Cercetătorii au identificat o metodă mai eficientă pentru a obține beneficiile restricției calorice în lupta împotriva îmbătrânirii
Reducerea aportului de calorii a demonstrat că prelungește durata de viață în cazul animalelor, inclusiv șoareci, maimuțe rhesus și muște de oțet.
În unele studii, animalele au rămas de asemenea mai sănătoase pentru o perioadă mai lungă. Totuși, restricția calorică severă poate avea costuri serioase. De exemplu, șoarecii care au fost puși pe o dietă cu 40% mai puține calorii devin mai vulnerabili la infecții, se reproduc mai puțin cu succes și prezintă o creștere afectată.
Aceasta a lăsat oamenii de știință cu o întrebare dificilă: ar putea oamenii să beneficieze de avantajele longevității oferite de restricția calorică, fără a experimenta efectele dăunătoare? Un nou studiu, publicat în Nature Aging, sugerează un posibil răspuns implicând o proteină imună numită complement component 3 (C3).
Cercetătorii de la Yale au arătat anterior că persoanele care au urmat o restricție calorică moderată, reducând aportul caloric cu 14% timp de doi ani, au dezvoltat apărare imunitară mai puternică fără a prezenta probleme legate de creștere sau reproducere.
„Acest concept demonstrează că îmbătrânirea este, de fapt, maleabilă și că este un proces care poate fi țintit”, afirmă Vishwa Deep Dixit, profesor la Yale School of Medicine.
Caloriile reduse scad o proteină legată de inflamație
În cadrul noului studiu, Dixit și colegii săi de la Yale au analizat probe de plasmă de la 42 de persoane care au participat la un studiu de doi ani, finanțat de National Institutes of Health, numit Comprehensive Assessment of Long-Term Effects of Reducing Intake of Energy sau CALERIE.
„Este singurul studiu de acest tip care a fost realizat cu o astfel de rigurozitate și control și demonstrează relevanța pentru fiziologia umană”, spune Dixit. În timpul studiului, participanții și-au redus aportul caloric cu 11 până la 14% fără a se simți privați.
Cercetătorii au măsurat peste 7.000 de proteine din probele de plasmă colectate pe parcursul timpului. Una dintre ele a ieșit în evidență: complement component 3 (C3), o proteină imună ale cărei niveluri au scăzut semnificativ după restricția calorică.
C3 a atras o atenție deosebită deoarece cercetări anterioare sugerează că activarea sistemului complement, o rețea de proteine care ajută la apărarea corpului împotriva patogenilor, poate contribui la inflamația cronică. Inflamația persistentă este considerată o caracteristică majoră a îmbătrânirii și a multor boli asociate cu vârsta.
„Dar efectele cauzale ale C3 în îmbătrânire și inflamația cronică nu au fost identificate. Așa că am fost foarte încântați să descoperim acest lucru în studiul nostru”, spune Hee-Hoon Kim.
Țesutul adipos iese în evidență ca o sursă cheie de C3
Comparând nivelurile proteinelor înainte și după doi ani de restricție calorică, echipa a descoperit că țesutul adipos alb, forma principală de țesut adipos la mamifere, a fost principalul țesut afectat de schimbarea dietetică.
Cercetătorii au testat apoi acest tipar la animale. Așa cum au observat în plasma umană, expresia C3 a crescut odată cu înaintarea în vârstă la șoareci. Testele biochimice suplimentare au arătat că țesutul adipos visceral alb era o sursă majoră a creșterii legate de vârstă a C3.
„Nu ne așteptam la asta, deoarece aceste proteine sunt sintetizate în principal în ficat”, spune Manish Mishra.
Secvențierea RNA la nivel de celulă unică a permis cercetătorilor să restrângă și mai mult sursa. Au descoperit că C3 era produs de macrofagele asociate cu îmbătrânirea, celule albe esențiale localizate în țesutul adipos.
„Întregul proces era necunoscut la început”, adaugă Mishra. „A restrânge la subtipurile de macrofage responsabile pentru producția acestei proteine complementare a fost foarte provocator.”
Macrofagele sunt printre primele celule ale sistemului imunitar care răspund și sunt celebre pentru capacitatea lor de a înghiți patogenii. De asemenea, ele joacă un rol important în menținerea funcției normale a țesuturilor, completează Dixit.
Ar putea beneficiile să fie independente de pierderea în greutate?
A doua întrebare a fost dacă reducerea C3 ar putea oferi beneficii chiar și fără pierderea în greutate. Cercetătorii au presupus inițial că pierderea țesutului adipos ar putea reduce producția de C3 și ar contribui la o îmbătrânire mai sănătoasă. Majoritatea participanților la studiu au pierdut aproximativ 8 kilograme după doi ani de restricție calorică moderată.
Cu toate acestea, atunci când cercetătorii au comparat modificările indicelui de masă corporală cu modificările nivelurilor proteinelor complementare, nu au găsit nicio relație între cantitatea de greutate pierdută și scăderea acestor proteine.
„Acest lucru sugerează că restricția calorică are un efect benefic care este unic pentru țesuturile adipose și este probabil independent de pierderea în greutate”, afirmă Kim.
Asta a ridicat posibilitatea ca unele dintre beneficiile biologice ale restricției calorice să poată fi reproduse fără a necesita ca oamenii să piardă în greutate.
Blocarea C3 reduce inflamația la șoareci
Pentru a testa această idee, cercetătorii au folosit un medicament pentru a inhiba activarea C3 la șoareci, imitând unul dintre efectele restricției calorice. Animalele au dezvoltat mai puțină inflamație legată de vârstă.
Potrivit lui Dixit, rezultatul ilustrează cum sistemele biologice care sunt utile în prima parte a vieții pot deveni dăunătoare mai târziu. Acest concept, cunoscut sub numele de pleiotropie antagonistică, a fost propus de biologul Peter Medawar în 1952 ca o explicație pentru anumite aspecte ale îmbătrânirii.
Hormonul de creștere este un exemplu. Este esențial în timpul dezvoltării timpurii, dar mai târziu în viață poate contribui la cancer.
C3 și proteine similare au evoluat pentru a proteja organismul împotriva infecțiilor. Totuși, deoarece oamenii trăiesc acum mult mai mult decât strămoșii lor, unele dintre aceleași mecanisme de protecție pot începe să contribuie la boli. Dixit susține că reducerea activității excesive a C3 ar putea ajuta la extinderea duratei de sănătate.
Cercetătorii explorează medicamente existente ca țintă pentru îmbătrânire
Echipa studiază acum dacă medicamentele inhibitorii aprobate de FDA ar putea fi utilizate pentru a suprima producția de C3 și, potențial, pentru a încetini anumite aspecte ale îmbătrânirii la oameni.
Obiectivul nu este de a elimina complet
