hosszabbítja

Amparo Tolosa, Orvosi genetikai hírek

A a hosszú élettartamra vonatkozó kalória-korlátozás előnyei régóta ismerik egymást. Különböző, főként állatmodellekkel végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a kalória-korlátozás hatékonyan meghosszabbítja az életet. Azonban a folyamatban szerepet játszó molekuláris mechanizmusok eddig nem ismertek.

A kaliforniai Salk Intézet nemrégiben készült tanulmánya megoldotta ennek a biológiai rejtélynek a részét, miután sejtenként elemezte a kalóriafogyasztás csökkentésének hatásait. A kutatók azt találták kevesebbet enni csökkenti az életkorral összefüggő gyulladásokat és molekuláris kapcsolóként működik az immunrendszer különböző, életkorral kapcsolatos rendellenességeinek visszafordítására.

A kalóriakorlátozás hatásainak elemzése sejtszinten

A tanulmányban a kutatók összehasonlították a normál kontrollos étrendet követő és normálisan öregedő patkányokat kalóriakorlátozás alá eső patkányokkal. Mindkét esetben az étrendet 18 hónapos kortól kezdve kontrollálták, ami emberi egyenértékben körülbelül 50 év, 27 hónap, emberi értelemben körülbelül 70 év volt.

A csapat ezt megfigyelte a kalóriakorlátozás kevesebb gyulladást vagy immunválaszt eredményezett a szövetekben, valamint az életkorral járó betegségek megjelenésének késése. Továbbá az ilyen étrenden élő állatok tovább éltek.

A kutatók következő lépése az volt, hogy meghatározzák, hogyan befolyásolja a kalóriacsökkentés a test sejtjeit. Ehhez a kísérlet elején és végén a csapat több ezer sejtet izoláltak különböző szövetekből mindkét patkánycsoportban, és mindegyikükben elemezték a génexpressziót. Ezután megbecsülte a szövetek sejtösszetételét, és összehasonlította a fiatal és idős egerek génaktivitását az egyes étrendek szerint. Így a kétféle étrend alapján megbecsülhették, hogy mely gének aktiválódtak és mely géneket deaktiválták az életkorral.

A tanulmány vázlata, amely elemezte a kalóriakorlátozás hatásait sejtszinten. A kép azokat a különböző területeket mutatja (a sejtek aránya a szövetben, génexpresszió, sejtkommunikáció), amelyekben az étrend kalóriakorlátozása befolyásolhatja a sejtek működését. Kép: Salk Intézet.

Több mint 165 000 sejt elemzése után a csapat megállapította, hogy a kalória-korlátozásnak kitett állatok sejtjeiben található gének aktivitása hasonló a fiatalabb állatoknál az étrend kezdetén meglévő aktivitáshoz. Valójában a kutatók azt tapasztalták, hogy a korlátozó étrendet be nem tartó állatok sejtjeiben bekövetkező expressziós változások közül sok nem reprodukálódott a korlátozott kalóriatartalmú állatok sejtjeiben.

"Ez a megközelítés nemcsak a kalóriakorlátozásnak ezekre a sejttípusokra gyakorolt ​​hatásáról mesélt nekünk, hanem a legátfogóbb és legrészletesebb tanulmányt is nyújtotta arról, hogy mi történik az egyes sejtekben az öregedés során" - mondja Guang-Hui Liu, az Akadémia professzora. és a mű egyik rendezője.

Azok a gének, amelyek aktivitása megváltozik, amikor egy korlátozó étrendet követnek, a kutatók kiemelik az Ybx1-et. Legfeljebb 23 különféle sejttípus mutatott különbségeket az Ybx1 expressziójában a kalória korlátozás után. Az Ybx1 egy transzkripciós faktort kódol, amely felelős más gének expressziójának szabályozásáért, így molekulakapcsolóként működhet a sejtben. Az Ybx1 kalóriakorlátozással járó expressziós változásai arra utalnak, hogy ez az öregedéssel kapcsolatos transzkripciós tényező lehet, ezért a csapat további vizsgálatokat tervez a folyamatban való lehetséges részvételéről.

A kutatók azt is megállapították, hogy a kalória-korlátozás által érintett folyamatok és sejtek többsége az immunválaszhoz, a gyulladáshoz és a lipid-anyagcseréhez kapcsolódott. Például a csapat megfigyelte, hogy a normál étrendet követő idős egerekben a szövetekben jelenlévő immunsejtek számának növekedése nem fordul elő olyan intenzíven a korlátozó étrendet követő állatokban.

A vizsgálat következményei

Az életkor a fő kockázati tényező a sokféle betegségben, az Alzheimer-kórtól a kardiovaszkuláris problémákig, a cukorbetegségen és más gyulladásos állapotokon keresztül. Emiatt az öregedés megelőzésére szolgáló stratégiák kidolgozása lehetőséget nyújt más betegségek megjelenésének késleltetésére és az egészséges életkilátás meghosszabbítására.

A Cellben megjelent munka eredményei arra utalnak az étrend megváltoztatásával elnyomható az öregedéssel járó gyulladásos reakció. Bár a vizsgálatot patkányokon végezték, az emberek kalóriakorlátozásának előzetes vizsgálata pozitív, és a molekuláris eredmények nagy valószínűséggel egyik fajról a másikra extrapolálhatók.

A kutatók a tanulmány során nyert információkat felhasználják az öregedés kezelésére szolgáló gyógyszercélok azonosítására, valamint az egészséges várható élettartam meghosszabbítására irányuló stratégiák kidolgozására. "Már tudtuk, hogy a kalóriakorlátozás növeli a várható élettartamot, de most megmutattuk az összes olyan változást, amely a sejt szintjén bekövetkezik, és ez előidézi" - emeli ki Juan Carlos Izpisúa Belmonte, a Salk Intézet kutatója és a munka egyik igazgatója . "Ez olyan célokat biztosít számunkra, amelyekre végül gyógyszerekkel léphetünk fel az emberek öregedésének kezelésére."

Referencia: Ma S, et al. A kalória korlátozás átprogramozza a Rattus Norvegicus öregedés egysejtű transzkripciós táját. Sejt. 2020. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.008

Ha tetszett ez a hír, és többet szeretne megtudni az orvostudomány genetikájáról, érdekli tanfolyamaink. Itt van további információ.