Restricția calorică diminuează mutațiile genetice în genomul șoarecilor
Mutațiile sunt modificări în „literele” moleculare care compun ADN-ul, planul genetic pentru celule. Acestea se acumulează odată cu vârsta în fiecare celulă, atunci când ADN-ul este deteriorat sau când celulele fac greșeli în repararea sau copierea acestuia. Majoritatea mutațiilor sunt inofensive, dar când afectează genele, pot provoca cancer și alte boli.
Studii anterioare pe animale au demonstrat că o reducere semnificativă a numărului de calorii consumate, numită restricție calorică, prelungește durata de viață a acestora și încetinește aspectele îmbătrânirii. Totuși, nu se știa dacă restricția calorică încetinește și rata la care apar mutații odată cu înaintarea în vârstă, analizată pe întregul genom, adică setul complet de material genetic prezent în fiecare celulă.
Un nou studiu, publicat pe 9 septembrie în revista Cell, a arătat că restricția calorică a redus nivelul mutațiilor în mai multe țesuturi ale șoarecilor care au fost hrăniți cu 30% mai puține calorii decât ar fi consumat dacă ar fi fost lăsați să mănânce liber. Deși studiile anterioare au examinat cum această restricție afectează mutațiile în gene individuale, noul studiu a determinat pentru prima dată impactul său asupra modelelor de mutație pe o porțiune mare a genomului.
Coordonat de cercetători de la NYU Langone Health și University Hospitals Cleveland, în colaborare cu cercetători de la University of Texas Southwestern Medical Center și National Institutes of Health, studiul a analizat efectul restricției calorice asupra diferitelor tipuri de modificări genetice. Aceștia au descoperit că, în grade variate în funcție de țesuturi, aceasta a diminuat nivelul mutațiilor de substituție, în care o literă de ADN este înlocuită cu alta, și a mutațiilor de inserție și deleție, în care una sau mai multe litere de ADN sunt adăugate sau lipsesc din genom. Autorii au ajuns la aceste concluzii folosind tehnologia avansată de secvențiere ADN, care detectează mutațiile cu o mare precizie.
Deși legăturile dintre dietă și durata de viață au fost stabilite la animale, rezultatele noastre arată că dieta și mutațiile din întregul genom sunt, de asemenea, corelate. Șoarecii care urmează o dietă cu restricție calorică sunt mai sănătoși pentru o perioadă mai lungă, dar această dietă este prea dificilă pentru oameni. Totuși, având în vedere rolul mutațiilor în cancer și multe alte boli, este incitant să fi găsit o modalitate de a reduce mutațiile, pe care acum putem să ne concentrăm pentru a înțelege.”
Studiul a arătat că efectul restricției calorice variază în funcție de țesuturi și tipuri de celule, precum și în întreaga genomică, oferind o înțelegere suplimentară a modului în care dieta este legată de genom. De exemplu, celulele hepatice au arătat o reducere mai mare a poverii mutațiilor cu restricția calorică decât celulele renale sau cerebrale. Aceasta are sens, au spus autorii, având în vedere diversitatea vastă a tipurilor celulare și diferențele în modul în care ADN-ul este deteriorat și reparat în fiecare dintre acestea.
Surprinzător, în celulele hepatice și renale, reducerea numărului de mutații datorată restricției calorice a fost cea mai mare în regiunile cele mai puțin active ale genomului, care conțin fie gene inexistente, fie gene care nu sunt utilizate de o celulă dată. Autorii au menționat că o posibilă explicație ar fi că, dacă restricția calorică reduce deteriorarea ADN-ului la nivelul întregului genom, regiunile active ale genomului nu ar beneficia la fel de mult, deoarece acele regiuni repară deja frecvent deteriorarea ADN-ului.
„Nu ne așteptam să găsim această asimetrie în întreaga genomică”, a declarat co-autorul Jonathan Shoag. „Prin profilarea mai multor intervenții dietetice și a mutațiilor în țesuturi și tipuri de celule suplimentare, sperăm să învățăm ce determină legătura dintre dietă și mutații.”
„Înțelegerea acestor mecanisme ar putea dezvălui, în cele din urmă, noi modalități de a reduce mutațiile, fără provocările și riscurile unei diete extreme, pentru a contracara bolile legate de vârstă”, a spus autoarea principală Marta Grońska-Pęski.
