Omezení kalorií zpomaluje proces stárnutí

HYPOTÉZA: Omezení kalorií oddaluje proces stárnutí a tím erozi telomer v důsledku snížení oxidačního stresu prostřednictvím modulace exprese uncoupling proteinů a sirtuinů.

RETROSPEKTIVNÍ STUDIE:

Přibližně 1 000 dospělých ve věku 40 až 55 let, kteří se účastnili studií nutričního hodnocení, během nichž byla zaznamenávána jejich tělesná hmotnost, a v té době měli index tělesné hmotnosti (BMI) nižší než 30 kg/m2, bude považováno za způsobilé. Dalšími zdroji náboru subjektů budou zdravotní záznamy personálu ozbrojených sil a naše institucionální databáze. Ti, kteří přijmou a podepíší písemný informovaný souhlas, budou podrobeni:

1. Kompletní klinická anamnéza, zaznamenávající minulé a současné nemoci, užívání léků, historie kouření, pití a užívání nelegálních drog.
2. Dietní dotazník k posouzení příjmu živin
3. Kompletní klinické vyšetření včetně změření tělesné hmotnosti, výšky, krevního tlaku.
4. Dotazník fyzické aktivity, který jsme dříve validovali 1
5. Měření složení těla pomocí DEXA

6. Odebrání 10hodinového vzorku krve nalačno o objemu 30 ml k měření

   • Balený objem červených krvinek, krevní glukózy, kreatininu, sérových lipidů, TSH, hormonů štítné žlázy a inzulínu
   • Délka telomer v mononukleárních buňkách periferní krve (PBMC)
   • Exprese genů Sirt1 a 6 v PBMC.
   • Plazma 8- isoprostany
7. Měření tloušťky karotidové intimy pomocí ultrazvuku, prováděné vyškoleným odborníkem pomocí dříve hlášených protokolů.

Po vyhodnocení budou předměty klasifikovány jako:

1. Udržovatelé hmotnosti, pokud je jejich skutečná hmotnost nejvýše 10 % hmotnosti zaznamenané nejméně před 10 lety
2. Přírůstky, pokud je jejich skutečná hmotnost vyšší než 20 % dříve zaznamenané hmotnosti

Z další analýzy budou vyloučeny:

1. Subjekty s anamnézou chronických vysilujících onemocnění, jako je selhání ledvin, rakovina, autoimunitní onemocnění, hypotyreóza, diabetes mellitus nebo AIDS.
2. Subjekty s extrémně vysokou fyzickou aktivitou (více než 10 hodin týdně sportu nebo práce vyžadující extrémní fyzickou aktivitu, jako je lopatování nebo těžká manuální práce.
3. Subjekty s anamnézou zneužívání drog nebo alkoholismu
4. Subjekty užívající anorexigenní nebo anabolické léky nebo chronické uživatele nesteroidních protizánětlivých léků.
5. Osoby kouřící více než 5 cigaret denně (91 krabiček za rok)
6. Nadměrně podvyživení jedinci, definovaný jako index tělesné hmotnosti pod 18 kg/m2.

PROSPEKTIVNÍ STUDIE:

Hlavní cíl:

Studovat účinky tříměsíčního období omezení kalorií u normálních dobrovolníků na expresi SIRT1 a UCP3 ve svalu, SIRT6 v PBMC, aktivitu hnědé tukové tkáně a akumulaci markerů oxidačního poškození.

Konkrétní cíle:

1. Vyvinout prospektivní model omezení kalorií u normálních lidských dobrovolníků.

2. Chcete-li studovat změny spojené s omezením kalorií na:

   • Sérové ​​markery zánětu a volné mastné kyseliny během půstu.
   • Příjem 18fluorodexoyglukózy hnědou tukovou tkání měřený pomocí PET-CT
   • Exprese mRNA UCP3 a SIRT1 ve svalových biopsiích.
   • Exprese mRNA pro SIRT1 a 6 v mononukleárních buňkách svalů a periferní krve
   • Akumulace 4 hydroxynonenalu a 8 hydroxyguanosinu ve svalu jako markery oxidačního poškození
   • Produkce ROS periferními neutrofily jako celkové měřítko schopnosti generovat volné radikály
   • Citlivost na inzulín, měřená pomocí vzorce odvozeného z glukózové tolerance. METODIKA Budou studovány premenopauzální ženy ve věku 25 až 40 let s BMI mezi 27 a 32 kg/m2, které mají zájem zhubnout. Kritéria pro zařazení budou: ukončená střední škola, stabilní váha (± 2 kg) za posledních šest měsíců a nepřítomnost diabetu, příjem léků, které by mohly ovlivnit energetický výdej, jako jsou betablokátory (kromě perorální antikoncepce) a nedostatek zapojení do soutěžních nebo vyčerpávající fyzické aktivity. Ženy budou muset používat účinnou antikoncepční metodu a po dobu trvání studie bude každý měsíc prováděn těhotenský test.

Po podepsání informovaného souhlasu bude celkový energetický výdej měřen pomocí kalorimetrie a aktigrafie nebo dvakrát označené vody. Subjekty budou považovány za osoby v energetické rovnováze, přičemž se vezme v úvahu, že hmotnost je stabilní (nezměna hmotnosti bude hodnocena během dvou týdnů požadovaných pro studie začlenění). Můžeme si tedy být jisti, že příjem energie v daném okamžiku se rovná celkovému energetickému výdeji.

Poté byly subjekty podrobeny 25% omezení jejich naměřeného celkového energetického výdeje (tato úroveň omezení byla dobrovolníky dobře tolerována, dokonce i během jednoho roku). Omezení bude vyvážené pomocí stravy středomořského typu se zachováním podílu 50 % sacharidů, 25–30 % lipidů, 25 % bílkovin a zajištění 100 % požadavků na mikroživiny. Pacienti se budou každý týden věnovat posilování dietologem. Aby se zmírnilo omezení, bude jednou týdně povoleno jedno jídlo navíc. Podle změny hmotnosti budou dobrovolníci považováni za osoby s omezenou energií (skupina 1), pokud během období studie ztratí alespoň 3 kg nebo 5 % hmotnosti. Místo toho budou subjekty, které těchto cílů nedosahují, považovány za kontrolní skupinu (skupina 2).

Intervence potrvá tři měsíce a bude prováděna v období, kdy teplota zůstává relativně stabilní a nižší, v Santiagu Chile, aby se zabránilo vlivu klimatu na aktivitu hnědé tukové tkáně. Ideální bude mezi květnem a srpnem. Obě skupiny budou každý týden vyhodnocovány odborníkem na výživu, aby se posoudilo dodržování diety, posílily indikace a byly zváženy. Subjekty obdrží měsíční peněžní odměnu, aby umožnily nákup konkrétních předepsaných potravin a značek. Každý předmět bude vzděláván v oblasti zdravé výživy a pohybového životního stylu. Případné změny fyzické aktivity, které budou zjišťovány pomocí přenosných aktigrafů (Actiheart®).

Kromě změny hmotnosti budou dobrovolníci považováni za osoby s omezeným příjmem kalorií, pokud hladiny triglyceridů poklesnou alespoň o 15 % a hladiny T3 se sníží alespoň o 8 ng/dl.

Na začátku a na konci tříměsíčního intervenčního období, ve kterém by kontroly měly být v nulové energetické bilanci a příslušní subjekty v negativní energetické bilanci, budou provedena následující stanovení:

1. Měření rutinních klinických laboratorních parametrů k odstranění doprovodných onemocnění.
2. Měření volných mastných kyselin v séru nalačno.
3. Měření ultrasenzitivního C reaktivního proteinu a karboxymethyllisinu (CML) jako markeru zánětu a glykotoxinu pomocí komerčních souprav ELISA.
4. Měření hladiny triglyceridů a T3 pro posouzení souladu s omezením kalorií.
5. Křivka tolerance glukózy pro měření glukózy a inzulínu a výpočet citlivosti na inzulín pomocí vzorce Matsuda
6. Měření oxidativního vzplanutí periferních neutrofilů pomocí fluorescenčně aktivovaného třídění buněk (FACS) jako vyjádření kapacity produkce ROS organismu
7. Měření exprese genů SIRT1 a 6 v PBMC pomocí RT-PCR podle techniky popsané Crujeiras et al.
8. PET CT k měření vychytávání 18fluordeoxyglukózy supraklavikulárním tukem v termoneutrálních podmínkách a po ponoření jedné nohy do vody o teplotě 8 °C po dobu pěti minut, podle Virtanen et al.

9. Biopsie svalu Vastus lateralis, provedená lékařem pomocí Bardovy jehly za použití techniky, která byla dříve oznámena, kupte naši skupinu (jedná se o bezpečný a jednoduchý postup, ale získaný vzorek biopsie je malý, a proto jsou analýzy, které lze provést, jsou omezené), k měření :

   • mRNA pro UCP3 pomocí RT-PCR, za použití techniky popsané Millet et al v biopsiích získaných podobným způsobem u lidí.
   • mRNA pro SIRT1 pomocí RT-PCR za použití techniky popsané Heilbronn et al.
   • Imunohistochemická exprese 8 hydroxyguanosinu a 4 hydroxynonenalu jako oxidačních markerů pomocí metod, které jsme dříve uvedli.
10. Měření tělesného složení pomocí dvojenergetické rentgenové absorpciometrie (DEXA).
11. Měření klidového energetického výdeje v nepřímém kalorimetru s otevřeným okruhem (model 2900, Sensor Medics Corp., Yerba Linda, CA, USA).
12. Aktigrafie pomocí aktigrafů Actiheart k posouzení případných změn ve spontánní fyzické aktivitě vyvolané omezením kalorií.

Délka telomer nebude v prospektivním protokolu měřena vzhledem k tomu, že během krátké doby studie nebudou zjištěny žádné změny.