Низкокалорийная диета и микрофлора кишечника
Низкокалорийная диета – ограниченное употребление калорий с сохранением полноценности питания – оказывает положительное влияние на долголетие многих видов, в том числе человека. Новые данные, полученные учеными Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, работающими под руководством доктора Мален Хансен (Malene Hansen), значительно углубили понимание механизмов, лежащих в основе этого феномена.
В экспериментах на круглых червях C.elegans они продемонстрировали, что критичным для увеличения продолжительности жизни фактором является аутофагия в клетках кишечника. Как оказалось, для клеток кишечника содержащихся в условиях низкокалорийной диеты нематод характерны повышенные уровни аутофагии, что значительно улучшает состояние их здоровья.
То, что аутофагии принадлежит важная роль в увеличении продолжительности жизни, является хорошо известным фактом. Этот механизм заключается в разрушении клеточных компонентов – синтезирующих белок, генерирующих энергию и транспортных систем – до малых молекул. Это одновременно избавляет клетку от ненужных или нефункциональных клеточных компонентов и предоставляет строительный материал для синтеза новых органелл, что особенно важно в условиях ограниченного поступления питательных веществ.
Авторы исследования хотели разобраться, каким образом низкокалорийная диета влияет на аутофагию в клетках кишечника, важность полноценного функционирования которого для долгой жизни давно установлена. В качестве модели они использовали нематод линии eat-2, генетически предрасположенных к употреблению меньшего количества пищи и имеющих более длинную, по сравнению с нормальными червями, продолжительность жизни. Нематоды этой линии являются идеальной моделью для изучения механизмов, лежащих в основе увеличивающего продолжительность жизни действия аутофагии.
Проведенные ими эксперименты показали, что блокирование аутофагии в клетках кишечника таких червей значительно укорачивает продолжительность их жизни.
При более детальном изучении эффектов, оказываемых ингибированием аутофагии на функционирование кишечника, было установлено, что, тогда как кишечные стенки нормальных червей с возрастом начинают пропускать жидкость, кишечные стенки особей линии eat-2 сохраняют свою целостность. Блокирование аутофагии устраняло эту особенность, что указывает на важность сохранности кишечника для долголетия.
По словам доктора Хансен, на сегодняшний день еще неясно, каким образом целостность кишечной стенки влияет на продолжительность жизни. Возможно, что ухудшение функционирования кишечных стенок, ассоциированное с нормальным старением, может облегчать проникновение токсичных соединений и патогенов в организм.
Исследователи также продемонстрировали, что подавление аутофагии в клетках кишечника снижает активность малоедящих и долгоживущих червей. Вполне вероятным объяснением является то, что снижение аутофагии в одном органе может оказывать влияние на другие органы, в данном случае – на мышечную ткань или двигательные нейроны. Выяснение взаимосвязи между подвижностью и аутофагией в клетках кишечника требует проведения дальнейших исследований, однако авторы предполагают, что ингибирование аутофагии в кишечнике может нарушать его способность к усвоению питательных веществ или секреции гормонов, важных для функционирования других органов.
Несмотря на то, что результаты исследования свидетельствуют о пользе аутофагии для организма, Хансен предупреждает, что до того, как регулирование активности аутофагии можно будет рассматривать в качестве терапевтического подхода, необходимо более детально разобраться в том, каким образом этот процесс воздействует как на отдельные клетки, так и на организм в целом.
Статья Sara Gelino et al. Intestinal Autophagy Improves Healthspan and Longevity in C. elegans during Dietary Restriction опубликована в журнале PLoS Genetics.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Sanford-Burnham Prebys Medical Discovery Institute: Dietary restriction increases lifespan through effects on the gut.
15.07.2016