Как употребление ограниченного количества калорий может продлить вам жизнь?

17 сентября 2017 - 15:49:53

Новаторское исследование открыло эпигенетический механизм, который может быть причиной того, почему потребление меньшего количества калорий увеличивает продолжительность жизни. Данный поиск на генетическом уровне подтверждает исследования  ученых, которые еще в 1935 году определяли увеличение продолжительности жизни млекопитающих при ограничении калорий. 

Ученые из Lewis Katz School of Medicine (LKSOM) из Филадельфии, рассматривали эпигенетический механизм, который носит название «дрейф метилирования». Под предводительством доктора Jean-Pierre Issa, директора Института исследоваий рака Фелса в LKSOM объясняют свою теорию в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Данное исследование также предполагает, что данный эпигенетический механизм может определять продолжительность жизни разных млекопитающих. Метилирование ДНК является общим эпигенетическим механизмом, который используется у всех живых существ для экспрессии генов, т.е. для определения какая копия гена будет включена, а какая «спит».

«ДНК модели метилирования устойчиво развиваются на протяжении всей жизни, причем происходит увеличение метилирования в одной области и снижение в других», - объясняет д-р Issa.

Метилирование представляет собой биохимическую модификацию ДНК, которая создает «метки» на генах, которые контролируют индивидуальность клеток (то как клетка становится клеткой крови, клеткой кожи или становится злокачественной). Для того, чтобы представить себе эти «метки», проще всего провести аналогию с закладками в инструкции, на которых написано, когда и что делать этой клетке. Если эти закладки отсутствуют, то клетка как бы теряет свою уникальность. Дрейф метилирования является измерителем того, как изменились со временем эти метки (закладки).

Прошлое исследование в Университете Брука, Канада «Обзор генома выявил динамические широкомасштабные тканеспецифические изменения в метилировании ДНК в ходе эволюции» описал, что дрейф метилирвоания изменяется с возрастом. Но в прошлом исследовании не было определено взаимосвязи данного механизма с продолжительностью жизни.

Поэтому Dr. Issa и его команда провели анализ образцов крови у мышей, обезьян и людей разных возрастов. Были проанализированы образцы крови мышей возрастом от нескольких месяцев до 3х лет, у обезьян от нескольких месяцев до 30 лет и у людей от рождения до 86 лет.

Используя метод глубокого секвенирования, ученые исследовали образцы крови, и выявили «появление и потерю ДНК метилирования» в определенных местах генома. В частности, у пожилых людей были метки метилирования в определенных локусах генома, когда у более молодых людей они отсутствовали, также были и обратные показали в других локусах.

Чем больше было метилированного генома, тем меньше были выражены гены и наоборот. Дальнейший анализ ДНК выявил обратную корреляцию между дрейфом метилирования и продолжительностю жизни. Чем больше и быстрее происходило эпигенетическое изменение, тем короче была продолжительность жизни каждого вида.

Исследование показало, что эпигенетический дрейф характеризует появление и исчезновение в ДНК мелирования в геноме с течением времени, и более чаще выражен у мышей, чем по сравнению с обезьянами и еще более чем у людей.  В среднем мыши живут от 2 до 3х лет, обезьяны около 25 лет, а люди в среднем около 70 лет.

«У нас встал вопрос: можно ли изменить эпигенетический дрейф, чтобы увеличить продолжительность жизни?»,- рассказывает доктор Issa.

Исследователи ограничили потребление калорий на 40% у мышей в возрасте 3 и 4х месяцев, и на 30% у обезьян в возрасте от 7 до 14 лет. Данное снижение калорий происходило длительное время, то есть обезьяны находились на низкокалорийной диете, пока им не исполнилось 22-30 лет, а мыши от 2 до 3х лет.

У обоих видов эффект от снижения калорийности был впечатляющим. Возраст метилирования крови обезьян казался моложе на 7 лет их хронологического возраста. Оба вида показали, что изменения метилирования сопоставимы с изменениями у их более молодых аналогов.

Результаты заставили команду предположить, что эпигенетический дрейф был определяющим фактором продолжительности жизни у млекопитающих.

Влияние ограничения калорийности на продолжительность жизни известно десятилетиями, но благодаря современным количественным методам ученые впервые продемонстрировали поразительное замедление эпигенетического дрейфа с течением времени.

«Исследователи ранее сосредоточились на других молекулярных мерах, чтобы объяснить старение и эффекты калорий (например, длина теломер, повреждение ДНК, обмен веществ и т.д.), но сила взаимосвязи предполагает, что дрейф метилирования может играть центральную роль в старении», - сообщил доктор Issa.

Данное исследование может открыть новые возможности для исследования и лечения таких возрастных заболеваний как сахарный диабет, рак, болезни сердечно-сосудистой системы и нейродегенеративные заболевания.

Комментарии

    Пока нет комментариев

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи!

ПРЕДМЕТЫ

О НАС

«Dendrit» - портал для студентов медицинских ВУЗов, включающий в себя собрание актуальных учебных материалов (учебники, лекции, методические пособия, фотографии анатомических и гистологических препаратов), которые постоянно обновляются.