так і мітохондріальної ДНК у людини. Люди.

Джузеппе Арчимбольдо (1573) Літо, полотно, олія. Оригінал: Музей дю Лувр, Париж, Франція. Зображення надано Жераром Ле Галлом, RMN, Париж, Франція. З дозволу bpk, Берлін, Німеччина.

Подібним чином, недостатня кількість цинку спричиняє окисне пошкодження ДНК, інактивацію супероксиддисмутази міді/цинку, інактивацію білка-супресора пухлини p53 - білка цинку - та інактивацію відновлення окислювальної ДНК у культивованих клітинах людини, і ці ефекти можуть множитися, викликаючи серйозні генетичні пошкодження Ho & Ames, 2002; Ho et al, 2003). Дефіцит цинку асоціюється з раком як у людей, так і у моделей гризунів (Fong et al, 2005), але 10% населення США поглинають менше 50% RDA цинку. Також було показано, що дефіцит заліза спричиняє окисне пошкодження мітохондрій та мітохондріальної ДНК у щурів (Walter et al, 2002; Atamna et al, 2002a). Серед жінок менструального віку в США 25% поглинають менше 50% ОРД заліза. Найбільше страждають бідні верстви населення, оскільки вони мають найменше споживання цих важливих мінералів (Frith-Terhune et al, 2000; Kumanyika & Krebssmith, 2001).

Ці загальні дефіцити мікроелементів, ймовірно, пошкоджують ДНК за тим самим механізмом, що і випромінювання, і багато хімічних речовин, але, здається, вони важливіші на кілька порядків (Ames, 2001; Gold et al, 2002). Отже, обґрунтована політика охорони здоров'я вимагає встановлення вимог до мікроелементів для мінімізації пошкодження ДНК (Fenech, 2003). Бідні, очевидно, не мають достатнього обслуговування, якщо величезні ресурси спрямовані на запобігання незначним гіпотетичним ризикам, таким як залишки пестицидів, тоді як основний ризик поганого харчування не розглядається (Gold et al, 2002).