Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Меньшее количество калорий может увеличить продолжительность жизни, но как?

Новаторское исследование объясняет эпигенетический механизм, который может быть ответственным за то, почему потребление меньшего количества калорий увеличивает продолжительность жизни.

спираль днк

Использование глубокого секвенирования Анализ ДНК, исследователи обнаружили эпигенетический механизм, который может объяснить, почему ограниченное потребление калорий, кажется, увеличивает продолжительность жизни.

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

Новое исследование приближает нас к пониманию того, почему это может быть. Исследователи из Медицинской школы им. Льюиса Каца (LKSOM) в Университете Темпл в Филадельфии, штат Пенсильвания, обнаружили механизм, который мог бы объяснить, почему ограничение калорий так благотворно влияет на продолжительность жизни.

Механизм связан с эпигенетикой и носит название «дрейф метилирования».

Ученые во главе с доктором Жаном-Пьером Иссой, директором Института исследований рака им. Фелса при ЛКСОМ, объясняют, что это значит и как они пришли к этому выводу, в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Исследование также предполагает, что эпигенетический механизм может определять, почему некоторые млекопитающие живут дольше, чем другие.

Что такое дрейф метилирования?

Метилирование ДНК является распространенным эпигенетическим механизмом. Организмы, начиная от грибов и заканчивая людьми, используют его для регулирования экспрессии своего гена, то есть для определения, какая копия гена включена, а какая — нет.

«Паттерны метилирования [ДНК] постоянно изменяются в течение всей жизни, причем метилирование увеличивается в одних областях генома и уменьшается в других», — говорит доктор Исса.

Выступая сегодня перед медицинскими новостями, доктор Исса объяснил этот механизм. «Метилирование — это биохимическая модификация ДНК, которая создает» метки «на генах, и эти метки контролируют идентичность клеток (почему клетка является клеткой крови или клеткой кожи и почему она становится раковой)».

«Самый простой способ думать об этих тегах — это аналогия с» закладками «, которые сообщают ячейке, что и когда делать», — добавил он. «Если эти закладки отсутствуют или изменены, то ячейка теряет часть своей идентичности.» Дрейф «метилирования является составной мерой того, насколько сильно изменились эти теги».

Предыдущее исследование показало, что метилирование ДНК имеет тенденцию дрейфовать с возрастом.

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

Изучение дрейфа метилирования и продолжительности жизни

Чтобы исследовать это, доктор Исса и его команда исследовали образцы крови мышей, обезьян и людей разных возрастов.

Мыши были в возрасте от нескольких месяцев до 3 лет, возраст обезьян варьировался от нескольких месяцев до более 30 лет, а возраст людей составлял от нуля до 86 лет.

Используя методы глубокого секвенирования, исследователи проанализировали ДНК, взятую из крови. Анализ выявил «выгоды и потери метилирования ДНК» в определенных местах генома.

В частности, пожилые люди имели успех в метилировании в определенных местах генома, где у молодых людей были потери. Обратное тоже было верно.

Чем более метилирован геномный сайт, тем меньше были экспрессированы гены, и наоборот. Дальнейшие анализы ДНК выявили обратную корреляцию между дрейфом метилирования и продолжительностью жизни.
Чем быстрее и быстрее происходили эпигенетические изменения, тем короче продолжительность жизни каждого вида.

«Чем больше изменений, тем старше человек (или животное)», — сказал доктор Исса MNT.

«Наше исследование показывает, — добавил он, — что эпигенетический дрейф, который характеризуется приростами и потерями метилирования ДНК в геноме с течением времени, происходит быстрее у мышей, чем у обезьян, и быстрее у обезьян, чем у людей. «

В среднем мыши живут от 2 до 3 лет, макаки-резусы — около 25 лет, а люди — около 70 лет.

Увеличение продолжительности жизни за счет ограничения калорий

«Наш следующий вопрос состоял в том, можно ли изменить эпигенетический дрейф, чтобы увеличить продолжительность жизни», — объясняет доктор Исса.
Исследователи ограничили потребление калорий на 40 процентов у мышей в возрасте 3,4 месяца и на 30 процентов у обезьян в возрасте от 7 до 14 лет.

Их калории были ограничены в течение длительного периода времени, то есть обезьяны находились на низкокалорийной диете, пока им не было от 22 до 30 лет, и мыши находились на такой диете, пока им не было от 2 до 3 лет.

У обоих видов эффект ограничения калорий был драматичным. «Возраст метилирования крови» у обезьян казался на 7 лет моложе их хронологического возраста. Оба вида показали изменения метилирования, сравнимые с изменениями их более молодых аналогов.

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

« Влияние ограничения калорий на продолжительность жизни известно на протяжении десятилетий, но благодаря современным количественным методам мы можем впервые продемонстрировать поразительное замедление эпигенетический дрейф по мере увеличения продолжительности жизни. «

Доктор. Жан-Пьер Исса

«Исследователи ранее фокусировались на других молекулярных мерах, чтобы объяснить старение и влияние калорий (например, длина теломер, повреждение ДНК, метаболизм и т. д.), но сила ассоциаций предполагает, что дрейф метилирования может играть центральную роль в старении, «Доктор Исса сказал нам.

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