В новом исследовании команда американских и канадских ученых рассмотрела, как снижение калорийности пищи воздействует на теломеры человека — своего рода «защитные колпачки» на концах хромосом, предохраняющие их от повреждений и «склеивания» с другими хромосомами. Влияние оказалось не таким однозначным, как предполагалось.
Теломеры человека (зеленые) на концах хромосом (синие) / © Laboratory of Cell Biology and Genetics at The Rockefeller University
Опыты на животных неоднократно показывали, что ограничение потребляемых калорий на 20-60% положительно сказывается на продолжительности жизни и биологии старения. В США проходит долгосрочный исследовательский проект CALERIE, в котором медики изучают, насколько результаты экспериментов с ограничением калорий у животных верны в отношении людей.
Среди участников CALERIE — здоровые мужчины и женщины без ожирения от 21 года до 50 лет с индексом массы тела от 22 до 27,9 единицы. В рамках оплачиваемого эксперимента калорийность их питания ограничивали на 25% в течение двух лет.
Предыдущие анализы состава крови, иммунологических и эпигенетических данных участников CALERIE подтвердили, что после двух лет такого режима питания процесс биологического старения у них замедлился. Новая работа, недавно вышедшая в журнале Aging Cell, — расширенное исследование, в котором авторы рассмотрели, как ограничение калорий подействовало на укорачивание теломер (с ними связывают биологический возраст и старение организма).
«Причин, по которым ограничение калорийности пищи может продлевать жизнь человека, множество, и эта тема еще не до конца изучена. Один из основных механизмов, обеспечивающих такой эффект, связан с метаболизмом клеток. В процессе потребления клеткой энергии образуются отходы, вызывающие окислительный стресс, способный повредить ДНК или как-то еще „сломать“ клетку. Когда же клетки человека потребляют меньше энергии из-за ограничения калорий, отходов жизнедеятельности становится меньше, и клетки разрушаются медленнее», — пояснил один из авторов исследования доктор Уэйлон Хастингс (Waylon Hastings) из Университета штата Пенсильвания.
Используя данные 175 участников CALERIE, полученные в начале эксперимента, через год после старта и в конце (по прошествии 24 месяцев), исследователи сопоставили длину их теломер. Примерно две трети испытуемых были из группы с ограничением калорий, а одна треть — из контрольной.
Динамика сокращения длины теломер на протяжении исследования у участников с ограничением калорий и из контрольной группы / © 2024 Aging Cell, Waylon J. Hastings et al.
В итоге ученые установили, что на протяжении исследования теломеры укорачивались по-разному. В течение первого года, когда участники, ограниченные в калориях, теряли в весе, длина их теломер сокращалась быстрее, чем в контрольной группе. Это указывает на более активные процессы клеточного старения в организме. По прошествии 12 месяцев участники адаптировались к ограничениям в калорийности пищи, а их вес перестал падать. После этого на втором году эксперимента темпы потери теломер у них существенно замедлились по сравнению с контрольными испытуемыми.
В результате после 24 месяцев участники двух групп подошли к концу исследования примерно с одинаковыми результатами — длина их теломер статистически не различалась.
«Исследование показало, что влияние ограничения калорий на потерю теломер — сложный механизм. <…> Вопреки ожиданиям, потреблявшие меньше калорий люди вначале теряли теломеры быстрее. Процесс замедлился, когда их вес стабилизировался», — отметил другой соавтор работы профессор Идан Шалев (Idan Shalev).
По словам ученых, их результаты поднимают множество важных вопросов. В частности, как длина теломер менялась в дальнейшем? В рамках проекта запланирован сбор данных по итогам 10 лет наблюдений, и исследователи уже ждут их, чтобы проанализировать.
Несмотря на неоднозначные предварительные результаты, предыдущие научные работы на основе данных CALERIE говорят о пользе ограничения калорий для здоровья. В частности, это может помочь снизить уровень «плохого» холестерина, содержащего липопротеины низкой плотности (ЛПНП), и артериальное давление. Что касается влияния на теломеры, то двухлетнего эксперимента недостаточно для какого-то определенного вывода, заключили ученые.
