От Джойс Дал'Аква Питърсън

връзката

Какво ще вечеряш тази вечер?

Сега помислете какво бихте вечеряли, ако здравето и дълголетието ви зависеха от това какво и колко сте избрали да ядете. Изследванията на заболявания на стареенето и на самото стареене разкриват мощна роля в нашата диета.

Накратко, т.нар Увеличава ли „западната диета“ риска от болестта на Алцхаймер?Изследването на JAX дава представа за ролята на западната диета при болестта на Алцхаймер. Западната диета с високо съдържание на мазнини и захар допринася за нарастването на затлъстяването, диабет тип 2, хипертония и висок холестерол сред американците. И всички тези състояния от своя страна изострят риска от най-смъртоносните генетични заболявания като сърдечни заболявания, рак, болест на Алцхаймер и бъбречни заболявания.

В основата на въпроса

Водещата причина за смърт в световен мащаб е коронарната артериална болест, сложно разстройство, което може да включва стотици специфични гени. Благодарение на широко разпространеното предписване на статини, лекарства, наречени PCSK9 инхибитори и терапия с аспирин, както и спиране на тютюнопушенето, честотата на сърдечните заболявания намаля. И все пак този спад се изравнява поради - както се досещате - нарастването на диетичните условия на затлъстяване и диабет тип 2.

„Сърдечните заболявания са по-малко разпространени, отколкото преди 50 години“, казва ученият от JAX Мауро Коста, „тъй като успяхме да лекуваме предварителните симптоми на болестта, като намаляваме хипертонията и холестерола. Но все още не можем да се обърнем към Как поправяш разбито сърце?Изследователите на JAX търсят начини за възстановяване на щетите, причинени от сърдечни заболявания, чрез усвояване на регенеративни сили, които липсват на хората, но които изобилстват в животинското царство. генетични причини за сърдечни заболявания и по този начин осигуряват наистина превантивно лечение. "

Натрупват се доказателства, че здравословният начин на живот може да противодейства на част от генетичния риск от сърдечни заболявания. Секар Катиресан, лекар-учен и генетик на човека от Масачузетската болница, Института Broad и Медицинското училище в Харвард, е водещ автор на статия в New England Journal of Medicine, анализираща резултатите от множество изследвания на начина на живот и здравето на сърцето, представяйки 55 685 участници. Той сподели констатациите в беседа на Краткия курс на McKusick, потвърждавайки, че придържането към здравословен начин на живот е свързано с намален риск от коронарна артериална болест във всяка категория генетичен риск.

Изследователят на JAX Мауро Коста работи с модели на мишки за изследване на вродени сърдечни заболявания. Снимка от Аарон Бутройд.

Какво представлява този така наречен здравословен начин на живот? В проучването NEJM изследователите извлекоха фактори от стратегическите цели на Американската сърдечна асоциация: липса на пушене в момента, индекс на телесна маса под 30, физическа активност поне веднъж седмично и здравословна диета, включваща по-голяма консумация на плодове, ядки, зеленчуци, пълнозърнести храни, риба и млечни продукти и намалено количество рафинирани зърнени храни, преработени меса, непреработени червени меса и подсладени захарни напитки.

Коста разглежда ролята на диетата при специфичен вид сърдечно заболяване, което включва мутация в един ген. Както подсказва името, вроденото сърдечно заболяване (ИБС) е генетично заболяване, което причинява сърдечни дефекти по време на бременността. Днес постнаталната и дори пренаталната диагностика и лечение позволяват на много бебета, родени с ИБС, да оцелеят и да живеят нормален живот. Но този успех означава също, че родителите, родени с ИБС, са по-склонни да предадат състоянието на собственото си потомство. А възрастните с ИБС могат да бъдат по-податливи на затлъстяване, диабет тип 2 и други фактори, които могат да предизвикат сърдечно увреждане.

Коста изучава миши модел на ИБС, такъв със същия генетичен дефект, какъвто носят хората. Някои от CHD мишките получават нормално, предимно зърно Как се прави западна диета - за мишка?Изследователи от JAX изследват ролята на диетата при безброй заболявания, свързани със стареенето, включително глаукома и болест на Алцхаймер. храна за мишки; други получават диета с високо съдържание на мазнини, а трета група формулировка, предназначена да представи хранителния профил на така наречената западна диета.

„Двата органа на тялото, които вършат най-много работа и консумират най-много хранителни вещества, са мозъкът и сърцето“, казва той. "И те имат различни нужди от хранителни вещества: Мозъкът консумира предимно захар под формата на глюкоза, а основният източник на гориво в сърцето са мазнините." Предварителните открития в лабораторията на Коста показват, че ИБС причинява метаболитни промени, които превръщат диетата с високо съдържание на мазнини в още по-мощен тригер за сърдечна недостатъчност, отколкото за нормалните индивиди.

Идеалният „здравословен начин на живот“ може да не е еднакъв за всички видове заболявания или дори за всички видове сърдечни заболявания, казва Коста. „Говоренето за сърдечно-съдови заболявания е все едно да говорим за рак: Това не е само едно заболяване,“ казва той, „и в бъдеще лекарите може да могат да предписват специфични режими на диета и упражнения“ въз основа на специфичния генетичен риск на индивида за сърдечно-съдови заболявания.

Храна за мозъка?

Изследователите изследват и връзките между диетата и болестта на Алцхаймер. Стареенето излага всички нас на риск от болестта на АлцхаймерЛия Греъм изследва как мозъкът реагира на начина на живот, за да разбере какво може да се направи за насърчаване на здравословното стареене на мозъка. Лия Греъм, докторант в лабораторията на доцент Лабораторията на ХауълИзследва ранните етапи на свързаните с възрастта невродегенеративни заболявания. Гарет Хауъл, публикуван в Nature Scientific Reports, показва резултатите от храненето на лабораторно формулираната западна диета на мишки от нормален инбреден щам, както и миши модел на Алцхаймер.

Всички мишки показаха няколко признака на опасност от чувствителност към болести. Това включва загуба на неврони, повишени плаки (натрупване на протеини) и повече възпаления в мозъка им, всички симптоми на болестта на Алцхаймер при хора.

Сега Греъм изследва как упражненията - другата страна на уравнението за начина на живот - биха могли да се противопоставят на тези негативни ефекти и да защитят мозъка на застаряващите мишки. "Ако знаехме какви гени реагират на бягането и как тези гени функционират," казва тя, "потенциално бихме могли да разработим нови терапии за хора, които не могат да упражняват."

Намаляване на калориите за удължаване на живота

Диетата и конкретно ограничаването на калориите също изглежда имат силна връзка със самото стареене. Изследвания, датиращи от 30-те години на миналия век, демонстрират връзка между диета с ограничено съдържание на калории и удължен живот в широк спектър от модели на изследване: дрожди, дрозофила и c. елегани (лабораторни плодови мухи и нематоди), плъхове и самородни мишки.

JAX професор Лабораторията ЧърчилИзследване на генетиката на здравето и болестите със системен подход. Гари Чърчил пренася тези изследвания на следващото ниво, като разглежда как различните индивиди реагират на вариациите в приема на калории, за да определят генетичните и физиологичните вариации.

Хората са прословуто бедни да се придържат към всякакъв вид калорично ограничена диета и е невъзможно да се провеждат изследвания за цял живот при хора. Мишките осигуряват експериментална готовност, като се има предвид относително краткият им живот (средно две години) и способността да контролират всеки аспект от лабораторната си среда, включително диетата.

Някои мишки с ограничено количество калории. живеят невероятно дълъг живот.

Чърчил е един от архитектите на специален вид колония на мишки, известна като Diversity Outbred (DO). Резултатът от внимателно организираното кръстосване на генетично дефинирани инбредни щамове, тези мишки въпреки това представляват вида на произволно изглеждащи генетични вариации, които бихте открили в човешката популация.

„Някои мишки с ограничено съдържание на калории в популацията DO живеят невероятно дълъг живот“, коментира Чърчил, „някои достигат почти петгодишна възраст“, ​​еквивалентно на човешки живот около 160 години.

Понастоящем Чърчил разделя DO мишки на групи, получаващи различни режими на хранене през целия си живот. Контролните животни са на диета ad libitum („всичко, което можете да ядете“). Някои мишки се хранят ежедневно, но получават намалено количество. На гладно животните се осигуряват храна ad libitum през повечето дни, но прекарват период от време всяка седмица без достъп до храна.

По пътя всички мишки ще получават чести и обширни физически оценки за събиране на данни, които по-късно могат да бъдат свързани с това колко дълго живеят. И тъй като геномната последователност на всяка мишка е известна, наслагването на тези физиологични данни би трябвало да осигури безпрецедентна представа за генетичното въздействие на ограничаването на калориите върху здравето и дълголетието.

„Въпреки че е ясно, че някои животински модели, като инбредния щам на мишка C57BL6/J, се възползват от ограничаването на калориите, има и доказателства, че ефектите могат да се различават в зависимост от генетичния състав на животното“, отбелязва Чърчил. „Същото вероятно ще важи и за хората: Ограничението на калориите може да е добро нещо за един човек, а не за друг. Докато не разберем тези индивидуални различия, трябва да бъдем много предпазливи при препоръчването на диетични промени за хората. "

Разбирането как диетата влияе върху генетичните компоненти на стареенето и свързаните с възрастта заболявания може някой ден да доведе до лечения, които затрудняват лошите последици от лошото хранене.

Междувременно всички доказателства показват, че най-добрият начин за предотвратяване на стареенето е поддържането на препоръчания от Американската сърдечна асоциация здравословен начин на живот. Така че пропуснете пърженото и посегнете към портокал, след това се разходете.