Диета с пониженным содержанием калорий увеличивает продолжительность жизни, регулируя гены, ответственные за иммунитет, воспаление и липидный обмен.
Старение организма — это неизбежный физиологический процесс, сопровождаемый снижением функций всех органов и тканей. Старение является самым высоким фактором риска для многих заболеваний человека, включая рак, деменцию, диабет и метаболический синдром. В 1935 году ученые Корнельского университета сделали необычайное открытие. Поместив крыс на низкокалорийную диету, исследователям удалось отсрочить старение и увеличить продолжительности жизни животных на треть. Схожие эффекты были показаны и для макак, при этом кроме увеличения продолжительности жизни наблюдалось также и значительное улучшение здоровья животных. Однако, что происходит на клеточном уровне при снижении калорий, до конца оставалось не ясно.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell, впервые было показано, какие изменения происходят на уровне клетки при снижении калорий. Ученые сравнили крыс, содержащихся на обычной диете, и крыс, которые получали на треть менее калорийную пищу. При этом диету животных контролировали с 18 до 27 месяцев, что соответствует 50 - 70 годам у людей. В общей сложности команда ученых проанализировала 169 тысяч клеток 40 разных типов. Используя технологию количественного анализа экспрессии генов в индивидуальных клетках, ученые сравнили, чем отличаются клетки старых и молодых животных на каждой из диет. Более половины возрастных изменений, обнаруженных у животных на нормальной диете, отсутствовали у животных на ограниченной диете. Даже в пожилом возрасте многие ткани и клетки животных на ограниченной диете были как у молодых особей.
Клетки и гены, наиболее затронутые диетой, в основном связаны с иммунитетом, воспалением и липидным обменом. По мере старения контрольных животных количество иммунных клеток возрастало почти в каждой исследуемой ткани, но не зависело от возраста у крыс на ограниченной диете. В бурой жировой ткани ограниченная диета привела к повышению активности многих противовоспалительных генов до уровня, наблюдаемого у молодых животных.
Изменение активности генов регулируется факторами транскрипции. Изучив какие факторы транскрипции активируются при ограниченной диете, ученые выявили Ybx1. Уровень этого транскрипционного фактора регулировался диетой в 23 различных типах клеток. Ybx1 может быть фактором транскрипции, ответственным за возрастные изменения, в связи с этим планируется провести дополнительные исследования его воздействия.
В настоящее время команда ученых пытается использовать полученную информацию для выявления мишеней для разработки новых лекарственных средств против старения, а также для реализации стратегий, направленных на увеличение продолжительности жизни и здоровья человека.