ОГРАНИЧЕНИЕ КАЛОРИЙ УВЕЛИЧИВАЕТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ НА 40% И УЛУЧШАЕТ ЗДОРОВЬЕ.

17 августа 2018
Ограничение калорий (ОК) является общей стратегией улучшения состояния здоровья и продолжительности жизни.

Ограничение калорий (ОК) является общей стратегией улучшения состояния здоровья и продолжительности жизни. Это больше, чем простое ограничение калорий для поддержания массы тела; OK - это резкое сокращение потребления калорий до уровней, которые могут быть значительно ниже, в некоторых случаях до 50%, чем требуется для максимального роста и фертильности, но достаточного для поддержания общего состояния здоровья - «недоедание без недоедания». Он остается одним из наиболее изученных и успешных подходов к продлению жизни в лабораторных условиях. Хотя последствия ОК для здоровья разнообразны, его механизмы не полностью поняты и, как считается, включают в себя активацию механизмов выживания, которые эволюционно сохраняются для защиты организмов от стресса.
Идея улучшения здоровья (период здорового образа жизни до наступления возрастного заболевания) и увеличение продолжительности жизни путем снижения потребления пищи не является новой. Луис Каранаро в 16-ом столетии, продавая омолаживающие книги, предположил, что долгожительство придет к тем, кто ел только для поддержания жизни. Бенджамин Франклин поддерживал концепцию воздержания как защиту от болезней два века спустя. Но именно работа МакКей в 1930-х годах показала, что снижение количества калорий ниже уровня, необходимого для максимальной фертильности, избегая недоедания, может увеличить средний и максимальный срок продолжительности жизни лабораторных крыс на 40% и более. В последующие годы после этой работы, эффект OK на здоровье и долголетие наблюдался в широком диапазоне организмов, начиная от одноклеточных Saccharomyces (Сахаромицеты) до приматов и человека.

Практическая задача долгосрочного или пожизненного OK недавно вызвала интерес к миметикам (подражателям) ограничения калорий (МОК, CRM, Caloric Restriction Mimetics), альтернатива OK, которая может обеспечить преимущества пролонгирования без фактического снижения потребления калорий. МОК представляют собой широкий класс соединений и вмешательств, которые могут способствовать жизни и здоровью различными механизмами, начиная от индукции генов, которые защищают от окислительных и воспалительных стрессов.

Ограничение калорий у животных и приматов, кроме человека.
Исследование, которое проводилось семьдесят пять лет, показало, что долгожительство и воздействие на здоровье ОК - это большой биологический феномен, который наблюдается у видов из трех царств организмов - животные, грибы и протисты. Как средние, так и максимальные показатели продолжительности жизни у дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), коловраток, нематод (Caenorhabditis elegans), плодовых мух (Drosophila melanogaster), пауков, рыб (Гуппи, Данио-рерио), грызунов (хомяки, крысы, мыши) и собак были значительно увеличены за счет снижения нормального потребления калорий на 30-40%. В последнее время эффекты ОК на продолжительность жизни наблюдались у приматов. Макака-резус (Macaca mulatta) является отличной моделью для изучения старения человека, демонстрируя многие физиологические и биохимические сходства с людьми. В отличие от других моделей старения животных, макак-резус также позволяет изучать атрофию мозга, характерную для человеческого старения, которая не возникает у других млекопитающих. При средней продолжительности жизни около 27 лет в неволе резус также подходит для определения влияния ОК на максимальную продолжительность жизни.
В настоящее время изучаются исследования влияния ОК на три отдельные колонии резуса; результаты двух из них были опубликованы. Двадцатилетнее исследование, проведенное в Национальном исследовательском центре приматов Висконсина, предполагает, что ОК базовой диеты на 30% может замедлить старение у резуса, что определяется двумя показателями замедления старения: задержки в смертности и в начале возрастных заболеваний, особенно диабет, рак, сердечно-сосудистые заболевания и неврологические нарушения, наиболее распространенных возрастных заболеваний у людей. В начале исследований животные (46 самцов и 30 самок) находились в возрасте от 7 до 14 лет, в то время, когда исследование было опубликовано (20 лет спустя), почти в три раза больше контрольных обезьян умерло от возрастных причин, по сравнению с обезьянами из группы ОК (37% против 13%). Обезьяны группы ОК, по-видимому, были биологически моложе, чем их сородичи, и, что не удивительно, имели более низкую массу тела и жира. Саркопения (возрастная потеря мышечной массы и силы) была меньше в группе ОК, которые также были без диабета (по сравнению с 5 из 38 контрольных животных) или непереносимости глюкозы (по сравнению с 11 из 38 контрольных животных). Заболеваемость сердечно-сосудистыми болезнями, всеми видами рака и аденокарциномой тракта GI (наиболее распространенный рак у макак-резусов) были уменьшены наполовину в группе ОК. Ограничение калорий приводило к сохранению объема головного мозга в областях, которые классически участвуют в регуляции моторной функции.

Исследование в Университете штата Мэриленд изучало группу ОК из 8 макак-резус и группу из 109, которые свободно питались, в течение 25 лет и получили много схожих наблюдений. Животные группы свободного питания умерли в возрасте 25 лет по сравнению со средним показателем выживаемости 32 года в группе ОК. Ограничение калорий также уменьшало гиперинсулинемию (повышенный циркулирующий инсулин) и частоту связанных с возрастом заболеваний.
Эти два исследования подразумевают, что выгоды здорового образа жизни и продолжительности жизни от ОК, которые наблюдались у животных, могут также распространяться на человека.

Ограничение калорий и увеличение продолжительности жизни у людей.
Оценка воздействия диетических вмешательств на продолжительность жизни человека является сложным делом. Со средней продолжительностью жизни 75 лет для мужчин и 80 для женщин любое проспективное исследование, вероятно, потребует проведения нескольких поколений исследователей. Поэтому исследования старения человека должны основываться на суррогатных мерах - биомаркерах старения. Сниженная температура тела и снижение уровня инсулина являются надежными маркерами ОК и замедлением старения у грызунов и резусов.
Дегидроэпиандростерон сульфат (DHEA-S), который снижается как у обезьян-резусов, так и у людей при нормальном старении, может иметь важное значение для поддержания здоровья и может служить еще одним потенциальным маркером долгожительства. DHEA-S, продукт надпочечников и самый распространенный циркулирующий стероидный гормон, служит предшественником половых стероидов (андрогенов и эстрогенов). Повышенные уровни DHEA-S у обезьян с ОК связаны с выживанием. Аналогичным образом данные из Балтиморского долгосрочного исследования старения (BLSA) показывают, что долгоживущие люди проявляют некоторые из тех же физиологических и биохимических изменений, которые сопровождают ограничение калорий у животных. В исследовании показатели выживаемости были самыми высокими у пациентов с низкой температурой тела, низким уровнем циркулирующего инсулина; и высоким уровнем DHEA-S.
Несмотря на то, что у ОК все еще нет прямых доказательств увеличения продолжительности жизни человека, существуют наблюдательные и клинические данные, которые предполагают связь. В 1970-х годах на японском острове Окинава жили до 40 раз больше жителей, чем в других японских местностях, причиной чего предположено было ОК, так как потребление калорий взрослыми и детьми на Окинаве было на 20-40% меньше, чем жители материка. Два десятилетия ранее небольшое исследование показало, что 60 здоровых пожилых людей, получающих в среднем 1500 ккал/день в течение 3 лет, значительно снизили темпы госпитализации и число смертей, по сравнению с равным количеством контрольных добровольцев.

Ограничение калорий уменьшает риск заболеваний у людей.
Существует все больше доказательств того, что ОК может снизить факторы риска заболеваний, которые могут оказывать прямое влияние на здоровье и косвенно увеличивать продолжительность жизни. В нескольких исследованиях были выявлены эффекты ОК у здоровых людей (с нормальным весом) и продемонстрировало, что умеренное ОК (снижение калорий на 22-30% от нормального уровня) улучшает функцию сердца, уменьшает маркеры воспаления (C-реактивный белок, фактор некроза опухоли (TNF)), снижает факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний (повышенный холестерин ЛПНП, триглицериды, артериальное давление) и снижает факторы риска диабета (уровень глюкозы в крови натощак и уровни инсулина). ОК у здоровых лиц также были связаны с сокращением циркулирующего инсулиноподобного фактора роста - 1 (IGF-1) и циклооксигеназы II (COX-2), все из которых могут указывать на снижение риска некоторых видов рака. Эпидемиологические данные показывают связь между более высокими концентрациями IGF-1 в плазме и большим риском развития рака молочной железы, предстательной железы и рака толстой кишки. СОХ-2, в дополнение к своей роли в воспалении, может способствовать росту и распространению опухолей.
Предварительные результаты Комплексной Оценки Долгосрочных Эффектов Сокращения Потребления Энергии (CALERIE) воспроизводят многие метаболические и физиологические реакции на ОК, наблюдаемые у грызунов и обезьян. Для лучшего выяснения последствий ОК у людей национальный институт по проблемам старения (NIA) спонсирует многостраничное рандомизированное клиническое исследование человека для оценки безопасности и эффективности 2-х лет ОК у людей с ожирением. Исследовали группу из 48 пациентов с избыточным весом (средний ИМТ - индекс массы тела - 27,5 кг/м²) и среднего возраста (средний возраст 37 лет) в течение 6 месяцев, принимавших один из 4-х протоколов:
1) 25% ограничение калорий (группа ОК),
2) 12,5% ОК с дополнительными 12,5% расходом калорий от упражнений (группа CREX),
3) очень низкокалорийная диета (890 ккал/сутки) до 15% снижения веса, а затем диета с достаточным количеством калорий для поддержания этого веса (группа VLCD)
4) контроль
Неудивительно, что все три группы продемонстрировали снижение массы тела, висцерального (абдоминального – жир на животе) жира и жировых клеток, а также снижение количества жиров в печени. Потеря жира существенно не различалась между группами ОК и CREX (24% общего жира, 27% висцерального жира). Все три группы также продемонстрировали снижение повреждения ДНК. Однако только группы ОК и CREX смогли улучшить два маркера продолжительности жизни (снижение температуры тела и снижение инсулина в плазме крови, взятой натощак), а также уменьшить факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний (LDL-C, триглицериды и артериальное давление). C-реактивный белок был снижен только в группе CREX. Концентрация циркулирующих гормонов щитовидной железы (T3) была ниже в группах ОК и CREX. В условиях ОК снижение циркулирующего гормона щитовидной железы и температуры тела предполагает нормальную адаптацию организма к снижению энергии потребление и расход, аналогичные сокращения Т3 и скорости метаболизма наблюдались в других исследованиях ОК человека и животных. Группы ОК также проявляли увеличение количества митохондрий (клеточных участков производства энергии) и увеличение экспрессии двух генов (TFAM и PGC-1α), которые свидетельствуют о биогенезе митохондрий, образовании новых митохондрий. Потери и дисфункция митохондрий могут быть причиной некоторых из наиболее эффективных процессов старения.

Аналогичные результаты были показаны в исследованиях CALERIE в Вашингтонском университете у отдельной группы добровольцев с избыточным весом (средний ИМТ 27) в возрасте 50-60 лет после 1 года лечения ОК: 3 месяца 16% ОК, за которым следовало 9 месяцев 20% ОК или осуществлялась тренировка эквивалентная затратам энергии, т.е. расходовались 20% от ежедневного потребления калорий. ОК улучшали сердечно-сосудистые параметры (диастолическая функция левого желудочка, диастолическое и систолическое артериальное давление), пониженный C-реактивный белок и резистентность к инсулину, а также пониженный циркулирующий гормон щитовидной железы T3 и инсулин в плазме натощак.
ОК в этом обследовании пожилых людей не обошлось без негативных последствий: по сравнению с группой, состоящей только из упражнений, ОК продемонстрировала снижение мышечной массы, силы и аэробной способности. Группа ОК продемонстрировала значительно большую потерю минеральной плотности костной ткани (BMD) у позвоночника, бедренной кости, чем группа, состоящая из упражнений или контрольных групп, которая наблюдалась на 3-й месяц исследования. Следует отметить, что в младшей исследовательской группе CALERIE не было существенных различий в BMD в любой из групп на 6-м месяце. Потенциал потерь в аэробных способностях и BMD подчеркивает важность упражнений в протоколах ОК.

Группа CALERIE в Центре питания человека по проблемам старения в Университете Тафтса США сравнила влияние состава диеты ОК (высокая гликемическая против низкая гликемическая нагрузка) у 29 здоровых взрослых людей, страдающих избыточным весом, которые получали 30%-ное потребление калорий в течение 6 месяцев, после чего путем самоконтроля ограничения в течение дополнительных 6 месяцев. Клинические показатели (триглицериды сыворотки, холестерин, инсулин) были значительно снижены в обеих группах через 6 и 12 месяцев, но не были разными между группами. Не было существенной разницы в потере веса или энергетических расходах между группами с высокой гликемической (HG, 60% калорий из углеводов) и низкой гликемической (LG, 40% калорий из углеводов) нагрузкой, но группа LG потеряла значительно больше жировой массы, и сохраняла более обезжиренную массу. По самой своей природе, диеты ОК могут ограничить постпрандиальное («после еды») повышение уровня глюкозы в крови; помогая в поддержании целевого 2-часового постпрандиального уровня ретинопатию.

В рандомизированном клиническом исследовании изучалось влияние двухлетнего ограничения калорий на метаболизм и окислительный стресс. 53 участника, которые завершили исследование, были здоровыми и имели нормальный или слегка избыточный вес на момент регистрации; 34 человека были в группе ограничения калорий с ежедневным 25%-ного сокращением потребления калорий при сохранении адекватного питания; 19 находились в контрольной группе, которым было дано указание не менять свою диету.

В конце двух лет группа ограничения калорий достигла среднего снижения калорий на 14,8% и получила среднюю потерю веса в 8,66 кг, в основном из-за потери жира. Кроме того, значительное снижение потребления энергии, особенно во время сна, измерялось в тестах, проведенных после одного и двух лет ограничения калорий. Хотя некоторые из этих сокращений могут быть связаны с потерей метаболической активности ткани из-за потери веса, большая ее часть, эквивалентная 80-120 калориям в день, превысила этот ожидаемый результат. Этот феномен снижения энергопотребления, что можно было объяснить только потерей веса, был отмечен в предыдущих исследованиях потери веса и известен как метаболическая адаптация. Считается, что метаболическая адаптация представляет собой переход к более эффективному использованию энергии.

Важно отметить, что показатели окислительного стресса были улучшены в группе ограничения калорий. Этот эффект отмечался через год и поддерживался через два года. Падение окислительного стресса коррелировало со степенью ограничения калорий и метаболической адаптацией. Было высказано предположение о том, что сокращение производства вредных свободных радикалов в результате более эффективной метаболической активности является связующим звеном между ограничением калорий и продолжительным сроком службы. Эта теория подтверждается текущими выводами.

Механизмы действия ограничения калорий.
Механизм ОК не определен окончательно, хотя теорий предостаточно. Возможные механизмы включают защиту от окислительного повреждения, увеличение клеточного восстановления, уменьшение производства провоспалительных (катаболических или разрушительных) цитокинов, таких как фактор некроза опухолевых молекул (TNF) , интерлейкин-6 (IL-6) и увеличение выработки энергии - Аденозинтрифосфат или Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ, АТР).

Теория старения из-за воздействия свободных радикалов предполагает, что кумулятивный окислительный ущерб в течение нормального метаболизма ставит под угрозу клеточную функцию и вызывают старение. Наблюдение показало, что ОК ингибирует окислительное повреждение липидов, ДНК и белка, поддерживает роль антиоксиданта, как механизм ОК. Уровни эндогенных антиоксидантов, которые производит сам организм, (глутатион) и антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза SOD, каталаза, глутатион-S-трансфераза) также защищены ОК от возрастного снижения в моделях животных. ОК также стимулирует восстановление ДНК. Хотя воспаление представляет собой сложный, хорошо организованный процесс, который призван ограничить травмы и способствовать восстановлению, неконтролируемое или хроническое воспаление может иметь противоположный эффект; хроническое воспаление связано с рядом возрастных заболеваний. Возрастное увеличение производства провоспалительных ферментов, цитокинов и молекул адгезии также может ускорить старение за счет увеличения количества активных веществ кислорода и азота (ROS и RNS) и последующего окислительного повреждения. Показано, что в культуре клеток и моделях животных ОК ослабляют воспалительную реакцию, подавляя продуцирование провоспалительных белков (интерлейкины 1B, 6 и, TNF) и простагландины (E2, I2 ). ОК уменьшал активность воспалительного фермента СОХ-2 у крыс и человека и подавлял производство свободных радикалов на основе СОХ у крыс.

Аутофагия - это серьезный процесс восстановления клеточного повреждения, который был связан с положительным влиянием на продолжительность жизни. Во время аутофагии внутриклеточные компоненты, такие как поврежденные или ненужные клеточные механизмы или агрегированные белки, поглощаются органеллами, называемыми аутофагосами и деградированными в лизосомах (органеллах, которые переваривают клеточные отходы). Аутофагия также представляет собой важный механизм выживаемости клеток во время лишения питательных веществ. Иисследования показали, что возрастные сокращения аутофагии у крыс замедляются при ОК.

Было показано, что ОК повышает эффективность производства энергии митохондрий при уменьшении образования реакционноспособных видов кислорода, нежелательного побочного продукта этого процесса.

Было показано, что на генетическом уровне ОК стимулирует производство нескольких факторов, которые участвуют в подаче питательных веществ и передаче сигналов инсулина, особенно в белках PGC-1α и SIRT1. PGC-1α (коактиватор, активируемый пролифератором пероксисом), часто описывается как главный регулятор митохондриального биогенеза. Среди его многочисленных функций - экспрессия генов в ядре клетки, которые кодируют митохондриальные ферменты. Кроме того, PGC-1α стимулирует репликацию митохондриальной ДНК, что является необходимым шагом в биогенезе митохондрий. Фермент SIRT1, являющийся основоположником семейства генов сиртуинов, действуя как «метаболический датчик», может увеличить активность митохондрий, улучшить толерантность к глюкозе и увеличить продолжительность жизни. ОК также уменьшает производство mTOR (мишень рапамицина у млекопитающих), фермент, который реагирует на уровни инсулина и IGF-1, для контроля роста и деления клеток. mTOR аномально повышен во многих раковых образованиях, и было обнаружено, что его ингибирование замедляет старение у дрожжей, нематод и мышей.

ОК может ослаблять некоторые из негативных изменений экспрессии генов, которые сопровождают процесс старения. Старение у крыс сопровождается изменениями экспрессии генов, связанных с повышенным воспаления и стресса, а также уменьшением апоптоза и репликации ДНК; ОК отменяет многие из этих изменений. ОК уменьшает экспрессию ядерного фактора «каппа-би» (NF-kB), ключевого медиатора воспаления. NF-kB обнаруживает клеточные угрозы, такие как свободные радикалы или патогены, и реагирует путем активации других воспалительных генов. Активность NF-kB усиливается во многих тканях во время процесса старения, ограничение калорий, уменьшая NF-kB, в свою очередь, уменьшает экспрессию других провоспалительных генов, включая IL-1B, IL-6, TNFa, COX-2 и индуцибельную синтазу оксида азота (iNOS).

Попытка разрешить разрозненные механизмы ОК по увеличению жизни и укреплению здоровья предполагает, что единый процесс, называемый гормезисом, также может работать. Хормизис классически описывается как явление, в котором реакция на химическое или физическое вещество различна в зависимости от степени его интенсивности, например, клетка могла бы положительно реагировать на ограничение калорий (низкая интенсивность), но отрицательно для голодания (высокая интенсивность). В контексте старения гормезис характеризуется положительным эффектом клеточных реакций на мягкий стресс ограничения калорий, что стимулирует процессы восстановления и регенерации. Таким образом, продолжительное снижение количества калорий ниже определенного порога может активировать несколько генов, которые ощущают лишение питательных веществ, таких как сиртуины, PGC-1α или mTOR, которые отключают рост клеток и включают процессы, защищающие или восстанавливающие клетки, что, в свою очередь, может увеличить антиоксидантную способность и смягчить воспаление.

Практика ограничения калорий с оптимальным питанием (CRON-диета).
Хотя ОК в прошлом определялось как снижение потребления калорий на 30-40%, нет «официального» определения ограничения калорийности, и более новые исследования показали, что преимущества ОК могут возникать при менее строгих ограничениях поступлений калорий. Основываясь на нынешних знаниях об ОК, его определение может быть не просто основано на конкретном значении ограничения, а скорее на комбинации ожидаемых структур экспрессии генов и физиологических изменений. Как показано в приведенных выше примерах, протоколы ОК, которые продемонстрировали значительные результаты в отношении количества потребляемых калорий и продолжительности протоколов, с включением упражнений и без них. Чрезвычайно низкие калорийные поступления (всего 550 ккал/сутки) были использованы в очень короткой продолжительности (6 недель) с резкими результатами у людей с ожирением: чувствительность к инсулину увеличилась на 35%; C-реактивный белок (C-reactiveprotein, CRP) уменьшился наполовину, а триглицериды печени уменьшились на 60%. Тем не менее, поддержание экстремального ОК в течение более длительных периодов времени, например 45% ОК в течение 6 месяцев, привело к нескольким негативным побочным эффектам, включая анемию, мышечное истощение, неврологический дефицит, отек.

Частота приема пищи и продолжительность периода ограничения калорий.
Частота приема пищи не важна для ОК, по крайней мере, на моделях животных. Продолжительность жизни у грызунов наблюдалась при частоте приема пищи от 6 раз в день до 3 раз в неделю. Питание «через день», которое первоначально считался отличным от ОК, может фактически функционировать как мягкий ОК и демонстрировать более низкую заболеваемость диабетом, снижение уровня глюкозы в крови натощак и концентрации инсулина. Неясно, влияет ли частота приема пищи на преимущества ОК у людей. В то время как снижение частоты приема пищи до 1 приема пищи в день, потребляющих достаточное количество калорий для поддержания массы тела у здоровых взрослых людей среднего возраста с нормальным весом, продемонстрировало значительное повышение артериального давления, этот эффект не наблюдался у лиц с избыточной массой тела, страдающих ожирением после перехода от «питания через день» к ОК.

Продолжительность периода ОК зависит от ожидаемых результатов. Хотя контролируемые данные о продолжительности жизни недоступны для людей, можно предположить, что, основываясь на данных наблюдений человека и богатстве исследований на животных, это продление жизни через ОК требует пожизненного обязательства. Тем не менее, снижение массы тела, сердечно-сосудистых заболеваний и диабета наблюдаются даже в сокращенные сроки исследований CALERIE (6-12 месяцев), как и некоторые маркеры замедленния старения, такие как биогенез митохондрий и снижение окислительного повреждения ДНК. Даже короткие (21-48 дней) периоды поста или ограничения калорий/диетического ограничения, например, религиозные посты, могут оказывать благоприятное воздействие на липиды крови, чувствительность к инсулину и биомаркеры окислительного стресса. Краткосрочный ОК также подтвержден данными генной экспрессии, в которых изменения экспрессии генов, связанных с возрастом, включая те, которые участвуют в воспалении, апоптозе и экспрессии ДНК, можно наблюдать только через 4 недели ОК у мышей.

Несмотря на то, что не существует определенного состава диеты ОК, потенциально значительное сокращение потребления калорий требует потребления питательных веществ, а также избегания «пустых» калорий из таких продуктов, как белая мука и рафинированный сахар. Также необходимо, чтобы потребление необходимых питательных микроэлементов, таких как витамины, минералы, незаменимые жирные кислоты и незаменимые аминокислоты, тщательно контролировалось и, при необходимости, добавлялось к рациону. Даже тщательно подобранная диета ОК не может быть полноценной. В исследованиях 4 популярных опубликованных планов диеты, которые ограничивали калории до 1100-1700 в день, рекомендованную Американской Кардиологической Ассоциацией «DASH diet», было установлено, что в среднем только 43,5%, достаточное для РСП (рекомендованное суточное потребление, RDI), для 27 основных значений питательных микроэлементов, и недостает 15 из них. Хотя голод не может быть реально устранен во время специальной диеты ОК, существуют диетические стратегии снижения голода, такие как потребление волокон (увеличение потребления волокон до 35 г в день оказало значительное влияние на насыщение и соблюдение протокола ОК в исследовании CALERIE) и потребление «быстрых» белков, таких как сыворотка, которые быстро поглощаются и быстро сигнализируют о сытости.

Миметики ограничения калорий (МОК). Чем заменить и/или дополнить ограничение калорий.
Поддержание резко сниженного потребления калорий в долгосрочной перспективе может быть очень требовательным. Мало кто хочет снизить потребление калорий на 30-40%, чтобы соответствовать классическому определению ОК, и даже менее ограничительные протоколы (16-25%), используемые в мероприятиях человека, не были выполнены с полным соблюдением. Поиск альтернативы или дополнения к ОК включал идентификацию или разработку соединений, которые имитируют некоторые из изменений физиологической или генной экспрессии, связанные с ОК, без необходимости снижения потребления калорий или потери массы тела. Хотя многие соединения могут быть широко интерпретированы как МОК, более целенаправленное определение МОК будет представлять собой соединение или вмешательство, которое имитирует метаболический, гормональный или физиологический эффект ОК без долгосрочного снижения потребления пищи, одновременно стимулируя процессы восстановления и производя ОК-подобные эффекты на срок продолжения жизни и снижение возрастных заболеваний.

Несколько соединений были исследованы как МОК, с обнадеживающими предварительными результатами в моделях на животных. Тетрагидрокуркумин (Tetrahydrocurcumin, метаболит куркумина) и полифенолы зеленого чая продемонстрировали увеличение средней и максимальной продолжительности жизни у мышей. Эффекты наблюдались, когда мышам проводили лечение в течение 13 месяцев, в случае экстракта зеленого чая лечение не оказывало влияния на массу тела. Исследование гинкго билобы на когнитивное поведение у самцов крыс Фишера показало неожиданное статистически значимое увеличение средней продолжительности жизни по сравнению с контролем (26,4 против 31,0 месяцев). Интервенционная Программа Тестирования Старения NIA - многоцентровое исследование составов, способствующие увеличению продолжительности жизни, уже определило жизнедеятельность или миметическую активность ОК рапамицина и аспирина у грызунов.

Стресс-индуцированные растительные соединения могут стимулировать стрессовые реакции, этот кросс-видовой гормезис (hormesis) называется ксеногормезисом (xenohormesis). Ксеногормезис, возможно, развился как раннее предупреждение у животных о грядущих изменениях в окружающей среде, таких как нехватка продовольствия, позволяя им соответствующим образом адаптироваться. Наиболее знакомыми из этих стресс-индуцирующих соединений являются ресвератрол, хорошо известный своим присутствием в виноградной кожице, но присутствующий и у других нескольких видов растений. Ресвератрол имитирует ограничение калорий в отсутствие фактического дефицита питательных веществ путем активации сиртуинов (SIRT1 является человеческим гомологом) и, как было показано, увеличивает продолжительность жизни у грибов, нематод, мух, рыб и мышей. SIRT1 также подавляет NF-kB и воспалительные цитокины (ферменты, которые NF-kB активирует), репродуцирует респираторную противовоспалительную активность в культуре клеток и моделях животных. Высокие дозы ресвератрола снижают уровни IGF-1 у здоровых людей, химиопревентивную активность, которая также связана с ОК. Птеростильбен, метилированный аналог ресвератрола из черники, аналогичным образом ослабляет воспаление ОК-подобным образом, уменьшая передачу сигналов NF-kB и активность СОХ-2 в клеточной культуре.

Другие растительные полифенольные соединения, такие как катехины, куркумин или флавоноиды, также могут иметь ксеногормезисную деятельность. Было высказано предположение, что большая часть пользы для здоровья от фитохимического потребления растений может быть не от их антиоксидантных свойств, а скорее благодаря ОК-подобной модуляции путей стресса-ответа. Фисетин, кверцетин, проантоцианидины (OPC) и теафлавины являются примерами соединений, которые обладают присущими разрушающими цепь антиоксидантными химическими веществами, но, по-видимому, оказывают глубокое влияние на здоровье, не связанное с их способностью гасить свободные радикалы. Было показано, что фисетин и кверцетин стимулируют SIRT1, главное действие ОК. В пробирке фисетин, подобный ОК, уменьшал передачу сигналов mTOR, активацию Nf-kB и экспрессию гена СОХ-2, активировал антиокислительные и детоксифицирующие пути гена (Nrf2). Было также показано, что фисетин увеличивает продолжительность жизни у Сахаромицет и Дрозофил. Было также показано, что кверцетин, помимо проантоцианидинов из виноградных косточек, уменьшает образование воспалительных цитокинов и экспрессию сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF), что может препятствовать проникновению в опухоли кровеносных сосудов. Эта же химиопротекторная активность наблюдалась у крыс с ОК. Теафлавины представляют собой flavan-3-ols из черного чая, которые образуются при окислении (ферментации) чайных листьев. Помимо подавления NF-kB и воспалительных цитокинов in vitro у мышей и их индукции апоптоза в раковых клетках, теафлавины также стимулируют фактор долгожительства Forkhead box 1 (FOXO1) в клетках беспозвоночных и млекопитающих.

Никотинамид рибозид является другим природным соединением, которое может действовать как МОК. Он является источником витамина B3 (Ниацин, никотиновая кислота, витамин PP) и является предшественником никотинамидадениндинуклеотида (NAD+), молекулы, участвующей в широком спектре биологических процессов. NAD+ одна из важных биологически активных форм NAD, необходима для активации белков, называемых сиртуинами, включая SIRT1, которые регулируют клеточный метаболизм и транскрипцию ДНК. Уровни NAD+ уменьшаются с возрастом, что приводит к снижению активности сиртуина. Это может способствовать дисфункции в ядрах клеток и митохондриях, а также в отношении ряда возрастных нарушений. Как ограничение калорий и физические упражнения, рибозид никотинамид может увеличить уровни NAD+ и активацию SIRT1, и может быть способен предотвратить или изменить возрастные митохондриальные и метаболические дисфункции и болезни. В культивированных дрожжевых клетках добавка рибозида никотинамида повышала уровни NAD+ и увеличивала продолжительность жизни без ограничения калорий. Даже у мышей на диете с высоким содержанием жиров было обнаружено, что добавка рибозида никотинамида повышала уровни NAD+ и активность SIRT1 и была связана с положительными метаболическими эффектами, включая уменьшение веса, улучшение физических нагрузок и снижение жира в печени.

Глюкорегуляторный агент Метформин (Metformin) может продуцировать многие изменения экспрессии генов, обнаруженные у мышей при долгосрочном ограничении калорий, в частности, он может уменьшать экспрессию шаперонов, набор белков, который, помимо их других функций, может уменьшить апоптоз (саморазрушение поврежденных или злокачественных клеток) и способствовать развитию опухолеобразования. Метформин увеличил средний срок жизни у нематодов Caenorhabditisel egans. Вместе с соответствующими антидиабетическими бигуанидными препаратами фенформин и буформин, метформин увеличил средний срок жизни мышей до 37,9 % и максимальный срок их жизни до 26 % в нескольких исследованиях, при этом значительно уменьшилось заболеваемость и размер опухолей молочной железы. Однако эти эффекты на спонтанную опухолевую заболеваемость были ограничены животными-самками. ОК-подобные эффекты метформина связаны с воздействием на передачу сигналов инсулина или IGF-1. Этот механизм также может объяснить свойства увеличения жизни глюкорегуляторной травы Cinnamomum cassia (корица).
Многочисленные исследования показали, что метформин, который может индуцировать ОК-подобное состояние, активирует критический фермент, называемый АМФ-активируемая протеинкиназа (АМФК, AMP activated protein kinase, AMPK). Этот фермент, который влияет на метаболизм глюкозы и отложение жира, был назван «метаболическим переключателем», поскольку он контролирует многочисленные пути, связанные с извлечением энергии из пищи и хранением и распределением этой энергии по всему телу.

Гиностемма пятилистная (ДжиаогуланЦзяогулан, Gynostemma pentaphyllum) используется в азиатской медицине для повышения долгожительства. Его эффекты для увеличения жизни обусловлены, в частности, его способностью активировать AMPK. Изучение добавок G. pentaphyllum у людей демонстрирует эффекты, также обнаруженные при ограничении калорий, такие как улучшенный метаболизм глюкозы и снижение массы тела, абдоминального жира и общего жира. Другие исследования показали, что G. pentaphyllum значительно улучшает чувствительность к инсулину, механизм также наблюдается в исследованиях ограничения калорий.

Гесперидин и родственные флавоноиды встречаются в разных растениях, но особенно в цитрусовых, в их кожуре. Переваривание гесперидина вызывает соединение, называемое гесперетин, наряду с другими метаболитами. Эти соединения являются мощными акцепторами свободных радикалов и продемонстрировали противовоспалительную, инсулиночувствительную и липидоснижающую активность. Результаты исследований животных и in vitro свидетельствуют о том, что положительное влияние гесперидина на уровень глюкозы в крови и уровень липидов может быть частично связано с активацией АМФК. Накопление данных свидетельствует о том, что гесперидин может помочь предотвратить и лечить ряд хронических заболеваний, связанных со старением.
Гесперидин может защищать от диабета и его осложнений, частично благодаря активации сигнального пути AMPK. Кстати, метформин, ведущий диабетический препарат, также активирует путь AMPK. В шестинедельном рандомизированном контролируемом исследовании 24 пациента с диабетом получали 500 мг гесперидина в день, что улучшило гликемический контроль, увеличивало общую антиоксидантную способность и уменьшало окислительный стресс и повреждение ДНК. Другая группа исследователей обнаружила у тех, у кого был самый высокий уровень гесперидина, на 32% ниже риск развития диабета более чем на 4,6 года по сравнению с теми, у кого был самый низкий уровень.
В рандомизированном контролируемом исследовании 24 взрослых с метаболическим синдромом получали 500 мг гесперидина в день или плацебо в течение трех недель. После периода вымывания испытание повторяли с перестановкой гесперидина и плацебо в группах. Лечение гесперидином улучшало эндотелиальную функцию, одним из важных механизмов, лежащих в основе преимуществ для сердечно-сосудистой системы. Добавка гесперидина также приводила к 33%-ному снижению среднего уровня воспалительного маркера высокочувствительного С-реактивного белка (hs-CRP), а также значительному снижению уровней общего холестерина, аполипопротеина B (апоB, apoB) и маркеров сосудистых воспалений, относительно плацебо.
В другом рандомизированном контролируемом исследовании у взрослых с избыточным весом с доказательством ранее существовавшей сосудистой дисфункции 450 мг в день дополнения гесперидина в течение шести недель приводило к снижению артериального давления и уменьшению маркеров воспаления сосудов.
Еще одно контролируемое клиническое исследование включало 75 пациентов с сердечным приступом, которые были рандомизированы для приема 600 мг гесперидина в день или плацебо в течение четырех недель. У тех, кто принимал гесперидин, значительно улучшился уровень холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛВП, HDL) и маркеры сосудистого воспаления, жировой кислоты и метаболизма глюкозы.
www.iherb.com/pr/Life-Extension-AMPK-Metabolic-Activator-30-Vegetarian-Tablets/78072?rcode=wnt909

Рыбий жир, работает не как МОК, повышает эффективность ОК при предотвращении повреждения свободными радикалами. Прием рыбьего жира с 40% ОК у мышей продемонстрировало синергическое снижение тиобарбитурореактивных веществ (TBARS, маркер перекисного окисления липидов) и более эффективно уменьшало воспалительные маркеры (экспрессия COX-2 и iNOS) только при ОК или приеме рыбьего жира.

Аминокислоты с разветвленной цепью BCAA (лейцин, изолейцин и валин) проявляют несколько подобных ОК свойств, особенно связанных с биогенезом митохондрий. Лейцин увеличивал митохондриальную массу в человеческих миоцитах (мышечных клетках) и активировал гены, связанных с ОК (PGC-1α и SIRT1). Увеличение в экспрессии гена наблюдались в кардиомиоцитах мыши с использованием смеси всех трех аминокислот BCAA. BCAA также увеличили продолжительность жизни у Сахаромицет, а также у мышей, когда они были поставлены выше нормального уровня питания. 

Витамин В14 (пирролохинолинхинон, кофермент PQQ) - бактериальный электронный носитель и кофактор для нескольких бактериальных ферментов увеличивал содержание митохондриальной ДНК и стимулировал дыхание (как указывающие на биогенез) в культурах клеток гепатомы мыши за счет активации гена ОК PGC-1α.

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ОБ ОГРАНИЧЕНИИ КАЛОРИЙ.

Ограничение калорийности (ОК) - значительное, длительное снижение потребления калорий с базовых уровней, является наиболее тщательно и успешно изученным методом продления жизни и улучшение здоровья у широкого круга животных и приматов.
Во многих случаях снижение потребления калорий на 30-40% у животных привело к увеличению продолжительности жизни на 40 и более процентов.
Результаты исследования CALERIE показали значительное снижение факторов риска заболевания (сердечно-сосудистые заболевания, диабет, некоторые виды рака), от умеренного ОК.
ОК у людей снижает уровень инсулина в крови, взятой натощак, и снижает температуру тела в состоянии покоя, которые являются двумя биомаркерами для реверсии старения.
Хотя ОК классически определялся как долгосрочное сокращение калорий на 30-40%, некоторые положительные эффекты для здоровья человека наблюдались при менее ограниченных сокращениях калорий (от 16 до 25 %) в течение коротких периодов времени (от недель до нескольких месяцев).
ОК может работать, уменьшая окислительный стресс, увеличивая клеточное восстановление, снижая производство воспалительных цитокинов или гормезис, мягкий стресс, который может стимулировать клеточную защиту.
Несколько соединений могут имитировать эффекты ОК, не требуя снижения количества калорий. К ним относятся ресвератрол, метформин, полифенолы зеленого чая, геспардин, пирролохинолинхинон (PQQ) и аминокислоты с разветвленной цепью BCAA и другие.
При ОК нужно следить за поступлением в рационе питания важных питательных веществ, например, таких как витамины и минералы, незаменимые жирные кислоты и незаменимые аминокислоты.

Дополнительную информацию читай в статьях:


ИСТОЧНИКИ И ЛИТЕРАТУРА
1. Calorie Restriction Explained. www.lifeextension.com/Protocols/Lifestyle-Longevity/Caloric-Restriction
ОГРАНИЧЕНИЕ КАЛОРИЙ УВЕЛИЧИВАЕТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ НА 40% И УЛУЧШАЕТ ЗДОРОВЬЕ. Pushkar Journal 5 of 5
Ограничение калорий (ОК) является общей стратегией улучшения состояния здоровья и продолжительности жизни. Это больше, чем просто...

Комментариев нет:

Отправить комментарий