Vendita di cura di pelle del prolungamento della vita

Rivista del prolungamento della vita

LE Magazine luglio 1998

Rapporto 

immagineProva coercitiva nei parenti più vicini degli esseri umani

Caloria
Restrizione

InMonkeys
Da Donald K. Ingram, Mark A. Lane
e George S. Roth

La limitazione del numero delle calorie consumate è risultato negli esperimenti del laboratorio aumentare la durata in roditori. Nelle edizioni precedenti, il prolungamento della vita ha presentato i risultati del Dott. Roy Walford del pioniere della restrizione di caloria come pure le pratiche reali della caloria-restrizione dagli esseri umani. Ma l'impatto della restrizione di caloria negli esperimenti umani è difficile da misurare, perché i soggetti potrebbero sopravvivere bene gli sciRentists della ricerca. Qui, esploriamo la sperimentazione mai vista della caloria-restrizione su alcuni dei parenti più vicini agli esseri umani e che scienziati principali negli autori del campo- di questo rapporto-stanno trovando e speranza di trovare, circa l'impatto della restrizione di caloria sull'umanità. La parte 2 di questa serie si occuperà di simile progetto di ricerca.

“Mangi di meno, più lungo in tensione,„ un'osservazione dell'marchio di garanzia nella ricerca di invecchiamento, sta attirando l'attenzione aumentata. Dagli studi pionieristichi di Clive McCay e dei colleghi all'inizio di Cornell University negli anni 30, il paradigma della restrizione di caloria (CR) è stato uno strumento intrigante e potente per gerontologia sperimentale.

Che cosa sono gli effetti della restrizione di caloria? Quando i roditori di laboratorio maturi (ratti e topi) sono alimentati circa 30 - 40 per cento che di meno che essi mangierebbe normalmente, le seguenti osservazioni accadono quasi sempre:

  • I gruppi del CR vivono 30 - 40 per cento più di lunghezza di a quegli animali permessi mangiare tutti essi vogliono;
  • Hanno incidenza successiva e più bassa di molte malattie relative all'età, compreso cancro; e
  • Mantengono più successivamente i livelli giovanili di funzione in vita.
Queste osservazioni forniscono la legittimità al reclamo di CR come trattamento antinvecchiamento… forse quello solo che la maggior parte dei gerontologi permetterebbero per essere caratterizzati in questo modo.

La restrizione di caloria è intrigante per parecchie ragioni. La maggior parte dei gerontologi osservano l'invecchiamento come comprendendo i processi altamente complessi derivando dalle interazioni di numerosi geni con i numerosi fattori ambientali. Ma il paradigma del CR offre alla possibilità gli impatti di quel questo trattamento sopra alcuni meccanismi fondamentali. Se questi meccanismi fossero identificati, i gerontologi potrebbero guadagnare la grande comprensione nei processi di base di invecchiamento che possono essere manipolati con altri trattamenti.

Per parecchie ragioni supplementari, la restrizione di caloria offre uno strumento potente per gerontologia sperimentale. In primo luogo, fornisce gli effetti “robusti„; cioè gli stessi risultati sono ottenuti generalmente qualunque cosa il ceppo o le specie del roditore di laboratorio stia usando, o che tipo di CR è applicato. La manipolazione di una fonte calorica particolare, se da proteina, grasso o carboidrati, non è quella importante per raggiungere i risultati previsti. La restrizione delle calorie totali è la maggior parte del fattore importante, finchè la dieta è fornita con gli importi normali o persino arricchiti delle sostanze nutrienti essenziali.

Secondariamente, il CR può esercitare gli effetti benefici una volta implementato in roditori in molte fasi di vita (sebbene la maggior parte dei gerontologi abbiano acconsentito che questi effetti diminuiscono il successivamente nella vita che è cominciato). E, sebbene la maggior parte della ricerca fosse stata condotta nei roditori di laboratorio, parecchi studi hanno indicato l'estensione della durata in altri vertebrato e specie invertebrate sottoposti ai vari regimi del CR. Gli esempi includono le pulci di acqua, i ragni ed i guppies.

Alcuni gerontologi hanno considerato che la risposta a CR fosse più pertinente in specie di breve durata quali i roditori, di cui la strategia evolutiva della sopravvivenza comprende la gestazione rapida, rapida lo sviluppo e un numero alto della prole. Tali specie vivono in contrassegnato in corso d'evoluzione e devono approfittare delle risorse variabili che sono determinate solitamente dai fattori stagionali. Per esempio, se l'alimento scarseggia prima di un cambiamento stagionale, sarebbe “adattabile„ (cioè utile) affinchè tali specie ritardi la loro crescita e sviluppo e pospone o riduce l'attività riproduttiva finché l'alimento non fosse più abbondante.

T cheeffettua di questa strategia è di attivare i meccanismi che ritardano indirettamente i processi di invecchiamento e promuovono la longevità. In specie quali gli esseri umani, questa strategia non potrebbe evolversi.

Tuttavia, parecchie possibilità esistono per l'indirizzo della rilevanza di CR all'invecchiamento umano, compreso gli studi in esseri umani; tuttavia, abbiamo scelto di intraprendere i nostri studi in primati non umani, specificamente resi. Sotto gli auspici dell'istituto nazionale su invecchiamento, abbiamo cominciato il nostro studio nel 1987 con 30 scimmie maschii. Su un periodo di dieci anni, abbiamo ampliato il nostro studio notevolmente per includere le scimmie maschii e femminili attraverso una gamma di età. Quasi 200 scimmie ora sono in esame. Inoltre, gli studi del CR in resi sono stati iniziati all'università di Wisconsin ed all'università del Maryland, Baltimora.

Questi studi hanno reso i risultati importanti per quanto riguarda le domande circa gli entrambi meccanismi di CR e della sua importanza ad invecchiamento umano. Nella breve, prova emergente sosterrebbe il punto di vista che gli effetti del CR sono pertinenti alle specie del primate. Vediamo la grande consistenza fra i roditori e le scimmie nelle risposte fisiologiche a CR. A causa di questa consistenza nella risposta, stiamo cominciando a credere che la risposta a CR potrebbe essere una strategia evolutiva generalizzata per gli organismi che potrebbero invocare i simili meccanismi antinvecchiamento con le simili vie di segnalazione.

Perché scimmie di studio? In un senso genetico, i resi e gli esseri umani sono strettamente connessi. Parte di queste specie circa 95 per cento del loro DNA in comune. In secondo luogo, i resi hanno una durata massima di circa 40 anni, contro 120 anni per gli esseri umani. Quindi, il tasso di invecchiamento nei resi dovrebbe essere tre volte più velocemente in queste scimmie che gli esseri umani, facenti tutte le differenze relative all'età fra le scimmie di controllo e quelle sul CR visto rapidamente.

Ma il motivo principale per lo studio del primate non umano è la capacità di implementare il controllo sperimentale. Sarebbe estremamente difficile da intraprendere gli studi ben controllato di CR in esseri umani; la gente tende va via e sulle diete, per una cosa. Abbiamo voluto mantenere il controllo completo sopra la dieta da assicurare di conformità.

Inoltre, gli studi umani comprenderebbero l'interazione del trattamento con molti fattori genetici ed ambientali. Nel nostro studio facendo uso dei resi, possiamo controllare quasi tutti gli elementi dell'ambiente. Le scimmie mangiano la stessa dieta e vivono negli stessi dintorni. Inoltre, potevamo assegnare le scimmie a rispettivo controllo ed i gruppi sperimentali tali che tutti i fattori genetici sarebbero stati disposti a caso attraverso i gruppi.

La progettazione sperimentale del nostro studio ha incluso le scimmie maschii e femminili sparse attraverso tre gruppi di base dell'età, poiché abbiamo voluto valutare gli effetti di CR alle fasi differenti di vita come pure esaminare le differenze dell'età in una vasta gamma di variabili. I gruppi hanno variato dal giovane (molto giovane) ad adolescenza recente/alla a giovani età adulta e vecchio (20enni, equivalenti agli esseri umani di 60 anni).

Inoltre, abbiamo scimmie assegnate agli studi longitudinali a lungo termine, alcuni con più di 10 anni di dati raccolti, mentre altre scimmie sono state assegnate ai più brevi studi di termine. I più brevi gruppi di termine sono stati studiati con i metodi piuttosto più dilaganti, quale l'impianto dei dispositivi telemisurati che trasmettono i dati sulla frequenza cardiaca di temperatura corporea e. Le scimmie nello studio longitudinale immagine sono usati per le procedure relativamente non invadenti che principalmente comprendono prendere il sangue e pelano i campioni su base trimestrale, o seguire le procedure non invadenti quale l'osso esplora.

Lo scopo del CR dello studio era di ridurre l'apporto calorico delle scimmie sperimentali a 30 per cento sotto cui una dieta sana normale sarebbe stata.

Le scimmie sono sotto l'occhio costante e vigile dei veterinari formati nella biologia del primate che controllano tutte le procedure e valutano la salute di ogni scimmia. Tutte le procedure condotte sulle scimmie devono in primo luogo essere approvate da un comitato speciale composto degli scienziati e dei veterinari che controllano ed esaminano tutti gli aspetti di cura degli animali.

La dieta che abbiamo progettato per il nostro studio è una variazione del cibo della scimmia che è stato utilizzato per molti anni in laboratori. Inoltre, la dieta è stata arricchita con 40 per cento più vitamine e minerali di quanto i livelli raccomandati per assicurarsi che le scimmie su CR non fossero private nutrizionalmente.

Inoltre abbiamo voluto evitare la possibilità dell'obesità fra i nostri comandi; quindi, usiamo una dieta a bassa percentuale di grassi. Come gli esseri umani, le scimmie risponderanno a calorico ricco, diete ad alta percentuale di grassi e come tali sono usati come modelli di aterosclerosi e del diabete di adulto-inizio. Una letteratura massiccia esiste per mostrare gli effetti della vita riduzione dell'obesità e dei suoi problemi sanitari relativi in esseri umani e nei modelli dell'animale.

Lo scopo del nostro studio era di ridurre l'apporto calorico delle scimmie sperimentali a 30 per cento sotto ché scimmia dell'età e del peso corporeo comparabili avrebbe mangiato normalmente, mentre evitando obesità. Questa quantità normale di consumo alimentare cambia in funzione dell'età (le più grandi scimmie adulte mangiano le scimmie più giovanili), di modo che gli adeguamenti occasionale alla dieta delle scimmie nei gruppi sperimentali sono stati necessari. Il controllo e le scimmie sperimentali nel nostro studio stanno mangiando esattamente la stessa dieta, ma le scimmie del CR stanno ricevendo di meno.

Come altra caratteristica dello studio, le scimmie nei gruppi sperimentali sono state presentate gradualmente al regime del CR. Il libero accesso alla dieta è stato permesso il primo mese e la dieta è stata ridotta 10 per cento ogni mese durante tre mesi fino ad implementare la riduzione di 30 per cento.

Poiché il CR del tipo che abbiamo progettato non era stato tentato mai in un primate, noi è stato interessato circa la conservazione degli animali sani. Abbiamo invitare il regime per ritardare la crescita e sviluppo in giovani scimmie, come avuto osservato nei numerosi studi in roditori, ma era inoltre il nostro obiettivo da evitare severamente arrestare tutti i processi normali ha potuto essere osservato nella malnutrizione. Ed effettivamente, abbiamo prodotto le scimmie della dimensione e della composizione corporea differenti, ma abbiamo concluso che il regime che abbiamo introdotto non ha avuto effetti sulla salute nocivi.

Come previsto, gli animali caloria-limitati pesati di meno che gli animali di controllo, ma i peso corporei di entrambi i gruppi hanno richiesto quasi un anno per divergere. Il CR monkeys il peso corporeo guadagnato ad un tasso più lento ed hanno raggiunto un plateau del peso corporeo come adulti che era di circa 1 - 2 chilogrammi (2,2 - 4,4 libbre) di meno che le loro controparti di controllo. C'erano le piccole variazioni fra i vari gruppi.

Ma dovrebbe essere chiaro che le nostre scimmie non sono state disposte su una dieta di arresto. Piuttosto, l'implementazione di una riduzione di 30 per cento dell'assunzione di dieta ha prodotto i cambiamenti graduali nel peso corporeo. Le vecchie scimmie tendono ad essere più grasse di quelle più giovani, ma il CR inoltre ha ridotto il grasso corporeo loro (ma non allo stesso grado). Oltre ad essere più leggere nel peso corporeo, le scimmie che sono state iniziate su CR presto nella vita anche erano più brevi.

I maschi di controllo dai più giovani gruppi sono inferiore a 20 per cento del grasso corporeo, mentre le femmine di controllo sono inferiore a 15 per cento. Il CR ha ridotto entrambi i generi a meno di 7 per cento del grasso corporeo. Inoltre, il CR inoltre ha alterato la distribuzione di grasso. Per esempio, non c' è tanto grasso intorno alla vita nelle scimmie del CR, una circostanza che, in esseri umani, è pensata per ridurre il rischio di malattia cardiaca.

Altri eventi inerenti allo sviluppo che erano stati riferiti in roditori inoltre sono stati veduti, specificamente l'età di pubertà. Definendo la maturità sessuale basata su testosterone costantemente alto livella, noi ha osservato che il CR ha ritardato la pubertà entro circa un anno. Riassumendo, il CR in scimmie ha prodotto i simili effetti su composizione corporea e lo sviluppo a quelli che erano stati osservati in roditore studia. Questi risultati non sembrerebbero sensazionali da soli. Effettivamente, si potrebbe invitare questi per accadere in tutto il mammifero, compreso gli esseri umani, sottoposti ad una riduzione di 30 per cento delle calorie; tuttavia, questi risultati sono stati accolti favorevolmente in quanto hanno generato la fiducia che gli effetti fisiologici simili a che cosa era stato osservato in roditori dovrebbero anche essere preveduti in resi.

Un'altra aspettativa era, se riduciamo l'apporto energetico in un organismo, si potrebbe pensare osservare le conseguenze metaboliche. Ancora nel modello della scimmia, questi cambiamenti nel metabolismo energetico hanno parallelizzato che cosa era stato osservato nei modelli del roditore. Infatti, una riduzione del tasso metabolico era una delle ipotesi iniziali e principali per spiegare gli effetti antinvecchiamento di CR. Lungamente era stato riconosciuto che la longevità mammifera è stata correlata inversamente con il tasso metabolico… più basso il tasso metabolico, più lunga la durata. La teoria del radicale libero di invecchiamento si è trasformata nel sostegno a questa osservazione. Se un organismo sta metabolizzando meno ossigeno, quindi è stato per ragione per cui meno radicali potenzialmente offensivi dell'ossigeno sono stati prodotti come componente di questo processo normale.

Il tasso metabolico è espresso come rapporto: le unità di ossigeno si sono divise dalla massa magra del corpo. È chiaro che su base giornaliera gli animali del CR stanno consumando meno ossigeno negli importi assoluti rispetto ai comandi, ma poiché la massa magra del corpo è ridotta da CR, i tassi metabolici sembrano simili. (Altri gerontologi, quale il Dott. Richard Weindruch dell'università di Wisconsin, hanno sostenuto che questa misura di metabolismo trascura altri parametri fisiologici colpiti da CR. Per esempio, gli organi che consumano un gran numero di ossigeno sono più piccoli nella dimensione negli animali del CR e nelle differenze nel tasso metabolico connesso con CR potrebbero essere osservati così soltanto in determinati organi.) [Ed.: Il prolungamento della vita porterà i dettagli degli studi del Dott. Weindruch in un'edizione futura.] che altre misure fisiologiche indicano che il roditore o la scimmia su CR ha alterato il suo metabolismo basale. La temperatura rettale in scimmie maschii è ridotta circa da un grado nei gruppi sperimentali, rispetto ai comandi. I livelli riduttori di glucosio nel sangue delle scimmie del CR sono diventato evidenti circa un anno nello studio.