Restricția calorică este cunoscută de mult timp pentru a crește durata de viață și durata de viață a celor mai studiate animale. Cercetările arată, de asemenea, că animalele cărora li se administrează o dietă cu restricții calorice sunt, de asemenea, în general mai capabile să regenereze leziunile tisulare după rănire.

îmbunătățește

Restricția calorică îmbunătățește regenerarea țesuturilor

Un nou studiu realizat de laboratorul Lengner de la Universitatea din Pennsylvania a identificat celulele reale responsabile de această capacitate regenerativă crescută în țesutul intestinal [1]. Cercetătorii au descoperit că atunci când un șoarece care primește o dietă cu restricție calorică este expus la radiații, un tip specializat de celule stem cunoscute sub numele de celule stem de rezervă este capabil să supraviețuiască și să repare rapid țesuturile intestinale.

Numeroase studii au arătat că restricția calorică, deși este neplăcută, poate îmbunătăți sănătatea și reduce riscul de diabet, atac de cord și alte boli legate de vârstă. Studiile arată, de asemenea, că restricția calorică permite animalelor să regenereze mai eficient țesuturile rănite.

Cu toate acestea, efectele restricției calorice sunt într-adevăr dincolo de dezbateri, având în vedere cantitatea de date de sprijin. Ceea ce nu era clar a fost baza moleculară și celulară pentru beneficiile observate pentru sănătate.

S-a propus că restricția calorică funcționează și crește repararea țesuturilor prin influențarea activității celulelor stem. Acestea sunt celule stem rezidente de țesut care se transformă în diferitele tipuri de celule ale țesuturilor lor native. Echipa de cercetare a explorat anterior modul în care unele celule stem din intestine rezistă la deteriorarea ADN-ului și motivele pentru care restricția calorică ar putea influența aceste celule stem pentru a rezista la deteriorare.

Ei au analizat studii recente care au analizat efectele restricției calorice asupra celulelor stem intestinale active care se găsesc în mod obișnuit în acest țesut. Aceste celule stem active sunt caii de lucru ai țesutului, creând o rotație mare a celulelor necesare în acest mediu, dar sunt, de asemenea, ușor deteriorate de expunerea la radiații. Prin urmare, cercetătorii au considerat că este puțin probabil să fie celulele stem intestinale responsabile de regenerarea crescută pe care o provoacă restricția calorică.

Rezervați celulele stem pentru salvare

Atenția lor s-a îndreptat către un alt tip de celule stem găsite în țesutul intestinal, celula stem de rezervă. Într-un studiu anterior, echipa a demonstrat că aceste celule stem particulare sunt, în general, într-o stare inactivă și rămân bine protejate de radiații și insulte similare, cum ar fi chimioterapia. Ei au descoperit că aceste celule stem inactivă devin activate atunci când rănirea gravă ucide celulele stem active din țesut; odată ce acest lucru se întâmplă, celulele stem de rezervă intră în viteză înaltă și încep să repare țesutul. Așadar, cercetătorii au propus că aceste celule sunt responsabile de efectele regenerative ale restricției calorice.

Pentru a testa acest lucru, echipa a analizat modul în care aceste celule stem intestinale specializate au reacționat la restricția calorică la șoareci și când au fost expuse la insultă de la radiații.

Șoarecii au primit o dietă cu 40% mai mică în calorii decât o dietă obișnuită; cercetătorii au văzut că celulele stem de rezervă s-au extins cu un raport de cinci ori după ce au devenit din ce în ce mai active. În plus, echipa a descoperit că îndepărtarea selectivă a acestor celule de la șoareci reduce capacitatea lor de regenerare în jumătate în țesutul intestinal. Acest lucru sugerează că celulele stem de rezervă joacă un rol cheie în repararea și regenerarea țesuturilor și că restricția calorică le stimulează activitatea.

Apoi, cercetătorii au aprofundat mecanismele exacte prin care acționau aceste celule și, pentru a face acest lucru, au comparat expresia genică a șoarecilor normali cu șoarecii cu restricție calorică. Ei au descoperit că celulele stem de rezervă au suprimat diferite căi cunoscute a fi reglementate de complexul mTOR de detectare a nutrienților (ținta mamiferelor de rapamicină).

Calea mTOR este una dintre cele patru căi care controlează metabolismul și se știe că influențează îmbătrânirea; aceasta face parte din detectarea neregulată a nutrienților, un semn distinctiv al îmbătrânirii. Alte studii arată că activarea mTOR poate mobiliza celulele stem latente, care este necesară pentru ca țesutul să fie regenerat, deoarece servește ca un apel de trezire.

Cercetătorii de aici au descoperit că celulele stem de rezervă au o activitate mTOR scăzută, care a devenit și mai mică în timpul restricției calorice. De asemenea, activitatea mTOR mai mică se corelează cu o rezistență mai bună la vătămare. Cu toate acestea, dacă țesutul trebuie să se regenereze după o leziune, celulele stem de rezervă ar avea nevoie de mTOR. În mod ciudat, au descoperit că atunci când sunt răniți, șoarecii cu restricție calorică ar putea activa mTOR mai bine decât șoarecii martor.

Acest lucru sugerează că, deși mTOR este inițial suprimat de celulele stem de rezervă, acesta este, de asemenea, mai ușor activat la șoareci cu restricție calorică după rănire. De ce se întâmplă acest lucru nu este încă cunoscut, dar cercetătorii intenționează să afle într-un studiu de urmărire.

În cele din urmă, echipa de cercetare a testat leucina, un aminoacid care activează mTOR și rapamicina, un medicament cunoscut pentru a inhiba activitatea mTOR. Au vrut să afle dacă mTOR a reglementat activitatea celulelor stem de rezervă și a constatat că celulele stem proliferează atunci când sunt expuse la leucină și sunt inhibate atunci când sunt expuse la rapamicină.

Cercetătorii au descoperit că, pe de o parte, leucina a făcut celulele stem de rezervă mai vulnerabile la radiații și mai puțin capabile să regenereze leziunile țesuturilor în urma leziunilor cauzate de radiații. Pe de altă parte, au descoperit că rapamicina a protejat celulele stem de rezervă de radiații, menținându-le latente.

Calea mTOR și rolul său aparent paradoxal prezintă aici un puzzle interesant și, ca următorul lor pas, cercetătorii intenționează să privească dincolo de detectarea nutrienților pentru a vedea ce tip de molecule de semnalizare pot încuraja activarea celulelor stem de rezervă. Se pare că menținerea nivelului mTOR mai scăzut susține longevitatea, dar că există un echilibru fin între menținerea acestuia scăzută, dar permițând exprimarea acestuia atunci când este necesar în timpul rănirii.

Un cuvânt de precauție

Trebuie subliniat faptul că acest experiment a avut loc la șoareci, dar beneficiile pentru sănătate par să se traducă la oameni, după cum arată diverse studii. Din păcate, în timp ce șoarecii trăiesc mult mai mult atunci când au restricții calorice, această creștere a duratei de viață nu este văzută la oameni.

În linii mari, restricția calorică este benefică pentru oameni, deci merită încă luată în considerare, iar alte studii sugerează că această regenerare îmbunătățită este văzută și în alte țesuturi. Există, de asemenea, unii oameni care ar putea crede că rapamicina poate fi o modalitate de a-ți lua tortul și de a-l mânca.

Cu toate acestea, ar trebui să fim prudenți aici. Rapamicina nu este un înlocuitor adecvat pentru restricția calorică, deoarece efectele sale sunt de lungă durată și ar continua să prevină activarea celulelor stem după rănire; acest lucru ar duce la o regenerare slabă a țesuturilor, deoarece celulele stem de rezervă nu ar fi mobilizate eficient. În timp ce rapamicina și restricția calorică împărtășesc unele ținte comune, ele nu sunt aceleași.

La fel ca rapamicina, restricția calorică inhibă mTOR, dar, așa cum arată acest experiment, poate fi ușor inversată ca răspuns la rănire. Acest lucru nu este cazul rapamicinei, care rămâne în sistem și continuă să inhibe mTOR indiferent de leziuni și astfel reduce regenerarea țesuturilor.

Concluzie

Ne pare rău, oameni buni; pentru moment, nu există nici o pastilă care să imite efectele restricției calorice, așa că, dacă doriți beneficiile pentru sănătate, reducerea caloriilor este în prezent singura cale de urmat.