Ефект позбавлення калорій, що продовжує життя, відомий давно, але клітинні події лише зараз з’ясовані дослідниками з Інституту Солка в Каліфорнії.
Якщо ви хотіли зменшити запальні процеси у всьому тілі, затримати вікові захворювання та насолоджуватися життям довше, вам потрібно зробити одне: їсти менше. Це урок дослідження, опублікований американськими та китайськими дослідниками в останньому випуску Cell, який відображає клітинні ефекти дієти зі зниженим вмістом калорій із надзвичайно ретельним досвідом на сьогоднішній день на основі експериментів на щурах. Ми давно знали про корисні фізіологічні ефекти позбавлення калорій, але як саме голодування захищає від старіння на рівні клітинних процесів, зараз вперше детально з’ясовано.
"Ми знали, що віднімання калорій продовжить життя, але зараз нарешті вказуємо на зміни, що відбуваються в усіх клітинах, що призводять до цього", - сказав Хуан Карлос Ізпісуа Бельмонте, професор лабораторії експресії генів Інституту Солка та старший автор статті. "Нові знання ставлять нам у руки цілі, на які ми зможемо впливати за допомогою наркотиків і тим самим втручатися в процес старіння людини".
Хвороба Альцгеймера також є хворобою, пов'язаною зі старінням Джерело: AFP/Рауль Арболеда
Старіння є основним фактором ризику багатьох захворювань людини, включаючи рак, деменцію, діабет та метаболічний синдром. На моделях на тваринах позбавлення калорій виявилося одним з найефективніших заходів проти вікових захворювань. І хоча вченим відомо, що в міру старіння всього тіла в кожній клітині відбувається багато змін, досі не було ясно, як позбавлення калорій вплине на ці зміни.
У новій роботі Бельмонте та його колеги - в тому числі троє колишніх запрошених дослідників Солка, які зараз всі ведуть власні дослідницькі програми у своїх китайських лабораторіях - порівнювали щурів, які годували звичайним харчуванням тварин, які споживали на 30 відсотків менше калорій. Раціон тварин регулювався у віці від 18 до 27 місяців, що в людському масштабі приблизно еквівалентно тому, хто діє на дієті у віці від 50 до 70.
Експериментальні щури Джерело: --
На початку та в кінці дієти дослідницька група відібрала 40 типів клітин у 56 щурів та проаналізувала загалом 168 703 клітини. Клітини отримували з жирових тканин різних місць, печінки, нирок, аорти, кісткового мозку, мозку та м’язів. Кожну ізольовану клітину піддавали аналізу експресії гена на основі послідовності наступного покоління для визначення рівня активності кожного гена. Також оцінювали частку різних типів клітин у кожній тканині. Нарешті, молодих та літніх щурів порівнювали в групах на повноцінній дієті зі зниженою калорійністю.
Багато вікових змін, що відбулися у щурів, які годувались нормальним раціоном, просто не відбувались у щурів, які отримували дієту. Їх тканини та клітини нагадували тканини молодих щурів навіть у похилому віці до моменту промовляння. 57% змін у складі клітин тканин завдяки нормальному харчуванню уникали тварин на дієті зі зниженою калорійністю.
Завдяки нашому підходу ми не тільки дослідили вплив дефіциту калорій на вивчені типи клітин, але ми змогли скласти найбільш повну і детальну картину того, що відбувається в клітинах під час старіння », - підкреслив Гуан-Хуей Лю, головний автор стаття та професор Китайської академії наук.
Дослідники проаналізували успадкований матеріал клітин Джерело: NSP/Science Photo Library
Деякі гени, на які дієта найбільше впливає, виконують функції, пов’язані з імунною системою, запаленнями та жировим обміном. У щурів, яких годували нормальним харчуванням, кількість імунних клітин різко зростала зі старінням майже у всіх досліджених тканинах, але такої зміни не спостерігалося у померлих щурів. Позбавлення калорій у коричневій жировій тканині знову підвищило рівень експресії багатьох протизапальних генів до рівня, подібного до рівня у молодих тварин.
Найважливішим висновком дослідження є те, що вікове збільшення запальної реакції можна систематично запобігати виведенню калорій », - підсумував Цзінг Цю, ще один провідний автор статті, який також є професором Китайської академії наук.
Коли дослідники звернули свою увагу на фактори транскрипції - головних перемикачів, які регулюють експресію багатьох генів одночасно - ефект депривації калорій був особливо виражений в одному з них: рівень фактора транскрипції Ybx1 відповідав дієті в 23 різних типах клітин. З цього автори роблять висновок, що роль Ybx1 може бути певним чином пов'язана зі старінням, і хотіли б з'ясувати його наслідки в подальших дослідженнях.
Піст продовжує життя Джерело: Shutterstock
"Зазвичай кажуть, що ти їси, і ми виявили, що в цьому справді багато правди", - додав Консепсьон Родрігес Естебан, співавтор статті та співробітник Інституту Солка. "Стан наших клітин із віком сильно залежить від нашої взаємодії з навколишнім середовищем, важливою частиною якої є те, що і скільки ми їмо".
З отриманою новою інформацією група зараз намагається визначити потенційні цілі на наркотики, які відіграють певну роль у процесі старіння, тому вплив на них може продовжити наші роки здоров’я.