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Rivista del prolungamento della vita

LE Magazine luglio 2006
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Geni di longevità e restrizione calorica

Gli scienziati dicono che i progressi tecnologici rapidamente tengono la chiave ad estendere la portata di vita umana
Xi da Zhao-Wilson, dal PhD e da Paul C. Watkins, MP, dei prodotti farmaceutici di biomarcatore

La restrizione calorica estende la durata massima

Mentre la storia SIR2 è affascinante, è altamente probabile che altri geni di longevità funzionano in topi ed in altri mammiferi, compreso gli esseri umani. Che cosa abbiamo imparato finora è quello assunzione di limitazione di caloria (mentre mantenendo buona nutrizione) estende la durata in lievito, in vermi, in mosche, in topi, in ratti, in cani e probabilmente in scimmie. È il solo intervento rivelato estendere la durata massima in queste specie rallentando o invertendo l'invecchiamento normale. Che cosa ora è necessario è di tradurre questa ricerca dagli animali agli esseri umani. Gli scienziati stanno facendo avanzare studiando gli effetti della restrizione calorica in esseri umani ed identificare cambia nell'espressione genica connessa con gli effetti d'estensione di vita della restrizione calorica.

Gli istituti della sanità nazionali sta costituendo un fondo per gli studi clinici controllati per determinare se le indennità-malattia connesse con la restrizione calorica si applicano agli esseri umani. Questi studi stanno cominciando a generare i risultati importanti che indicano che la restrizione calorica colpisce positivamente i biomarcatori della longevità mentre migliora la salute e la funzione del cuore. Sebbene ridurre l'assunzione di caloria sembri avvantaggiare gli esseri umani, è improbabile che una dieta a basso tenore di calorie severa ampiamente sia stata adottata. Il fondamento del prolungamento della vita e le sue filiali stanno tentando di sviluppare un sostituto per calorico restrizione-che è, un intervento terapeutico che produrrà gli effetti di longevità e di salute della restrizione calorica, senza rinunciare all'ingestione di cibo normale.

Risultati degli studi clinici di Calorico-restrizione

Più di 70 anni dopo che la restrizione calorica è stata indicata a lavoro in roditori, la prova scientifica emergente suggerisce che la restrizione calorica produca le indennità-malattia in esseri umani pure.9

Nel 2002, gli istituti della sanità nazionali hanno cominciato a costituire un fondo per gli studi per determinare se gli effetti della restrizione calorica si applicano agli esseri umani. Tre centri sono stati scelti per intraprendere questi studi: Washington University in st Louis School di medicina, del centro di ricerca biomedico di Pennington a Baton Rouge e del centro di ricerca dell'alimentazione umana di Jean Mayer usda su invecchiamento all'università dei ciuffi a Boston. I primi due gruppi ora hanno pubblicato i loro risultati ed è chiaro che se mangiate di meno, sarete più sano. Questi risultati inoltre sostengono la strategia del fondamento del prolungamento della vita per costituire un fondo per la ricerca per sviluppare le terapie che possono indurre gli effetti sani prodotti dalla restrizione calorica.

Il gruppo a Washington University ha messo a fuoco sugli effetti della restrizione calorica sul cuore. I loro studi indicano che la restrizione calorica ha “un effetto protettivo potente contro aterosclerosi„ e sembra impedire l'invecchiamento primario nel cuore.10,11 in questa lo studio, un gruppo di uomini e le donne, stanti in media 50 anni, hanno mangiato una dieta a basso tenore di calorie (1,112-1,958 calorie al giorno) per una media di sei anni. Sono stati confrontati ad un gruppo di controllo che ha mangiato una dieta americana tipica (1,976-3,537 calorie al giorno). Il gruppo caloria-limitato non ha mostrato prova dei fattori di rischio per aterosclerosi. Il loro colesterolo totale ed i livelli di LDL erano più bassi di quelli dei comandi, come erano il loro glucosio, insulina, proteina C-reattiva (un indicatore per infiammazione) e trigliceride livella. La lipoproteina arteria-protettiva HDL era inoltre più alta nel gruppo caloria-limitato che nei comandi.10 infatti, questi adulti di mezza età hanno fatti gli stessi livelli del trigliceride trovare normalmente nel quinto percentile superiore del 20enni sano. Il gruppo caloria-limitato inoltre non ha avuto un rapporto di riproduzione di 40% dello spessore della parete arterioso carotico confrontato ai comandi e prova della formazione di placche aterosclerotica.

Lo stesso gruppo di ricerca inoltre ha valutato la funzione del cuore negli oggetti caloria-limitati. Un declino nella prestazione cardiaca, come misurata dalla funzione diastolica, è un indicatore primario di invecchiamento. Lo studio ha trovato che in individui caloria-limitati, funzione diastolica somigliati a che ha trovato in adulti più giovane circa 15 anni nell'età. Poiché gli oggetti erano stati sulla dieta ristretta per una media di sei anni, i ricercatori hanno concluso che la restrizione calorica può anche avere un effetto ringiovanente sulle sanità.11 una lezione appresa da questo studio è che anche se non siete abbastanza fortunato ereditare “i buoni„ geni di longevità che permettono che alcuni individui vivano oltre 100 anni, potete ancora implementare le strategie per assicurare una vita più lunga e più sana.

Mentre i ricercatori di Washington University hanno studiato la gente che aveva scelto una dieta a basso tenore di calorie stesse, il gruppo di Pennington ha pubblicato appena lo studio clinico in primo luogo randomizzato e controllato sulla restrizione calorica.Il sovrappeso 12 ma gli uomini e le donne non obesi (come determinato da un indice di massa corporea di 25-30) che è stato alimentato una dieta ridotta nelle calorie di 25% sono stati confrontati ad un gruppo di controllo per un periodo di sei mesi. Questo studio è stato destinato per misurare gli effetti della restrizione calorica sui biomarcatori che sono stati associati con la longevità, sforzo ossidativo e su come gli individui si adattano ai cambiamenti nel metabolismo. Sebbene lo studio sia inteso poichè un pilota affinchè uno studio biennale cominci più successivamente nel 2006, i suoi risultati fin qui già è stato chiamato “colpire.„

Come i topi e le scimmie, i soggetti umani caloria-limitati avevano fatto diminuire i livelli dell'insulina e la temperatura corporea di digiuno, indicanti i miglioramenti in due biomarcatori della longevità. Questi risultati sostengono l'ipotesi che la restrizione calorica attenua il processo umano di invecchiamento. gli oggetti Caloria-limitati inoltre hanno adattato il loro metabolismo alla riduzione delle calorie facendo diminuire la quantità di energia che hanno speso, un effetto che ha esteso oltre che cosa potrebbe essere spiegato da una perdita di peso corporeo. Inoltre, il gruppo caloria-limitato esibito ha ridotto il danno del DNA. Le specie reattive dell'ossigeno, che sono sottoprodotti del metabolismo energetico, sono conosciute per attaccare il DNA, i lipidi e le proteine. Questa riduzione del danno del DNA collega l'indotto da stress ossidativo in diminuzione dalla restrizione calorica alla teoria ossidativa di sforzo, una teoria popolare che collega il danneggiamento causato col passare del tempo dalle specie reattive dell'ossigeno dell'inizio delle malattie come cancro come pure ad invecchiarsi.

Questi studi forniscono la prova che impianti calorici della restrizione in esseri umani come pure in animali e gli indizi di offerta quanto a come potrebbe lavorare. Ora che raccogliendo la prova suggerisce che la restrizione calorica possa invecchiamento lento e proteggere dalle malattie relative all'età in esseri umani, fa questa media che gli studi sugli animali avranno di meno da contribuire? No Infatti, l'opposto è vero. Ora che abbiamo prova che la restrizione calorica avvantaggia gli esseri umani, possiamo impiegare gli studi sugli animali per studiare le correlazioni complesse fra i geni, le vie molecolari coinvolgere in patologia delle malattie croniche e dell'invecchiamento ed i cambiamenti fisiologici indotti dalla restrizione calorica. Facendo uso di questa strategia, il fondamento del prolungamento della vita continuerà a sostenere la ricerca scientifica dal biomarcatore per trovare gli interventi che esercitano gli stessi effetti benefici della restrizione calorica.

La missione immaginaria del biomarcatore

La missione del biomarcatore è di capire come i geni di longevità che confer la portata e la protezione di lunga vita contro le malattie relative all'età sono alterate tramite gli interventi hanno progettato per imitare gli effetti della restrizione calorica e di altri modelli dell'estensione di durata della vita, quali i topi del nano di Ames. Il biomarcatore impiega l'espressione genica profilare-facendo uso di DNA “scheggia„ o microarrays-a osservi quanto quasi 40.000 indicatori per tutti i geni che compongono il modello di base per un topo per rispondere alla restrizione calorica o alla varia calorico-restrizione mimetics-che è, agenti del candidato che riproducono gli effetti benefici della restrizione calorica. La strumentazione specializzata, la tecnologia e gli approcci correnti che il biomarcatore impiega sono stati descritti in un articolo precedente pubblicato nel prolungamento della vita (“il piano immaginario del prolungamento della vita per conquistare invecchiamento e morte,„ gennaio 2006).13

I geni che rispondono alla restrizione calorica in vari organi e tessuti di un modello animale (un topo ibrido longevo) in primo luogo sono identificati negli studi controllati. Questi modelli poi sono usati per identificare i composti farmaceutici, le molecole, gli alimenti, gli integratori alimentari e gli estratti botanici che riproducono, ad un grado significativo, gli stessi modelli di espressione genica prodotti dalla restrizione calorica. Il mimetics della calorico-restrizione del candidato poi è sottoposto a prova funzionale facendo uso di varie analisi biochimiche e biologiche. La conferma finale del mimetics della calorico-restrizione richiederà la prova negli esseri umani ed il biomarcatore già sta progettando tali studi.

Mentre gli studi ora stanno dimostrando i benefici della restrizione calorica per salute del cuore in esseri umani, gli scienziati di biomarcatore recentemente hanno identificato come i geni del cuore rispondono alla restrizione calorica in un modello animale.14 questo studio hanno indicato che gli effetti benefici della chiave della restrizione calorica agiscono rapidamente per cambiare il modo le funzioni del cuore, migliorando la sue contrattilità e produzione di energia. Gli animali sulla restrizione calorica per tutta la vita hanno cuori che hanno ridotto il deposito perivascolare del collagene nel ventricolo sinistro e nelle più piccole cellule di muscolo cardiaco, somiglianti ai cuori di animali molto più giovani. Gli studi di espressione genica hanno indicato che otto settimane della restrizione calorica hanno riprodotto quasi 20% dei cambiamenti totali di espressione genica trovati in animali caloria-limitati a lungo termine. Questi geni sono probabilmente responsabili degli effetti cardioprotective della restrizione calorica.

Un altro studio importante recentemente ha indicato che il modello che animale usiamo è capace di rilevazione dei composti che esibiscono l'attività mimetica della calorico-restrizione.15 una serie di droghe comunemente usate trattare il diabete sono state schermate facendo uso di questo modello. Abbiamo scoperto quella metformina, una droga che è una terapia prima linea per la gente di peso eccessivo con il diabete di tipo II, cambiamenti riprodotti di fuori brevetto di espressione genica nel fegato che sono molto simili a quelli prodotti dalla restrizione calorica a lungo termine. Otto settimane dei cambiamenti di espressione genica prodotti il trattamento della metformina che erano ancor più simili a quelli indotti dalla restrizione calorica a lungo termine che hanno fatto otto settimane della restrizione calorica. Questi risultati convalidano il nostro modello della selezione e forniscono informazioni importanti su come identificare e sviluppare il mimetics della calorico-restrizione in futuro.

Sezione del cervello del topo, macchiata, prima della raccolta delle cellule.
Sezione del cervello del topo, dopo la raccolta delle cellule.

Invecchiamento di combattimento e Brain Disease

Ora che gli scienziati di biomarcatore hanno sviluppato un modello della selezione per il mimetics della calorico-restrizione ed hanno identificato i geni chiave che sono compresi nella risposta alla restrizione calorica dal cuore e dal fegato, ora stanno esaminando gli effetti della restrizione calorica su salute del cervello. Le malattie di Neurodegenerative quali Alzheimer e Parkinson come pure il declino conoscitivo relativo all'età, sono tutte obiettivi di maggiore della ricerca dell'industria farmaceutica. Gli effetti neuroprotective della restrizione calorica, come dimostrato nei modelli animali, sono profondi e probabili da essere prodotto in esseri umani pure. Gli scienziati stanno studiando il cervello facendo uso dello stesso approccio usato per valutare i geni restrizione-rispondenti calorici nel cuore e nel fegato, ma con una torsione.

Piuttosto di intero cervello all'analisi di espressione genica, una nuova tecnologia tiene conto esame delle regioni specifiche del cervello. Il bloccaggio Microdissection (LCM) del laser di Arcturus ed il sistema di taglio del laser collega un microscopio ad un laser UV. Assottigli le sezioni congelate del cervello può essere osservato tramite il microscopio ed il sistema può essere programmato “per raccogliere„ le cellule dalle regioni specifiche del cervello. I nostri studi stanno mettendo a fuoco sull'ippocampo, che è compreso nell'apprendimento e nella memoria spaziali ed è una delle prime regioni del cervello per subire il danno dal morbo di Alzheimer.

Il LCM è stato usato per raccogliere i neuroni hippocampal specifici per il preparato del RNA (acido ribonucleico, che è compreso nella trasmissione dell'espressione genetica) prima dell'assoggettamento del materiale all'analisi di profilo di espressione genica. Figure 1 e manifestazione 2 hanno macchiato i neuroni hippocampal prima e dopo la raccolta con il LCM. Gli scienziati di biomarcatore sperano di identificare i geni specifici del cervello che rispondono alla restrizione calorica e di utilizzare questi informazioni in mimetics di sviluppo della calorico-restrizione che sorveglierà fuori disattivare le malattie neurodegenerative e permetterà ai nostri cervelli di rimanere sani e giovanili nell'età d'avanzamento.

Riassunto

Stiamo vivendo in un momento dei progressi tecnologici rapidi. I geni di longevità identificati in lievito, in vermi, in mosche ed in topi sono direttamente pertinenti agli esseri umani. I benefici potenti di longevità e di salute della restrizione calorica in animali ora stanno dimostrandi in esseri umani. Gli scienziati attivamente stanno perseguendo le strategie di intervento basate sul modello della calorico-restrizione. Il fondamento del prolungamento della vita è stato un pioniere nella ricerca e nel tracciare di finanziamento il percorso per uno degli sforzi scientifici più importanti di tutto il tempo: la ricerca per capire come i geni determinano la portata di vita umana e come possiamo manipolare questi geni per vivere vite più lunghe e più sane.

Gli esseri umani che cercano di rallentare l'invecchiamento e ridurre il rischio degenerante di malattia possono studiare la possibilità di ridurre l'ingestione di cibo e di ingerire mg 20-40 mg di resveratroli e 250-850 di metformina ogni giorno. Queste dosi sono basate sugli studi intrapresi al biomarcatore come pure all'analisi della letteratura scientifica più corrente.

Cautela: Quelli che soffrono dalla malnutrizione non dovrebbero tentare di limitare la loro assunzione di caloria. Inoltre, la gente che ha le condizioni mediche quale l'ipoglicemia, o disordini del rene o del fegato, non dovrebbe prendere la metformina del farmaco da vendere su ricetta medica. Consulti sempre il vostro medico prima della presa il qualsiasi farmaco da vendere su ricetta medica o supplemento nutrizionale.

Riferimenti

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