Vendita eccellente dell'analisi del sangue del prolungamento della vita

Rivista del prolungamento della vita

LEF rivista agosto 1998

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L'università di studio di Wisconsin

Restrizione e invecchiamento dietetici nei resi

La rivista del prolungamento della vita ha presentato il mese scorso (luglio 1998 rivista di LEF) i risultati preliminari di uno studio dirottura all'istituto nazionale su invecchiamento su come la restrizione di caloria potrebbe prolungare e migliorare le vite delle scimmie- del reso più vicine riguardante l'umanità eppure ha studiato. Nella parte due della serie, qui sono i dettagli da uno studio complementare che inoltre mostra i risultati di promessa.

Da Jennifer Christensen e da Richard Weindruch

Mentre la longevità aumenta di maggiori parte del mondo ed i figli del baby boom (fra quelli che sono, per esempio, gli autori di questo articolo) cominciano a svilupparsi vecchi, il numero delle persone più anziane nella nostra società sta aumentando rapidamente. Questa realtà demografica ha forzato i fornitori di cure mediche e gli scienziati in una corsa con tempo di occuparsi di più alti tassi di malattia e di inabilità, di bisogni a lungo termine aumentanti di cura e di alti costi medici connessi con questi aumenti.

Possono gli interventi essere scoperti dai ricercatori di base e clinici che ritardano l'inizio delle malattie relative all'età? Possono i risultati di promessa dei viali della ricerca essere tradotti efficientemente in pratica medica in modo da aumentare il numero di persone che invecchiano in un modo che come minimo è influenzato dalle malattie? E, come è il fuoco dominante della rivista del prolungamento della vita, possono le strategie essere sviluppate vero per ritardare il processo di invecchiamento e quindi per aumentare la portata massima di vita umana?

La restrizione dietetica (spesso chiamata restrizione di caloria, o restrizione di caloria con nutrizione adeguata) è ben nota fra i gerontologi e, sempre più, il popolo generale perché è il solo intervento che ripetutamente ed in maniera sconvolgente aumenta la durata massima e ritarda il tasso di invecchiamento negli animali blooded caldi (con i roditori di laboratorio che sono studiati il più spesso). L'estensione della durata dalla restrizione dietetica dipende specificamente da una riduzione di apporto calorico e questa deve accadere senza carenze di tutta la sostanza nutriente essenziale. Quindi, la linea inferiore di restrizione dietetica è che è uno stato “di denutrizione molto salutare senza malnutrizione.„

Ci sono due questioni importanti circa la restrizione e l'invecchiamento dietetici che stanno studiande. In primo luogo, sappiamo che la riduzione dell'apporto calorico può lento il processo di invecchiamento in animali quali i topi ed i ratti, ma come realmente agisce in tal modo? Ciò è una domanda estremamente importante perché, quando è risposto a, i ricercatori saranno abbastanza buono posizionati per sviluppare le droghe puntate su avviando le azioni più importanti della restrizione dietetica e, eventualmente, dei suoi benefici pure. Si noti che lo scopo sarebbe affinchè questo accada nella gente che mangia gli apporti calorici normali.

La seconda edizione interessa se la restrizione dietetica potrà ritardare il tasso di invecchiamento negli animali strettamente connessi agli esseri umani… per esempio in primati non umani quali i resi.

Il nostro gruppo all'università di Wisconsin-Madison sta intraprendendo gli studi a lungo termine e longitudinali chiamati “la restrizione dietetica e sta invecchiando nei resi.„ Questo progetto è diretto da uno degli autori (Weindruch) ed è costituito un fondo per dall'istituto nazionale su invecchiamento, che è una delle componenti degli istituti della sanità nazionali. Il nostro studio verifica l'ipotesi che la restrizione dietetica influenzerà il processo di invecchiamento in specie di un primate in un modo simile a quello osservato in roditori. Ulteriormente supponiamo che l'influenza della restrizione dietetica sia riflessa da un tasso di cambiamento alterato di determinati indicatori misurabili di invecchiamento biologico e, finalmente, dalla longevità aumentata.

Il nostro studio dietetico della restrizione della scimmia mette a fuoco su due argomenti importanti nella biologia di invecchiamento. Uno è lo sviluppo dei primati non umani (in questo caso, il reso) come modello per lo studio su invecchiamento. Questo le specie, di cui il nome reale è mulatta del Macaca, è geneticamente molto strettamente connesse agli esseri umani. Le specie longeve, queste scimmie hanno una durata massima di circa 40 anni, approssimativo un terzo quello degli esseri umani. L'altra questione importante che stiamo provando ad affrontare è indipendentemente da fatto che la restrizione dietetica ritarda il tasso di invecchiamento nelle specie di un primate.

Per raggiungere questo scopo posteriore, l'apporto calorico della femmina adulta ed i resi maschii è stato limitato da 30 per cento sotto quello precedentemente consumato da ogni animale. Queste scimmie stanno paragonande agli animali di controllo che stanno caricandi un modo convenzionale; cioè libero accesso permesso ad alimento per circa otto ore al giorno.

Il solo l'altro maggiore, studio altamente controllato sull'influenza della restrizione dietetica su invecchiamento nei resi sta effettuando dagli scienziati DRS di NIA. George Roth, Donald Ingram, Mark Lane ed altri collaboratori a Bethesda, Md. (Vedi la rivista del prolungamento della vita, luglio 1998). Questi due studi dovrebbero finale-forse in 15 anno-fornire i dati importanti sui modelli di malattia e di longevità in specie di un primate sottoposte ad un regime dietetico della restrizione.

Il nostro studio dietetico della restrizione del reso ha cominciato nel 1989 quando il NIA ha fornito i fondi per studiare 30 giovani maschi adulti, variando nell'età da 8 a 14 anni. Tutti gli animali precedentemente sono stati alimentati la stessa dieta standard della scimmia nel modo che le scimmie sono mantenute convenzionalmente nella maggior parte delle facilità del primate. Ciò è fatta dando ad ogni scimmia il libero accesso all'alimento per circa otto ore al giorno, tipicamente circa dalle 8 di mattina alle 4 del pomeriggio come pure è data giornalmente gli ossequi quali la frutta fresca (sì, compreso le banane), le arachidi o l'uva passa.

Le scimmie limitate sono più sane dei comandi, sono più magre, hanno livelli più bassi del glucosio e dell'insulina di circolazione ed hanno maggior sensibilità dell'insulina.

L'ingestione di cibo normale di ogni animale era risoluta durante un semestre in modo che facessimo essere necessari i dati per stabilire il livello di restrizione dell'alimento su base individuale. Nel nostro punto di vista, questa è una considerazione importante perché i resi, come la gente, mostrano la grande singolo--singola variazione nell'ingestione di cibo. Inoltre come la gente, alcune scimmie scarne sono mangiatori ragionevolmente grandi, mentre alcuni più grassi sono mangiatori leggeri.

Una differenza significativa fra il nostri studio e quel che sono condotti dagli scienziati di NIA è che abbiamo basato le ingestioni di cibo delle scimmie calorico limitate in base ad ogni animale dopo le assunzioni, mentre i nostri colleghi a NIA hanno contato sui grafici che forniscono le ingestioni di cibo raccomandate per gli animali in base all'età ed al peso corporeo.

Per iniziare lo studio, 15 degli animali continuati “pranzano„ al modo convenzionale. L'apporto calorico degli altri 15 è stato limitato gradualmente, compiuto riducendo l'ingestione di cibo da 10 per cento al mese per tre mesi. Queste 30 scimmie si riferiscono a come “gruppo 1."

Gli obiettivi dello studio iniziale, dal 1989 al 1994, con le scimmie del gruppo 1 erano di valutare gli effetti della restrizione dietetica sui biomarcatori potenziali di invecchiamento: la funzione del sistema immunitario, il sistema visivo ed il regolamento di glucosio e tasso metabolico successivo e del composizione corporea.

Il gruppo 2 si è composto di giovani femmine (15 sulla dieta di controllo e 15 sottoposti alla restrizione dietetica) alle età molto simili a quelle dei maschi del gruppo 1 all'inizio della restrizione dietetica nel 1989. La restrizione dietetica è stata effettuata come gruppo 1.

Un altro gruppo, il gruppo 3, inoltre è stato iniziato ed è stato incluso 16 resi maschii, otto su una dieta a basso tenore di calorie ed otto comandi, tutte le simili età come gruppo 1 all'inizio della restrizione. Il gruppo 3 è distinto in quanto queste scimmie stanno subendo le biopsie chirurgiche in moda da poterci studiare noi il fegato, il muscolo, la milza ed altri tessuti durante gli anni alterni. Ciò ci ha fornito l'opportunità di intraprendere gli studi biochimici dei tessuti studiati bene in roditori dieta-limitati, ma non ancora studiati in specie di un primate.

Fin qui, è chiaro che una riduzione di 30 per cento dell'assunzione di caloria può essere imposta sicuro ai resi. Infatti, in accordo i risultati dallo studio di NIA, parecchi risultati indicano che le scimmie limitate sono più sane dei comandi convenzionalmente alimentati, sono molto più magre, hanno livelli più bassi di glucosio e di insulina di circolazione ed hanno maggior sensibilità dell'insulina. Ciò significa che l'insulina nel sangue realmente funziona meglio per eliminare il glucosio nelle scimmie limitate.

Inoltre, la leptina, un ormone in questione nel controllo di appetito fatto dalle cellule grasse, molto è ridotta nelle scimmie dieta-limitate. Ciò ha significato, perché hanno molto meno grasso corporeo. Inoltre troviamo che i lipidi del sangue sono alterati favorevolmente dalla restrizione dietetica.

C'è una spiegazione razionale molto forte per i mitocondri studianti nel contesto della restrizione dietetica. I mitocondri sono le strutture minuscole all'interno delle cellule che serviscono da centrali elettriche. In conseguenza della loro attività metabolica normale, i mitocondri producono i radicali liberi, molecole altamente reattive derivate spesso da ossigeno. I radicali liberi portano un elettrone spaiato sulla loro superficie che rende loro al il danneggiamento causante incline di altre molecole che possono incontrare. Denham Harman in primo luogo ha proposto nel 1956 che i radicali liberi potessero partecipare all'invecchiamento, sebbene fosse poco chiaro a quel tempo da dove possono venire. Non era fino più di 20 anni a più successivamente che gli scienziati hanno scoperto che i mitocondri sono fonti importanti di produzione del radicale libero.

immagine DIETA NORMALE

  • Ingestione di cibo quotidiana: 662 calorie
  • Peso corporeo: 31,5 libbre
  • Grasso corporeo: 26%

MISURE DI SALUTE

  • Misura addominale: 24,4 pollici
  • Corpo Massachussets: 47.6
    (kg/m2)
  • Gucose basale: 74
    (milligrammi per decilitro di sangue)
  • Insulina basale: 44
    (micromole/millilitro)
  • Sensibilità dell'insulina: 1.8
    (x 10-4)
  • Leptina: 5.8
    (ng/milliliter)
immagine DIETA RIDUTTRICE

  • Ingestione di cibo quotidiana: 488 calorie
  • Peso corporeo: 20,5 libbre
  • Grasso corporeo: 8.6%

MISURE DI SALUTE

  • Misura addominale: 16,5 pollici
  • Corpo Massachussets: 34.2
    (kg/m2)
  • Gucose basale: 53
    (milligrammi per decilitro di sangue)
  • Insulina basale: 10
    (micromole/millilitro)
  • Sensibilità dell'insulina: 9.1
    (x 10-4)
  • Leptina: 1.0
    (ng/milliliter)

La spiegazione mitocondriale corrente del radicale libero di invecchiare deriva parzialmente da una comprensione di come i mitocondri producono una molecola conosciuta come l'ATP (adenosina trifosfato), la molecola che fornisce l'energia per molte attività cellulari essenziali come la fabbricazione delle proteine, il pompaggio degli ioni attraverso le membrane cellulari e la contrazione del muscolo, per nominare alcuni. La sintesi dell'ATP ha luogo da una sequenza complessa delle reazioni conosciute come il sistema di trasporto dell'elettrone e la fosforilazione ossidativa, che si presenta nella membrana interna dei mitocondri. Facendo uso di ossigeno, queste reazioni estraggono l'energia proveniente dalle sostanze nutrienti e la usano per fabbricare l'ATP. Tuttavia, i radicali liberi inoltre sono prodotti in conseguenza di questo processo. Quindi, il processo di invecchiamento può essere un risultato delle nostre cellule che espletano la funzione molto di base: producendo l'energia richiesta per vita.

I mitocondri sono inoltre strutture speciali perché contengono il loro proprio materiale genetico unico, conosciute come il DNA mitocondriale. Sebbene il DNA mitocondriale componga soltanto una frazione molto minuscola del DNA totale in una cellula (più di 99,9 per cento del DNA sono nel nucleo delle cellule), codifica per alcune molecole essenziali in questione nei processi mitocondriali che fanno l'ATP. Un tema emergente è che le mutazioni mitocondriali del DNA, accumulantesi sopra una durata, contribuiscono invecchiare, a cancro e ad altre malattie degeneranti. Poichè i ricercatori hanno discusso, è ben noto che il montaggio dei mitocondri funzionali richiede l'espressione unita sia dei geni mitocondriali che nucleari.

Più ulteriormente, il tasso di mutazione per DNA mitocondriale è molto superiore a per i geni nucleari, conducendo alla vista che l'invecchiamento e determinate malattie degeneranti importanti (per esempio, Parkinson e morbi di Alzheimer, malattia cardiaca ischemica e diabete) possono essere parzialmente dovuto l'accumulazione delle mutazioni mitocondriali del DNA che conducono ai deficit nella produzione di ATP.

Una scoperta di grande importanza potenziale è la correlazione dell'accumulazione delle soppressioni mitocondriali del DNA con invecchiamento; cioè genoma mitocondriali con la grande mancanza dei pezzi. Stiamo studiando il ruolo che le soppressioni mitocondriali del DNA possono svolgere nella perdita di massa del muscolo scheletrico con invecchiamento, conosciuto come “il sarcopenia.„ Questa perdita età-collegata di muscolo scheletrico contribuisce ad una perdita di forza e ad un aumento globale nella debolezza fisica. Sarcopenia è una componente biologica importante nell'aumento età-collegato nell'avvenimento delle cadute nocive, dell'immobilità e dell'esigenza della disposizione della casa di cura o dell'ospedalizzazione.

Molto di questo lavoro ancora non ha compreso le scimmie dai tre gruppi perché questi animali non sono ancora abbastanza vecchi visualizzare il sarcopenia. Invece, abbiamo studiato resi normalmente alimentati e vecchi, che stanno perdendo la massa del muscolo come pure vecchi ratti e topi sottoposti alla restrizione dietetica, in modo da possiamo conoscere meglio che cosa studiare quando le nostre scimmie dietetiche della restrizione raggiungono le età appropriate.