Omejitve kalorij Počasno staranje po encimski poti
Dejansko je bilo dobro dokumentirano, da lahko prehrana z vedno manj kalorijami močno upočasni proces staranja in izboljša zdravje v starosti.
Toda kako zmanjšana prehrana deluje na najosnovnejši ravni, da vpliva na metabolizem in fiziologijo, da omili starostno upadanje tkiv in celic, ostaja večinoma skrivnost.
Zdaj je nova laboratorijska študija morda našla odgovor na zagate.
Skupina znanstvenikov z univerze Wisconsin-Madison in njihovi kolegi so odkrili molekularno pot, ki naj bi bila ključni dejavnik procesa staranja.
Ugotovitev ne pomaga le razložiti kaskade dogodkov, ki prispevajo k staranju, temveč tudi racionalno podlago za načrtovanje posegov, zdravil, ki lahko upočasnijo staranje in prispevajo k boljšemu zdravju v starosti.
Študija je najdena v reviji Celica.
"Vse bolj se približujemo dobremu razumevanju, kako deluje omejevanje kalorij," je povedal dr. Tomas A. Prolla, profesor genetike iz UW-Madison in starejši avtor novega Celica študij.
"Ta študija je prvi neposredni dokaz za mehanizem, na katerem temeljijo učinki staranja, ki jih opazimo pod kalorično omejitvijo."
Študija v Wisconsinu se osredotoča na encim, znan kot Sirt3, enega iz družine encimov, znanih kot sirtuini, ki so bili v prejšnjih študijah vključeni v proces staranja, transkripcijo genov, programirano celično smrt in odpornost proti stresu pri zmanjšanih kaloričnih pogojih.
Pri sesalcih, vključno z ljudmi, obstaja sedem sirtuinov, ki imajo velik vpliv na celično usodo in fiziologijo.
John M. Denu iz UW-Madison's je dr. Johna M. Denuja preučeval manj kot drugi člani družine sirtuinov, vendar nova študija ponuja "prve jasne dokaze, da imajo sirtuini učinke staranja pri sesalcih". Wisconsin Institute for Discovery in starejši avtor poročila.
Denu pojasnjuje, da encim Sirt3 deluje na mitohondrije, strukture znotraj celic, ki proizvajajo energijo in so viri visoko reaktivnih oblik kisika, znanih kot prosti radikali, ki poškodujejo celice in spodbujajo učinke staranja. V pogojih z manj kalorijami se stopnja Sirt3 poveča, spremeni metabolizem in povzroči manj prostih radikalov, ki jih proizvajajo mitohondriji.
"To je najmočnejša in najbolj neposredna povezava, da omejevanje kalorij deluje preko mitohondrijev," je dejal Prolla, ki že več kot desetletje preučuje učinke diete z zmanjšano kalorično vsebnostjo na staranje in zdravje.
"Sirt3 igra presenetljivo pomembno vlogo pri reprogramiranju mitohondrijev za obvladovanje spremenjenega metaboličnega stanja pod kalorično omejitvijo."
Laboratorijski raziskovalci so uporabili mišji model, ki kaže na starostno povezano izgubo sluha, pojav, povezan s poškodbami celic polžnice s prostimi radikali, strukturo v notranjem ušesu, ki zvočne vibracije pretvori v živčne impulze.
Starostna izguba sluha je pogosta pri ljudeh in jo na novo ponazarjajo stvari, kot so ultrazvočni toni zvonjenja mobilnih telefonov, ki jih lahko slišijo le zelo mladi, saj celice, ki zajemajo najvišje frekvence, najprej gredo.
"Izguba sluha je povezana z izgubo določenih tipov celic v polžnici," je dejala Prolla, katere predhodno delo je vzpostavilo genetsko povezavo s celično smrtjo in izgubo sluha, povezano s starostjo. "In izgubo sluha preprečuje kalorična omejitev."
V spremljevalnih poskusih v gojenih celicah in podrobno opisanih v Celica poročajo, ekipa iz Wisconsina in njihovi kolegi kažejo, da povišane ravni Sirt3 ščitijo celice pred celičnim stresom in smrtjo, ki jo povzročajo prosti radikali.
"Sirt3 zadostuje za zaščito pred oksidativnimi poškodbami," je dejal Denu.
Čeprav so sirtuine obsežno preučevali in po mnenju mnogih znanstvenikov igrajo vlogo pri staranju, je nova študija prva, ki je encime nedvomno povezala z upočasnitvijo procesa staranja pri sesalcih.
Po mnenju Denuja lahko poznavanje molekularne osnove delovanja encimov sirtuin na koncu privede do racionalnega razvoja zdravil, ki aktivirajo poti encimov, kot je Sirt3, da upočasnijo proces staranja.
Vir: Univerza Wisconsin-Madison
