Возможность замедлить старение, не принуждая организм к изнурительным диетам, давно занимает исследователей. Как показали эксперименты на животных, сокращение калорийности рациона способно продлевать жизнь мышам, макакам-резус и плодовым мухам. Однако у жёстких ограничений есть оборотная сторона: мыши, переведённые на диету с содержанием калорий всего 40% от нормы, становятся восприимчивыми к инфекциям, испытывают трудности с воспроизводством потомства и демонстрируют замедление роста.
Ранее учёные из Йельского университета выяснили, что люди, придерживавшиеся умеренного ограничения калорий на протяжении двух лет (сокращение на 14%), укрепляют иммунную защиту, не сталкиваясь при этом с проблемами, касающимися роста или репродуктивной функции. «Старение на самом деле податливо, это процесс, на который можно нацелиться», — отмечает Вишва Дип Диксит, профессор иммунобиологии и сравнительной медицины, директор Йельского центра исследований старения (Y-Age).
Ключевая роль белка C3 в эффектах ограничения калорий
В новом исследовании, опубликованном в журнале Природное старение, группа Диксита проанализировала данные 42 участников долгосрочного проекта CALERIE, организованного Национальным институтом здравоохранения. Добровольцы в течение двух лет снижали потребление калорий на 11–14%, не чувствуя себя при этом обделёнными. По словам Диксита, эта работа отличается «строгостью и контролем» и доказывает инновационность подхода для физиологии человека.
Сопоставляя более 7000 белков в образцах, собранных в динамике, исследователи обнаружили, что уровень компонента комплемента 3 (C3) заметно падает после ограничения калорий. Это обстоятельство привлекло особое внимание, поскольку активация комплементарной системы — защитной сети белков, помогающей организму справляться с патогенами, — может способствовать хроническому воспалению, которое считается одним из маркеров старения и многих возрастных заболеваний.
Дальнейшие эксперименты показали, что основная зона изменений — белая жировая ткань, главный тип жировой ткани у млекопитающих. У мышей с возрастом экспрессия C3 усиливалась, а висцеральная белая жировая ткань оказалась ведущим источником повышенного уровня C3. «Мы этого не ожидали, поскольку эти белки в основном синтезируются в печени», — признаётся Маниш Мишра, один из соавторов статьи.
Применяя секвенирование одноклеточной РНК, исследователи идентифицировали продуцентов C3: ими оказались возрастные макрофаги — иммунные клетки, расположенные в жировой ткани. Макрофаги, являющиеся первой линией защиты от патогенов, также участвуют в поддержании здоровых функций тканей. «В начале весь этот процесс был неизвестен. Сузить круг до подтипов макрофагов, ответственных за выработку этого белкового комплемента, оказалось крайне сложно», — добавляет Мишра.
Хи-Хун Ким, другой соавтор работы, подчёркивает: «Причинное влияние C3 на старение и хронические состояния не было доказано, поэтому мы были очень рады обнаружить эту связь в нашем исследовании».
мыми от потери веса?
Следующий вопрос заключается в том, что снижение C3 может принести пользу даже без уменьшения веса.
Разработчики концепции понимают, что потеря упругой ткани сама по себе может снизить выработку C3 и обеспечить более здоровое старение. Большинство участников исследования потеряли около 18 фунтов после двух лет умеренного ограничения калорий.
Однако, когда исследователи сравнили изменения индекса массы тела с изменениями уровней белков комплемента, они не обнаружили никакой связи между потерей веса и снижением количества этих белков.
«Это говорит о том, что ограничение калорий имеет положительный эффект, который уникален для жировых тканей и, вероятно, не зависит от потери веса», — сказал он. Ким говорит.
Это предупреждение о том, что некоторые биологические преимущества ограничения количества калорий могут быть воспроизведены, не требуя от людей снижения веса.
Блокировка C3 заряда у мыши
Чтобы проверить эту идею, исследователи использовали препарат, ингибирующий активацию C3 у мышей, имитируя один из эффектов ограничения калорий. У животных меньше взрослого возраста.
По мнению Диксита, результаты, как биологические системы, полезные в молодом возрасте, могут стать вредными позже. Эта концепция, известная как антагонистическая плейотропия, была предложена биологом Питером Медараром в 1952 году для объяснения аспектов старения.
Гормонный рост является одним из примеров. Это важно на позднем этапе развития, но на более поздних этапах жизни оно также может способствовать развитию методов.
C3 и подобный белок эволюционировали для защиты организма от воздействия. Но поскольку люди сейчас живут гораздо дольше, чем их предки, некоторые из тех же защитных принципов могут в конечном итоге начать развивать развитие болезней. Диксит говорит, что снижение повышенной активности C3 может помочь продлить продолжительность здоровья.
Исследователи изучают различные лекарства как мишень для старения
В настоящее время команда изучает, можно ли использовать одобренные FDA препараты-ингибиторы для подавления выработки C3 и замедления старения у людей.
Цель состоит не в том, чтобы полностью учитывать дополнение системы, поскольку она по-прежнему необходима для борьбы с инфекциями.
«Идея состоит не в том, чтобы удалить систему комплемента, необходимую нам для борьбы с инфекциями», — сказал он. Диксит говорит. «Вместо этого состава в том, чтобы восстановить баланс».