Удивительное влияние регулярного голодания на модельные организмы

Исследования, опубликованные в стареющая клетка Выяснилось, что Виды нематод, обычно используемые в исследованиях старения, живут намного дольше, если голодать изо дня в день.Но только если давать в среднем возрасте и когда глисты потребляют источник животного белка.

Определите, что и когда следует ограничить

Широко распространено мнение о том, что практика диетических ограничений полезна для здоровья. [1]Некоторые из этих диет направлены на постепенное ограничение калорий, в то время как другие ограничивают время, когда пищу вообще можно есть. Голодание через день, при котором потребление пищи ограничивается через день, является одной из наиболее простых форм голодания, и, как сообщалось ранее, оно продлевает жизнь людей с трудностями в питании. К. Элеганскруглый червь, обычно используемый в экспериментах по долголетию. [2].

Хотя биологические механизмы ограничения питания изучены, все еще остаются вопросы о том, как они связаны со старением, а также о роли ограничения белка и источников белка в этом типе вмешательства. [3]Чтобы ответить на эти вопросы, исследователи изучили К. Элеганс Особое внимание уделяется лизосомам — клеточным органеллам, ответственным за расщепление белков.

Мощные преимущества в одном сообществе

В этом эксперименте исследователи начали голодать день за днем ​​в три разных периода жизни червей, используя растительные или животные источники пищи. Молодые черви сильно страдали от ежедневного голодания: яйцекладка сильно нарушалась, яйца вылуплялись внутри червей. Даже когда использовался стерильный штамм, ежедневное голодание приводило к значительному сокращению продолжительности жизни. Исследование конкретных задействованных генов показало, что основные пути развития были повреждены.

С другой стороны, ADF значительно продлил продолжительность жизни червей среднего возраста, которых кормили раствором белка животного происхождения, а не раствором растительного происхождения. Это открытие удивительно, поскольку… К. Элеганс«Продолжительность жизни червей лишь умеренно продлевается, если кормить их растительными источниками белка, а не животными белками. Кроме того, введение червям пищевых добавок в конце их жизни не принесло никакой пользы».

Было обнаружено, что эти результаты обусловлены усилением регуляции. Сердечно-легочная реанимация-2 И СЛР № 5, которые представляют собой два гена, связанных с функцией лизосом. в К. ЭлегансС возрастом лизосомы вырастают в длинные трубочки, кислотность снижается, а количество уменьшается; Однако ADF ограничивал это удлинение и помогал червям сохранять больше лизосом с соответствующей кислотностью. Этой лизосомальной защите и долголетию было противодействовать, когда генетические или другие вмешательства были использованы для блокировки этих генов или их последствий, показав, что они действительно были причиной. Опять же, эти эффекты наблюдались только у червей, питавшихся животным белком; АДФ не оказал заметного воздействия на червей, питающихся растительными белками.

Хотя это вещество не влияло на потребление клетками поврежденных органелл (аутофагия), оно оказывало заметный положительный эффект на потребление жиров (жировая аутофагия) и выведение накопленных белков. Поскольку накопление белков является фундаментальным аспектом старения и лежит в основе тяжелых заболеваний головного мозга, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона, исследователи внимательно изучили модельных червей, чтобы увидеть их способность справляться с ключевыми участвующими белками. Опять же, было обнаружено, что ADF оказывает благотворное влияние на устранение этих опасных агрегатов, но опять же, эти эффекты наблюдались только у червей, которые питались животным белком.

Эти результаты потребуют гораздо больше работы, чтобы применить их к другим животным, включая человека. Эти эксперименты доказали эффективность голодания каждые два дня у червей, которые обычно живут менее месяца. Более того, исследователи не смогли определить точную причину, по которой АДФ показал измеримые эффекты только у червей, питающихся животным белком; Чтобы определить причину этого, потребуется тщательная оценка взаимоотношений между лизосомальными белками.

литература

[1] Лонго Ф.Д., Ди Тано М., Мэттсон М.П. и Гуиди Н. (2021). Прерывистое и прерывистое голодание, долголетие и болезни. Стареющая природа, 1(1), 47-59.

[2] Хондзо С., Ямамото Т., Уно М. и Нисида Э. (2009). Передача сигналов через RHEB-1 опосредует периодическое голодание, индуцированное долголетием у нематоды C. elegans. природа, 457(7230), 726-730.

[3] Солон-Бит, С.М., Митчелл, С.Дж., Куган, С.К., Коггер, В.К., Гокарн, Р., МакМахон, А.К.,… и Ле Кутер, Д.Г. (2015). Соотношение белков и углеводов в диете и температурное ограничение: сравнение метаболических результатов у крыс. Отчеты по ячейкам, 11(10), 1529–1534 гг.