Кредит: Шаттерсток
Группа исследователей, судя по всему, обнаружила способ воспроизвести часть омолаживающих эффектов, достигаемых обычно за счет ограничения калорийности, воздействуя на иммунный белок C3. Этот белок, связанный с витамином, может стать ключом к долголетию без необходимости придерживаться жесткой диеты, а также без сопутствующих ей рисков для здоровья.
Как известно, сокращение потребления калорий продлевало жизнь лабораторным животным, включая мышей, макак-резус и плодовых мух. Однако у такого режима есть и оборотная сторона: грызуны, получавшие рацион с 40% калорий от нормы, становились более уязвимыми к инфекциям, утрачивали способность к успешному размножению и замедляли рост. Именно эти побочные эффекты побудили ученых задаться вопросом: реально ли отделить полезные свойства ограничения калорий от вредных?
Ранее коллектив из Йельского университета показал, что умеренное ограничение калорий — сокращение рациона на 14% в течение 2 лет — укрепляет иммунную защиту у людей, не вызывая проблем, связанных с ростом или репродуктивной функцией. «Суть в том, что старение податливо и на него можно направленно воздействовать», — подчеркивает старший автор исследования Вишва Дип Диксит, доктор философии, профессор иммунобиологии и сравнительной медицины (кафедра имени Вальдемара фон Зедтвица), директор Йельского центра исследований старения (Y-Age) при Йельской медицинской школе.
Белок C3: новая мишень в борьбе со старением
Ограничение калорий и белок C3
Новое исследование, опубликованное в журнале Природное старение, указывает на возможный ответ, связанный с C3. В рамках проекта CALERIE, организованного Национальным институтом здравоохранения, ученые наблюдали за 42 участниками, которые на протяжении двух лет сокращали потребление калорий на 11–14%, не чувствуя себя обделенными. Анализ более 7000 белков в биологических образцах, собранных в разные временные точки, показал, что уровень компонента комплемента 3 (C3) значительно снижается после ограничения калорий. «Это исследование такого рода, которое было проведено с такой строгостью и контролем и доказало инновационность для физиологии человека», — говорит Диксит.
C3 привлек внимание исследователей, поскольку активация системы комплемента — сети белков, помогающей организму защищаться от патогенов, — может способствовать хроническому воспалению. Устойчивое воспаление считается одним из признаков старения и многих возрастных заболеваний. «Однако причинное влияние C3 на старение и хронические состояния оставалось невыясненным, поэтому мы были рады увидеть его в нашем исследовании», — говорит Хи-Хун Ким, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Диксит и один из ведущих авторов статьи.
Жировая ткань и C3
Сравнение уровней белков до и после двухлетнего ограничения калорий показало, что белая жировая ткань — основная форма жировой ткани у млекопитающих — оказалась главной тканью, реагирующей на изменения рациона. Проверив эту закономерность на мышах, ученые обнаружили, что экспрессия C3 повышается с возрастом, а основным источником белка является висцеральная белая ткань. «Мы этого не ожидали, поскольку эти белки в основном синтезируются в печени. В начале весь этот процесс был неизвестен. Просто сузить круг вопросов до подтипов макрофагов, ответственных за выработку этого белка, было очень сложно», — признается Маниш Мишра, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Диксит и один из ведущих авторов исследования.
Секвенирование одноклеточной РНК позволило еще точнее определить источник: C3 вырабатывается возрастными макрофагами — лейкоцитами, расположенными в жировой ткани. Макрофаги — это клетки иммунной системы, первыми реагирующие на патогены, и они также участвуют в поддержании здоровой функции тканей, добавляет Диксит.
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».