Алисън Абът

Търсете този автор в:

намалена

Няколко проучвания изследват ефектите от намаляването на консумацията на калории върху метаболизма на хората. Кредит: Карлос Санчес Перейра/AWL/Гети

Проучване на хора, които са намалили калориите, които са консумирали, е открило най-силните доказателства досега, че подобни ограничения могат да забавят човешкия метаболизъм. Резултатите пораждат надежди, че нискокалоричният начин на живот - или лечения, имитиращи биологичните ефекти на ограниченото хранене - може да удължи здравето в напреднала възраст и дори да удължи живота.

Миналата работа при много краткотрайни животни, включително червеи, мухи и мишки, показа, че калорийните ограничения намаляват метаболизма и удължават продължителността на живота. Но експериментите с по-дълго живеещи хора и други примати са по-трудни за провеждане и все още не са направени ясни заключения.

Изследването е част от многоцентровото проучване, наречено CALERIE (Цялостна оценка на дългосрочните ефекти от намаляването на приема на енергия), спонсорирано от Националните здравни институти на САЩ. Рандомизираното, контролирано проучване тества ефектите от 2-годишно ограничаване на калориите върху метаболизма при повече от 200 здрави възрастни, без затлъстяване.

„Изпитването на CALERIE е важно за решаването на въпроса дали темпът на стареене може да се промени при хората“, казва Розалин Андерсън, която изучава стареенето в Университета на Уисконсин-Мадисън. Тя води едно от двете големи, независими проучвания за ограничаване на калориите при маймуни резус и започва своята изследователска кариера, изучавайки ограничаване на калориите в дрождите. „Този ​​нов доклад предоставя най-надеждните доказателства до момента, че всичко, което сме научили от други животни, може да се приложи към нас самите.“

Прецизни измервания

Публикувано на 22 март в Клетъчен метаболизъм, последното проучване 1 разглежда 53 участници в CALERIE, които са били вербувани в Биомедицинския изследователски център в Пенингтън в Батън Руж, Луизиана. Това съоръжение е дом на 4 от 20-те най-модерни метаболитни камери в света, които са като малки, запечатани хотелски стаи, които измерват всяка минута количеството кислород, което обитателите използват и колко въглероден диоксид те използват издишайте. Това позволява на изследователите да проследят как обитателите използват енергия с безпрецедентна точност, казва Андерсън. Съотношението между двата газа, комбинирано с анализ на азот в урината на обитателите, показва дали обитателят изгаря мазнини, въглехидрати или протеини.

Участниците в проучването, на възраст между 21 и 50 години, бяха рандомизирани в две групи: 34 души в тестова група намалиха приема на калории средно с 15%, а 19 души от контролната група се хранеха както обикновено. В края на всяка от двете години всички те преминаха редица тестове, свързани с общия метаболизъм и биологичните маркери на стареенето, включително увреждания, свързани със свободните радикали, освободени по време на метаболизма. Те също бяха поставени в метаболитната камера за 24 часа.

Учените установили, че участниците в диетата използват енергия много по-ефективно, докато спят, отколкото контролната група. Това намаляване на основната им метаболитна скорост е по-голямо от очакваното в резултат на загубата на тегло на тестовата група, която е средно близо 9 килограма на участник. Всички останали клинични измервания са в съответствие с намалената скорост на метаболизма и показват намаляване на увреждането поради стареене.

Моделиране на метаболизма

Ограничаването на калориите е известно от десетилетия, за да удължи живота при различни видове. През 90-те години учените започнаха да идентифицират гените и биохимичните пътища, участващи активно в дълголетието на краткотрайния червей Caenorhabditis elegans, и в мухата Drosophila melanogaster. Те включват пътища, свързани с инсулиновата чувствителност и функцията на митохондриите - малки структури в клетките, които използват кислород за генериране на енергия. Последващи проучвания разкриват, че ограниченията на калориите променят подобни пътища при мишки и маймуни. Мишките с ограничена диета могат да живеят до 65% по-дълго от мишките, на които е позволено да се хранят свободно, а продължаващите проучвания на маймуни намекват за по-дълго оцеляване и намалени признаци на стареене.

„Ролс-Ройс от изследване на човешкото дълголетие ще продължи много десетилетия, за да види дали хората наистина живеят по-дълго“, казва физиологът от Пенингтън Лийн Редман, водещият автор на последното проучване. CALERIE работи само две години и е създадена, за да види дали диетата с ограничено количество калории при хората предизвиква едни и същи метаболитни, хормонални и генно-експресивни адаптации, за които се смята, че участват в забавянето на стареенето при други видове по време на дългосрочна калоричност ограничение.

Малко хора биха искали или биха могли да ограничат диетата си толкова строго, колкото участниците в изследването. „Но разбирането на биологията за това как ограничаването на калориите удължава живота ще ни позволи да намерим по-лесни начини за намеса“, казва Андерсън.

Редман би искал да повтори изследването, като комбинира по-малко амбициозно ограничаване на калориите с диета, съдържаща антиоксидантна храна за контрол на оксидативния стрес, или с лекарство като ресвератрол, което имитира ключови аспекти на ограничаването на калориите.

Други учени започват да изпробват ефекта от ограничаването на калориите само за няколко дни всеки месец. Установено е, че такова периодично ограничение е толкова ефективно, колкото непрекъснатото ограничаване на калориите в защитата на мишките срещу заболявания на стареенето като диабет и невродегенерация 2. „Мисля, че това ще бъде начин да се извлекат всички предимства, без проблеми с постоянната диета“, казва геронтологът Валтер Лонго от Университета на Южна Калифорния в Лос Анджелис, който започва клинични изпитвания за периодично ограничаване на калориите при различни разстройства.

Природата 555, 570-571 (2018)