1

„wiedzieliśmy już, że ograniczenie kalorii zwiększa długość życia, ale teraz pokazaliśmy wszystkie zmiany, które zachodzą na poziomie pojedynczych komórek, aby to spowodować”, mówi Juan Carlos Izpisua Belmonte, starszy autor nowego artykułu, profesor w laboratorium ekspresji genów Salka i posiadacz krzesła Roger Guillemin. „To daje nam cele, które możemy ostatecznie być w stanie działać z lekami w leczeniu starzenia się u ludzi.”

starzenie się jest najwyższym czynnikiem ryzyka wielu chorób ludzkich, w tym raka, demencji, cukrzycy i zespołu metabolicznego. W modelach zwierzęcych wykazano, że ograniczenie kalorii jest jedną z najskuteczniejszych interwencji przeciwko tym chorobom związanym z wiekiem. I chociaż naukowcy wiedzą, że poszczególne komórki przechodzą wiele zmian w miarę starzenia się organizmu, nie wiedzą, w jaki sposób ograniczenie kalorii może wpływać na te zmiany.

w nowym artykule Belmonte i jego współpracownicy-w tym trzej absolwenci jego laboratorium Salk, którzy są teraz profesorami prowadzącymi własne programy badawcze w Chinach-porównali szczury, które zjadały o 30% mniej kalorii ze szczurami na normalnej diecie. Dieta zwierząt była kontrolowana w wieku od 18 do 27 miesięcy. (U ludzi byłoby to mniej więcej równoważne z osobą stosującą dietę ograniczoną kalorycznie w wieku od 50 do 70 lat.)

zarówno na początku, jak i na końcu diety zespół Belmonte wyizolował i przeanalizował łącznie 168 703 komórki z 40 typów komórek u 56 szczurów. Komórki pochodziły z tkanki tłuszczowej, wątroby, nerek, aorty, skóry, szpiku kostnego, mózgu i mięśni. W każdej wyizolowanej komórce naukowcy wykorzystali jednokomórkową technologię sekwencjonowania genetycznego do pomiaru poziomu aktywności genów. Zbadano również ogólny skład typów komórek w obrębie danej tkanki. Następnie porównywali stare i młode myszy na każdej diecie.

wiele zmian, które miały miejsce w miarę starzenia się szczurów na normalnej diecie, nie wystąpiło u szczurów na ograniczonej diecie; nawet w starszym wieku wiele tkanek i komórek zwierząt na diecie bardzo przypominało tkanki młodych szczurów. Ogólnie rzecz biorąc, 57 procent zmian w składzie komórek związanych z wiekiem, obserwowanych w tkankach szczurów otrzymujących normalną dietę, nie występowało u szczurów otrzymujących dietę o ograniczonej kaloryczności.

Reklama

„to podejście nie tylko powiedziało nam o wpływie ograniczenia kalorii na te typy komórek, ale także zapewniło najbardziej kompletne i szczegółowe badanie tego, co dzieje się na poziomie pojedynczych komórek podczas starzenia się”, mówi współautor Guang-Hui Liu, profesor Chińskiej Akademii Nauk.

niektóre komórki i geny najbardziej dotknięte dietą związaną z odpornością, stanem zapalnym i metabolizmem lipidów. Liczba komórek odpornościowych w prawie każdej badanej tkance dramatycznie wzrastała wraz z wiekiem szczurów kontrolnych, ale nie wpływał na to wiek u szczurów z ograniczonymi kaloriami. W brązowej tkance tłuszczowej, jednym z rodzajów tkanki tłuszczowej, dieta o ograniczonej kaloryczności przywróciła poziom ekspresji wielu genów przeciwzapalnych do tych obserwowanych u młodych zwierząt.

„głównym odkryciem w obecnym badaniu jest to, że wzrost odpowiedzi zapalnej podczas starzenia się może być systematycznie tłumiony przez ograniczenie kalorii”, mówi współautor Jing Qu, również profesor Chińskiej Akademii Nauk.

kiedy naukowcy zajęli się czynnikami transkrypcyjnymi — zasadniczo głównymi przełącznikami, które mogą zasadniczo zmienić aktywność wielu innych genów — które zostały zmienione przez ograniczenie kalorii, jeden z nich się wyróżniał. Poziom czynnika transkrypcyjnego Ybx1 został zmieniony przez dietę w 23 różnych typach komórek. Naukowcy uważają, że Ybx1 może być czynnikiem transkrypcyjnym związanym z wiekiem i planują dalsze badania nad jego skutkami.

„ludzie mówią, że” jesteś tym, co jesz”, a my stwierdzamy, że jest to prawdą na wiele sposobów”, mówi Concepcion Rodriguez Esteban, inny z autorów artykułu i pracownik naukowy w Salk. „Stan twoich komórek w miarę starzenia się wyraźnie zależy od twoich interakcji z otoczeniem, w tym od tego, co i ile jesz.”

zespół próbuje teraz wykorzystać te informacje w celu odkrycia celów starzenia się leków i wdrożenia strategii w kierunku zwiększenia długości życia i zdrowia.

inni badacze w badaniu byli Shuai Ma, Shuhui Sun, Lingling Geng, Moshi Song, Wei Wang, Yanxia Ye, Qianzhao Ji, Zhiran Zou, Si Wang i Qi Zhou z Chińskiej Akademii Nauk; Xiaojuan He, Wei Li, Piu Chan i Weiqi Zhang z Xuanwu Hospital Capital Medical University; Xiao Long z Peking Union Medical College Hospital; i Guoji Guo z Zhejiang University School Of Medicine.

prace i zaangażowani naukowcy byli wspierani przez granty z Narodowego kluczowego Programu Badań i rozwoju Chin, strategicznego priorytetowego programu badawczego Chińskiej Akademii Nauk, Chińskiej Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych, pekińskiej Fundacji Nauk Przyrodniczych, pekińskiej Miejskiej Komisji Zdrowia i Planowania Rodziny, Zaawansowanego Centrum Innowacji dla ochrony ludzkiego mózgu, Państwowego kluczowego Laboratorium Biologii membran, Fundacji Moxie i Fundacji Glenna.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *