Ограничение калорийности как способ продление жизни

Содержание

Слайд 2

В настоящее время изучаются исследования влияния ОК на три отдельные колонии

В настоящее время изучаются исследования влияния ОК на три отдельные колонии

резуса; результаты двух из них были опубликованы. Двадцатилетнее исследование, проведенное в Национальном исследовательском центре приматов Висконсина, предполагает, что ОК базовой диеты на 30% может замедлить старение у резуса, что определяется двумя показателями замедления старения: задержки в смертности и в начале возрастных заболеваний, особенно диабет, рак, сердечно-сосудистые заболевания и неврологические нарушения, наиболее распространенных возрастных заболеваний у людей. В начале исследований животные (46 самцов и 30 самок) находились в возрасте от 7 до 14 лет, в то время, когда исследование было опубликовано (20 лет спустя), почти в три раза больше контрольных обезьян умерло от возрастных причин, по сравнению с обезьянами из группы ОК (37% против 13%). 
Слайд 3

Несмотря на то, что у ОК все еще нет прямых доказательств

Несмотря на то, что у ОК все еще нет прямых доказательств

увеличения продолжительности жизни человека, существуют наблюдательные и клинические данные, которые предполагают связь. В 1970-х годах на японском острове Окинава жили до 40 раз больше жителей, чем в других японских местностях, причиной чего предположено было ОК, так как потребление калорий взрослыми и детьми на Окинаве было на 20-40% меньше, чем жители материка. Два десятилетия ранее небольшое исследование показало, что 60 здоровых пожилых людей, получающих в среднем 1500 ккал/день в течение 3 лет, значительно снизили темпы госпитализации и число смертей, по сравнению с равным количеством контрольных добровольцев.
Слайд 4

Теория старения из-за воздействия свободных радикалов предполагает, что кумулятивный окислительный ущерб

Теория старения из-за воздействия свободных радикалов предполагает, что кумулятивный окислительный ущерб

в течение нормального метаболизма ставит под угрозу клеточную функцию и вызывают старение. Наблюдение показало, что ОК ингибирует окислительное повреждение липидов, ДНК и белка, поддерживает роль антиоксиданта, как механизм ОК. Уровни эндогенных антиоксидантов, которые производит сам организм, (глутатион) и антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза SOD, каталаза, глутатион-S-трансфераза) также защищены ОК от возрастного снижения в моделях животных. 
Слайд 5

Существует все больше доказательств того, что ОК может снизить факторы риска

Существует все больше доказательств того, что ОК может снизить факторы риска

заболеваний, которые могут оказывать прямое влияние на здоровье и косвенно увеличивать продолжительность жизни. В нескольких исследованиях были выявлены эффекты ОК у здоровых людей (с нормальным весом) и продемонстрировало, что умеренное ОК (снижение калорий на 22-30% от нормального уровня) улучшает функцию сердца, уменьшает маркеры воспаления (C-реактивный белок, фактор некроза опухоли (TNF)), снижает факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний (повышенный холестерин ЛПНП, триглицериды, артериальное давление) и снижает факторы риска диабета (уровень глюкозы в крови натощак и уровни инсулина). ОК у здоровых лиц также были связаны с сокращением циркулирующего инсулиноподобного фактора роста - 1 (IGF-1) и циклооксигеназы II (COX-2), все из которых могут указывать на снижение риска некоторых видов рака. 
Слайд 6

Ограничение калорийности (сalorie restriction, CR) увеличивает продолжительность жизни и подавляет различные

Ограничение калорийности (сalorie restriction, CR) увеличивает продолжительность жизни и подавляет различные

патофизиологические изменения. CR подавляет передачу сигналов гормона роста / инсулиноподобного фактора роста и mTORC1, активирует сиртуин и усиливает митохондриальную окислительно-восстановительную регуляцию. Но точные механизмы находятся в стадии обсуждения.
Слайд 7

Предлагаемые механизмы действия калорийного ограничения (CR) против старения и по увеличению

Предлагаемые механизмы действия калорийного ограничения (CR) против старения и по увеличению

срока жизни на основе гипотезы адаптивного ответа
Слайд 8

GH, IGF1 и FOXO1 сигналинг GH положительно регулирует продукцию IGF1 преимущественно

GH, IGF1 и FOXO1 сигналинг

GH положительно регулирует продукцию IGF1 преимущественно в

печени через GH-рецептор (GHR). IGF1 действует на рецептор IGF1, а затем фосфорилирует Akt, серин / треонинкиназу в клетках-мишенях. Затем фосфорилированная форма Akt фосфорилирует транскрипционные факторы FOXO, способствуя ядерному экспорту. Следовательно, подавление передачи сигналов GH / IGF1 транскрипционно повышает экспрессию нескольких генов, активированных факторами транскрипции FOXO.
Слайд 9

Сигнализация mTOR Мыши, которым давали рапамицин, отрицательно регулирующий mTORC1, в течение

Сигнализация mTOR

Мыши, которым давали рапамицин, отрицательно регулирующий mTORC1, в течение длительного

периода после среднего возраста, имели увеличение продолжительности жизни. В соответствии с этим обнаружением трансгенные мыши с избыточной экспрессией белка TSC1, который отрицательно регулирует mTORC1, живут дольше, чем мыши дикого типа. Кроме того, мыши с нокаутом рибосомальную протеинкиназу S6 1 и мутантные мыши mTOR также жили дольше, чем мыши дикого типа
Слайд 10

Сиртуины Среди семи сиртуинов млекопитающих сообщается, что SIRT1, 3 и 6

Сиртуины

Среди семи сиртуинов млекопитающих сообщается, что SIRT1, 3 и 6 участвуют

в возрастной патофизиологии и регуляции срока жизни. Трансгенные мыши, у которых белок SIRT1 избирательно избыточно экспрессировался в гипоталамических нейронах, имели более длительный срок жизни, чем мыши дикого типа. Трансгенные мыши-самки, у которых белок SIRT6 был сверхэкспрессирован, имели более длительный срок службы, чем мыши дикого типа
Слайд 11

Транскрипционный фактор NRF2 NRF2 связывается с элементами антиоксидантного ответа, чтобы индуцировать

Транскрипционный фактор NRF2

NRF2 связывается с элементами антиоксидантного ответа, чтобы индуцировать экспрессию

генов-мишеней в ответ на окислительный стресс и усиливает экспрессию генов, участвующих в на антиоксидантных и детоксикационных ответах. В физиологических условиях NRF2 связывается с белком Keap1 в цитоплазме, где он деградирует. В условиях стресса, включая окислительный стресс, после того, как Keap1 захватывается фосфорилированным p62, NRF2 транслоцируется в ядро, связывается с антиоксидантными элементами ответа и активирует транскрипцию антиоксидантных генов.
Слайд 12

Нейропептид Y (NPY) У млекопитающих нейроны в гипоталамическом дугообразном ядре чувствуют

Нейропептид Y (NPY)

У млекопитающих нейроны в гипоталамическом дугообразном ядре чувствуют энергетический

статус от уровней циркуляции гормонов. CR-ассоциированный отрицательный энергетический баланс и последующее уменьшение жировой массы увеличивает циркуляцию уровней грелина и адипонектина и снижает уровни лептина, инсулина и IGF1 в крови. Эти гормональные изменения активируют NPY-нейроны в гипоталамическом дугообразном ядре. Большинство этих нейронов синтезируют белок Agrp, ослабляя активность POMC-нейронов в дугообразном ядре. Изменение активности первичных нейронов ингибирует вторичные гипоталамические нейроны, секретирующие соматотропин, гонадотропин и тиреотропин-рилизинг гормон, и активирует нейроны, секретирующие кортикотропин-рилизинг гормон. Это гипоталамическое изменение подавляет передачу сигналов GH / IGF1, функцию щитовидной железы и репродукцию и активирует функцию глюкокортикоидов надпочечников. Большинство этих измененных профилей секреции нейронов наблюдаются у мышей и крыс при CR.
Слайд 13

Мутация митохондриальной ДНК (мтДНК) Принято считать, что накопление мутаций мтДНК является

Мутация митохондриальной ДНК (мтДНК)

Принято считать, что накопление мутаций мтДНК является одним

из ключевых факторов патогенеза в возрастных заболеваниях. Мыши PolgA D257A / D257A несут мутацию в мтДНК-полимеразе-гамма и показывают более раннее развитие возрастного накопления мутаций мтДНК и возрастных фенотипов в различных тканях. У мышей PolgA D257A / D257A CR не продлевала продолжительность жизни, не влияла на накопление mtDNA-делеции в скелетных мышцах и не улучшала сердечную функцию, и это способствовало саркопении. Эти данные свидетельствуют о том, что накопление мутаций мтДНК может ингибировать полезные действия CR.
Слайд 14

Обсуждение CR с точки зрения гипотезы адаптивного ответа Когда есть много

Обсуждение CR с точки зрения гипотезы адаптивного ответа

Когда есть много пищи

для свободного использования энергии, животные хорошо растут, воспроизводят больше и сохраняют избыточную энергию как ТГ в жировой ткани для последующего использования, но не настолько, чтобы они страдали ожирением. Вторая система активируется в естественных условиях окружающей среды, которые не позволяют свободно использовать энергию из-за нехватки продовольствия. Другими словами, когда нет никакой пользы от свободного использования энергии, животные подавляют рост и размножение и используют сэкономленную энергии от роста и размножения для поддержания биологической функции. Адаптация к естественным изменениям окружающей среды является главным приоритетом для выживания животных.
Слайд 15

Перспективы Исследования с использованием обезьян показывают, что полезные действия CR могут

Перспективы

Исследования с использованием обезьян показывают, что полезные действия CR могут возникать

также и у людей, и у других млекопитающих. Текущие исследования CR фокусируются на двух темах, то есть на выявлении молекулярных механизмов CR, а также на развитии миметических препаратов CR. Мы считаем, что разработка новых препаратов, действующих как CR может быть затруднена без понимания молекулярных механизмов CR.