Изследователите на нова публикация разглеждат ефектите от затлъстяването върху стареенето и разглеждат неговото въздействие в контекста на отличителните белези на стареенето, популярна теория, която разделя стареенето на девет различни процеса.

белези стареенето

Делото за затлъстяване, ускоряващо стареенето

Известно е, че наднорменото тегло и носенето на прекомерно количество висцерална мазнина, вид телесна мазнина, която се съхранява в коремната кухина и заобикаля редица важни вътрешни органи, като черния дроб, панкреаса и червата, увеличава риска от възрастта свързани заболявания.

Колкото повече човек е с наднормено тегло и по този начин колкото повече висцерални мазнини има, толкова по-лошо е въздействието върху здравето. Въпреки това, дори умереното наднормено тегло все още е вредно за здравето и има безброй епидемиологични проучвания в подкрепа на това.

Така че това означава ли, че затлъстяването ускорява скоростта, с която остаряваме? Точно на това се стремят да отговорят тези изследователи и, изненадващо, не е изцяло черно-бяло. Биологията, особено биологията на стареенето, има много нюанси и объркващи фактори, така че опитът да се отговори на този въпрос е труден.

Теломер Атриция

Отличителните белези на стареенето описват износването на теломерите като постепенна загуба на защитните капачки на нашите хромозоми [1]. Износването на теломери ограничава броя пъти, в които клетките ни могат да се разделят, което бавно води до намаляване на популациите от клетки в жизненоважни органи.

Теломерите са капачките в края на всяка верига на ДНК, подобно на аглетите в краищата на връзките на обувките, които предпазват нашите хромозоми от влошаване или от сливане със съседни хромозоми. Теломерите се състоят от специфична ДНК последователност, която се повтаря хиляди пъти.

Тази последователност служи за две цели: защитава кодиращите региони на хромозомите и предотвратява повреждането им и действа като часовник, който контролира броя на репликациите, които клетката може да направи, и влияе върху епигенетичното състояние на клетката.

В повечето клетки репликацията води до съкращаване на теломерите с всяко деление. С напредването на възрастта и разделянето на нашите клетки теломерите в тези клетки в крайна сметка се критично съкращават, което ги кара да навлязат в стареене; при нормални обстоятелства такива клетки се унищожават чрез процес, известен като апоптоза. Известно е, че затлъстяването насърчава възпалението и оксидативния стрес, което вероятно ще ускори скоростта на съкращаване на теломерите. Съществува връзка между затлъстяването и дължината на теломерите, макар и само умерена.

Специален преглед на възможните връзки между затлъстяването, теломерите и стареенето заключава: „затлъстяването може да повлияе на динамиката на теломерите и да ускори процеса на стареене“. Смятаме, че въпреки че резултатите кумулативно показват тенденция към обратна връзка между затлъстяването и дължината на теломерите; по-разумно е да се заключи, че наличните проучвания са разнородни и показват слабо статистическо значение.

Епигенетична промяна

Епигенетичните промени, както са описани в белезите на стареенето, са свързани с възрастта промени в генната експресия, които увреждат основните функции на клетките и увеличават риска от рак.

ДНК във всяка една от нашите клетки е идентична, само с малки вариации, така че защо различните ни органи и тъкани изглеждат толкова различни и как клетките знаят какво да станат?

Ето как клетката в черния дроб знае, че трябва да се превърне в чернодробна клетка: епигенетичните инструкции гарантират, че й се дават правилните заповеди да се превърне в правилния тип клетка.

На основно ниво тези епигенетични инструкции гарантират, че гените, необходими за развитието на чернодробна клетка, са включени, докато инструкциите, специфични за други видове клетки, са изключени. Представете си, ако сърдечната клетка получи грешни инструкции и се превърне в костна клетка!

Остаряването може да причини промени в нашия епигеном, които след това да доведат до промени в генната експресия, които потенциално могат да се променят и в крайна сметка да компрометират клетъчната функция. Диетата, начинът на живот, околната среда и различни фактори допринасят за промените в епигенетичното състояние на клетките и затлъстяването вероятно оказва влияние върху това колко бързо се случват тези промени.

Няколко доклада показват, че храненето и затлъстяването са в състояние да модулират епигенетичния подпис на индивида, дори по време на пренаталното развитие. Наблюдаваните промени не винаги се припокриват с тези, наблюдавани при стареене, но някои проучвания показват тясна връзка между епигенетичните промени, предизвикани от затлъстяването, и ускоряването на стареенето на тъканите. Това предполага, че затлъстяването може да ускори свързаната с възрастта дисфункция чрез индуциране на епигенетични промени, които не са непременно същите като тези, наблюдавани по време на стареене при лица без наднормено тегло.

Митохондриална дисфункция

Митохондриалната дисфункция е една от основните причини за стареенето, както е описано в отличителните белези на стареенето. С напредване на възрастта митохондриите губят способността си да осигуряват клетъчна енергия и да отделят реактивни кислородни видове, които увреждат клетките.

Митохондриите, които често се наричат ​​електроцентрали на клетките, действат като миниатюрни фабрики, превръщайки храната, която ядем, в използваема енергия под формата на химикал, наречен аденозин трифосфат (АТФ). АТФ осигурява енергия за подхранване на безброй клетъчни процеси, като мускулна контракция, разпространение на нервен импулс и синтез на протеини. АТФ е общ за всички форми на живот и често се нарича „молекулярна валутна единица“ на вътреклетъчния енергиен трансфер.

Стареенето причинява промени в нашите митохондрии, които нарушават способността им да произвеждат ефективно АТФ, като същевременно увеличават отделянето на реактивни кислородни видове, страничен продукт от производството на енергия, който става прекомерен при остарелите митохондрии. След това реактивните кислородни видове отскачат около вътрешността на клетката и могат да ударят уязвимата митохондриална ДНК (mtDNA), която е извън клетъчното ядро ​​и не е защитена. Резултатът от стачка може да увреди митохондриалната ДНК, което води до мутации и прави митохондриите нефункционални и по-малко способни да произвеждат енергия.

Докато повечето от тези проблеми се откриват чрез механизми за контрол на качеството в клетката, където повредените митохондрии се унищожават чрез процес, наречен митофагия, тези системи стават все по-малко ефективни с възрастта, като в крайна сметка позволяват да се промъкнат грешки и мутантните митохондрии да останат на свобода.

Обикновено това не е огромен проблем; всяка клетка съдържа огромен брой митохондрии, така че дори няколкостотин мутирани не е проблем. Понякога обаче тези мутации могат да накарат тези митохондрии да оцелеят по-дълго от обикновените митохондрии. По този начин някои видове дисфункционални митохондрии се натрупват и в крайна сметка стават по-чести от здравите.

Митохондриалната дисфункция се появява в остарелите тъкани в отговор на прекомерен прием на хранителни вещества и при затлъстяване, допринасяйки за възпаление и инсулинова резистентност. Стареенето и затлъстяването изглеждат невъзможни за въздействие върху митохондриите и е разумно да се предположи, че те могат да упражняват адитивни ефекти.

Клетъчно стареене

Отличителните белези на стареенето описва дисфункционални остаряващи клетки, които насърчават други отличителни белези и насърчават другите клетки да станат възрастни, което ги кара да се натрупват с възрастта. Следователно премахването на тези клетки се превърна в приоритет на индустрията за подмладяване на биотехнологиите.

С напредване на възрастта, все по-голям брой от вашите клетки влизат в състояние, известно като стареене. Стареещите клетки не се делят или поддържат тъканите, от които са част; вместо това те излъчват редица потенциално вредни химически сигнали, които насърчават близките здрави клетки да влязат в същото стареещо състояние. Присъствието им причинява много проблеми: намаляват възстановяването на тъканите, увеличават хроничното възпаление и дори в крайна сметка могат да повишат риска от рак и други свързани с възрастта заболявания.

Когато хората достигнат напреднала възраст, значителен брой от тези остаряващи клетки се е натрупал, причинявайки хронично възпаление и увреждане на околните клетки и тъкани. Тези остаряващи клетки се считат за ключов играч в развитието на свързани с възрастта заболявания.

Изглежда, че има силна връзка между затлъстяването и стареенето. Доклади като описаните по-горе предполагат, че затлъстяването може да насърчи процеса на стареене чрез индуциране на стареене. И обратно, стареенето и произтичащият от него провъзпалителен секреторен фенотип могат да допринесат за заболеваемостта, свързана със затлъстяването, и играе роля в развитието на инсулинова резистентност и диабет. Има огромна литература в подкрепа на това мнение и ние препоръчваме на заинтересованите читатели да съберат ценни задълбочени рецензии. И накрая, Fontana et al. са предположили, че ограничаването на калориите може да упражни своите способности против стареене, като ограничи натрупването на стареещи клетки.

Заключение

Изследователите продължават да преглеждат литературата и се опитват да стигнат до заключение за всеки белег на стареене във връзка със затлъстяването и препоръчваме да прочетете изследването. Хартията дава сериозни доказателства за вредата, която причинява затлъстяването, особено в контекста на стареенето и неговото ускоряване.

Изводът тук е, че от гледна точка на дълголетието избягването на затлъстяването и наднорменото тегло е положителен ход; в комбинация с редовна физическа активност, лекарство за първите, шансовете за по-здравословен и по-дълъг живот се увеличават.

С пристигането на терапиите за подмладяване, които сега стават все по-правдоподобна перспектива през следващите десетилетия, би било разумно да направите всичко възможно, за да живеете достатъчно дълго, за да се възползвате от тези нови технологии, което по своята същност включва поддържане на активност и балансирано хранене диета, за да се избегне затлъстяването.

Литература

[1] López-Otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M., & Kroemer, G. (2013). Отличителните белези на стареенето. Клетка, 153 (6), 1194-1217.