Oamenii de știință de la Gladstone Institutes au identificat un mecanism nou prin care un tip de dietă cu conținut scăzut de carbohidrați, cu conținut scăzut de calorii - numită „dietă ketogenică” - ar putea întârzia efectele îmbătrânirii. Această descoperire fundamentală dezvăluie modul în care o astfel de dietă ar putea încetini procesul de îmbătrânire și ar putea într-o zi să permită oamenilor de știință să trateze sau să prevină mai bine bolile legate de vârstă, inclusiv bolile de inimă, boala Alzheimer și multe forme de cancer.

modul

Pe măsură ce îmbătrânirea populației continuă să crească, bolile legate de vârstă au devenit din ce în ce mai frecvente. Deja în Statele Unite, aproape una din șase persoane au peste 65 de ani. Bolile de inimă continuă să fie cel mai mare ucigaș al națiunii, cu cancer și Alzheimer aproape în urmă. Astfel de boli pun o presiune imensă asupra pacienților, familiilor și sistemului nostru de sănătate. Dar acum, cercetătorii din laboratorul investigatorului principal Gladstone, Eric Verdin, MD, au identificat rolul pe care îl joacă un compus chimic din corpul uman în procesul de îmbătrânire - și care poate fi cheia noilor terapii pentru tratarea sau prevenirea unei varietăți de vârstă -boli legate.

În cel mai recent număr al revistei Science, disponibil online pe 6 decembrie, Dr. Verdin și echipa sa au examinat rolul compusului β-hidroxibutirat (βOHB), așa-numitul „corp cetonic”, care se produce în timpul unei diete prelungite cu conținut scăzut de calorii sau cetogenă. În timp ce corpurile cetonice precum βOHB pot fi toxice atunci când sunt prezente la concentrații foarte mari la persoanele cu boli precum diabetul de tip I, Dr. Verdin și colegii săi au descoperit că, la concentrații mai mici, βOHB ajută la protejarea celulelor de „stresul oxidativ” - care apare pe măsură ce anumite molecule acumulează niveluri toxice în organism și contribuie la procesul de îmbătrânire.

„De-a lungul anilor, studiile au descoperit că restricționarea caloriilor încetinește îmbătrânirea și crește longevitatea - cu toate acestea, mecanismul acestui efect a rămas evaziv.” Spuse Verdin. Dr. Verdin, autorul principal al lucrării, conduce Centrul pentru HIV și Îmbătrânire la Gladstone și este, de asemenea, profesor la Universitatea din California, San Francisco, cu care Gladstone este afiliat. „Aici, descoperim că βOHB - principala sursă de energie a organismului în timpul exercițiului sau al postului - blochează o clasă de enzime care altfel ar favoriza stresul oxidativ, protejând astfel celulele de îmbătrânire.”

Stresul oxidativ apare pe măsură ce celulele folosesc oxigenul pentru a produce energie, dar această activitate eliberează și alte molecule potențial toxice, cunoscute sub numele de radicali liberi. Pe măsură ce celulele îmbătrânesc, ele devin mai puțin eficiente în eliminarea acestor radicali liberi - ducând la deteriorarea celulelor, stres oxidativ și efectele îmbătrânirii.

Cu toate acestea, Dr. Verdin și echipa sa au descoperit că βOHB ar putea ajuta la întârzierea acestui proces. Într-o serie de experimente de laborator - mai întâi în celulele umane dintr-un vas și apoi în țesuturile luate de la șoareci - echipa a monitorizat modificările biochimice care apar atunci când βOHB este administrat în timpul unei diete cronice cu restricție calorică. Cercetătorii au descoperit că restricția calorică stimulează producția de βOHB, care a blocat activitatea unei clase de enzime numite histone deacetilaze sau HDAC.

În mod normal, HDAC-urile păstrează o pereche de gene, numite Foxo3a și Mt2, dezactivate. Dar nivelurile crescute de βOHB blochează HDAC-urile să facă acest lucru, ceea ce implicit activează cele două gene. Odată activate, aceste gene încep un proces care ajută celulele să reziste la stresul oxidativ. Această descoperire nu numai că identifică un nou rol de semnalizare pentru βOHB, dar ar putea reprezenta și o modalitate de a încetini efectele dăunătoare ale îmbătrânirii în toate celulele corpului.

„Această descoperire avansează, de asemenea, foarte mult înțelegerea noastră a mecanismului care stă la baza HDAC-urilor, despre care se știa deja că este implicat în îmbătrânirea și bolile neurologice”, a declarat investigatorul Gladstone, Katerina Akassoglou, dr., Expert în boli neurologice și unul dintre colaboratorii lucrării. autori. Constatarile ar putea fi relevante pentru o gama larga de afectiuni neurologice, cum ar fi Alzheimer, Parkinson, autism si traumatisme cerebrale - boli care afecteaza milioane si pentru care exista putine optiuni de tratament.

„Identificarea βOHB ca o legătură între restricția calorică și protecția împotriva stresului oxidativ deschide o varietate de noi căi către cercetători pentru combaterea bolilor”, a declarat Tadahiro Shimazu, un coleg postdoctoral Gladstone și autorul principal al lucrării. „În viitor, vom continua să explorăm rolul βOHB - în special modul în care aceasta afectează celelalte organe ale corpului, cum ar fi inima sau creierul - pentru a confirma dacă efectele protectoare ale compusului pot fi aplicate pe tot corpul.”