Но в новом исследовании, опубликованном сегодня в журнале Cell Metabolism, исследователи из Диабетического центра Джослина обнаружили новый механизм увеличения продолжительности жизни, который связывает ограничение калорийности с регуляцией иммунной системы.
«Регулирование иммунной активности является важным аспектом ограничения диеты», – говорит Кейт Блэквелл, доктор медицины, доктор философии, младший директор по исследованиям и старший исследователь в Joslin, и профессор генетики в Гарвардской медицинской школе, старший автор статьи. "И это важно для регулирования продолжительности жизни и, в этом контексте, увеличения продолжительности жизни."
В этом исследовании д-р. Блэквелл и его команда обнаружили, что ограничение калорийности снижает уровень врожденного иммунитета за счет снижения активности регуляторного белка p38, вызывая эффект цепной реакции, заканчивающийся снижением иммунного ответа.
Врожденный иммунитет подобен охраннику тела, который следит за любыми нежелательными бактериями или вирусами.
Если врожденная иммунная система что-то замечает, она активирует острый иммунный ответ. Чтобы оставаться здоровыми, нам нужна определенная степень обоих видов иммунитета, но сверхактивная врожденная иммунная система, которая возникает чаще с возрастом, означает постоянное воспаление слабой степени, которое может привести к множеству проблем со здоровьем.
«[Перед этим исследованием] люди изучали, что происходит с иммунитетом к старению у людей, но никто никогда не исследовал ни в одном организме, участвует ли модуляция иммунитета или его активности в увеличении продолжительности жизни или может быть полезной как часть антивозрастной терапии. программа ", – говорит доктор. Блэквелл.
Исследования проводились на микроскопическом черве нематоде C. elegans.
Наиболее фундаментальные гены и регуляторные механизмы, обнаруженные у этих червей, обычно являются более простыми версиями тех, что присутствуют у людей, что делает их хорошей моделью для изучения старения, генетики и болезней человека.
Доктор. Блэквелл и его команда проанализировали уровни белков и действия генетических путей в периоды ограничения калорийности. Они смогли сосредоточиться на конкретном генетическом пути, который регулируется белком p38.
Они увидели, что, когда p38 был полностью неактивен, ограничение калорийности не помогало и не влияло на врожденный иммунитет. Когда он был активен, но на более низких уровнях, чем обычно, он запускал генетические пути, которые снижали врожденный иммунный ответ до оптимального уровня.
"Это было самое удивительное, что мы обнаружили.
Путь был подавлен, хотя он был критическим », – говорит д-р. Блэквелл.
То, что этот иммунорегулирующий ответ был активирован питательными веществами, а не бактериями, также было удивительно. Это добавляет к растущему числу доказательств, связывающих метаболизм с иммунной системой.
«Это действительно новая область у млекопитающих, так называемый иммунометаболизм – идея о древних связях между метаболизмом и иммунитетом», – говорит д-р.
Блэквелл. «Мы смогли показать в этой действительно очень примитивной иммунной системе, что она регулируется метаболически и влияет на продолжительность жизни и здоровье независимо от антипатогенной функции. Именно тогда я начал называть это примитивным иммунометаболическим путем или иммунометаболической регуляцией."
Сделав это открытие, доктор. Блэквеллу было любопытно узнать, действует ли хорошо известный механизм долголетия, заключающийся в снижении передачи сигналов IGF1, на иммунную систему.
На протяжении более 20 лет исследования на множестве различных организмов подтверждали, что более низкие уровни передачи сигналов IGF1 способствуют увеличению продолжительности жизни. Считается, что это связано с активацией защитных факторов белком FOXO (называемым DAF-16 в C. elegans).
В этом новом исследовании доктор. Блэквелл и его команда обнаружили, что, когда передача сигналов IGF была снижена у червей, цепная реакция, запускаемая FOXO-подобным DAF-16, не только усиливала защитные механизмы, но также приводила к снижению аппетита червей.
Это естественным образом приводит испытуемых в состояние ограничения калорийности.
«Это в значительной степени связывает механизм роста [передачи сигналов IGF1] с потреблением пищи и поведением при поиске пищи», – говорит д-р. Блэквелл.
Снижение активности FOXO-подобного гена, кажется, говорит червям, что они находятся в состоянии голодания и что питательных веществ может быть недостаточно.
Это заставляет червей экономить энергию, что приводит к сокращению потребления пищи. Это добровольное ограничение калорийности затем приводит к снижению врожденного иммунного ответа.
Доктор. Blackwell планирует продолжить изучение того, как белок FOXO подавляет аппетит, и понять, может ли это в конечном итоге привести к разработке лекарств.
Гены, ответственные за явления, наблюдаемые в этом исследовании, сохранены у людей. Это открывает возможности для медицинских приложений человека, от оптимизации иммунной системы до разработки лекарств для контроля аппетита.
«Конечная цель – научиться управлять продолжительностью здоровой жизни человека», – говорит д-р. Блэквелл. «Не для того, чтобы люди дожили до 120, 130, а для того, чтобы продлить период здоровой жизни».
А хроническое воспаление – главный фактор старения человека. Есть надежда, что некоторые из конкретных механизмов могут привести к оптимизации иммунной функции у людей во время старения для улучшения здоровья в течение жизни человека."
Исследование было поддержано грантами Национального института здоровья (NIH) и Национального института диабета, болезней органов пищеварения и почек (NIDDK).