Меньше калорий может увеличить продолжительность жизни, но как?

Меньше калорий может увеличить продолжительность жизни, но как?

Меньше калорий может увеличить продолжительность жизни, но как?

Меньше калорий может увеличить продолжительность жизни, но как?

Еще в 1935 году ученые показали, что ограничение потребления калорий может резко увеличить продолжительность жизни млекопитающих.

Новые исследования приближают нас к пониманию причин этого. Исследователи из Медицинской школы Льюиса Кац (LKSOM) при Храмовом университете в Филадельфии, штат Пенсильвания, обнаружили механизм, который может объяснить, почему ограничение калорий так положительно влияет на продолжительность жизни.

Механизм имеет отношение к эпигенетике и носит название «дрейф метилирования».

Ученые во главе с доктором Жан-Пьером Иссой, директором Фельсского института онкологических исследований LKSOM, объясняют, что это значит и как они пришли к такому выводу в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Исследование также предполагает, что эпигенетический механизм может определить, почему одни млекопитающие живут дольше других.

Что такое дрейф метилирования?

Метилирование ДНК является распространенным эпигенетическим механизмом. Организмы от грибов до людей используют его для регулирования экспрессии генов, т.е. для определения, какая копия гена включена, а какая выключена.

«Метилирование [ДНК] модели метилирования непрерывно дрейфуют в течение всей жизни, при этом метилирование увеличивается в одних областях генома, а в других уменьшается», — говорит д-р Исса.

Выступая сегодня в «Медицинских новостях», д-р Исса объяснил механизм. Метилирование — это биохимическая модификация ДНК, которая создает «метки» на генах, и эти метки контролируют идентичность клеток (почему клетка крови или клетка кожи и почему она становится раковой)».

Самый простой способ подумать об этих метках — это провести аналогию с «закладками», которые указывают клетке, что делать и когда делать», — добавил он. «Если эти закладки отсутствуют или изменены, то ячейка теряет часть своей идентичности. Метилирование «дрейфа» — это составная мера того, насколько сильно изменились эти метки.»

Предыдущие исследования показали, что метилирование ДНК имеет тенденцию к дрейфу с возрастом.

Однако, как сообщают авторы исследования, ранее не было известно, существует ли связь между дрейфом метилирования и продолжительностью жизни.

Изучение дрейфа и продолжительности жизни метилирования

Для того чтобы исследовать это, доктор Исса и команда исследовали образцы крови мышей, обезьян и людей в разном возрасте.

Возраст мышей составлял от нескольких месяцев до 3 лет, возраст обезьян варьировался от нескольких месяцев до более 30 лет, а возраст человека — от нуля до 86 лет.

Используя методы глубокого секвенирования, исследователи проанализировали ДНК, взятые из крови. Анализ выявил «прирост и убыток от метилирования ДНК» в определенных местах генома.

В частности, у пожилых людей наблюдался прирост метилирования в определенных местах генома, где у молодых людей были потери. Обратный ход событий также верен.

Чем более метилированным был геномный сайт, тем меньше гены экспрессировались, и наоборот. Дальнейший анализ ДНК показал обратную корреляцию между дрейфом метилирования и продолжительностью жизни. Чем быстрее происходило эпигенетическое изменение, тем короче была продолжительность жизни каждого вида.

«Чем больше перемен, тем старше человек (или животное), — сказал МНТ д-р Исса.

«Наши исследования показывают, — добавил он, — что эпигенетический дрейф, характеризующийся увеличением или уменьшением метилирования ДНК в геноме со временем, происходит у мышей быстрее, чем у обезьян, и быстрее у обезьян, чем у людей».

В среднем мыши живут от 2 до 3 лет, резус обезьян — около 25 лет, а люди — около 70 лет.

Увеличение продолжительности жизни за счет ограничения калорийности пищи

«Наш следующий вопрос — можно ли изменить эпигенетический дрейф, чтобы увеличить продолжительность жизни», — объясняет д-р Исса. Исследователи ограничили потребление калорий на 40% у мышей в возрасте 3,4% месяцев и на 30% у обезьян в возрасте от 7 до 14 лет.

Их калории были ограничены в течение длительного периода времени, то есть обезьяны находились на низкокалорийном рационе питания до 22-30 лет, а мыши — на таком рационе до 2-3 лет.

У обоих видов последствия ограничения калорий были драматическими. Возраст метилирования крови обезьян оказался на 7 лет моложе их хронологического возраста. Оба вида показали изменения метилирования, сопоставимые с изменениями метилирования их более молодых аналогов.

Полученные результаты побудили команду «предположить, что эпигенетический дрейф является определяющим фактором продолжительности жизни млекопитающих».

» Воздействие ограничения калорий на продолжительность жизни известно на протяжении десятилетий, но благодаря современным количественным методам, мы впервые можем показать поразительное замедление эпигенетического дрейфа по мере увеличения продолжительности жизни».

Доктор Жан-Пьер Исса.

«Исследователи ранее сосредоточились на других молекулярных мерах, объясняющих старение и влияние калорий (например, длина теломер, повреждение ДНК, метаболизм и т.д.), но сила ассоциаций позволяет предположить, что дрейф метилирования может играть центральную роль в старении, — сказал нам д-р Исса.

Полученные данные могут иметь серьезные последствия для возрастных заболеваний, включая диабет, рак, сердечно-сосудистые заболевания и некоторые нейродегенеративные заболевания.