La restrizione calorica ritarda il processo di invecchiamento

IPOTESI: la restrizione calorica ritarda il processo di invecchiamento e quindi l'erosione dei telomeri, a causa di una riduzione dello stress ossidativo, attraverso la modulazione dell'espressione delle proteine ​​disaccoppianti e delle sirtuine.

STUDIO RETROSPETTIVO:

Saranno considerati idonei circa 1000 adulti di età compresa tra 40 e 55 anni, che hanno partecipato a studi di valutazione nutrizionale durante i quali è stato registrato il loro peso corporeo e che avevano un indice di massa corporea (BMI) inferiore a 30 kg/m2. Altre fonti di reclutamento dei soggetti saranno le cartelle cliniche del personale delle forze armate e la nostra banca dati istituzionale. Coloro che accettano e sottoscrivono un consenso informato scritto, saranno sottoposti a:

1. Una storia clinica completa, che registra malattie passate e presenti, uso di farmaci, storia di fumo, alcol e uso di droghe illecite.
2. Un questionario dietetico per valutare l'assunzione di nutrienti
3. Un esame clinico completo comprendente la misurazione del peso corporeo, dell'altezza, della pressione arteriosa.
4. Un questionario sull'attività fisica precedentemente validato da noi 1
5. Misurazione della composizione corporea tramite DEXA

6. Prelievo di un campione di sangue a digiuno da 10 ore di 30 ml da misurare

   • Volume di globuli rossi concentrati, glicemia, creatinina, lipidi sierici, TSH, ormoni tiroidei e insulina
   • Lunghezza dei telomeri nelle cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC)
   • Espressione genica di Sirt1 e 6 in PBMC.
   • 8- isoprostani plasmatici
7. Misurazione dello spessore dell'intima media carotidea mediante ultrasuoni, eseguita da un professionista qualificato utilizzando protocolli precedentemente riportati.

Una volta valutati, i soggetti saranno classificati come:

1. Mantenimento del peso se il loro peso effettivo è, al massimo, entro il 10% del peso registrato almeno 10 anni prima
2. Aumento di peso, se il loro peso effettivo è superiore al 20% del peso registrato in precedenza

Saranno esclusi da ulteriori analisi:

1. Soggetti con una storia di malattie croniche debilitanti come insufficienza renale, cancro, malattie autoimmuni, ipotiroidismo, diabete mellito o AIDS.
2. Soggetti impegnati in un'attività fisica estremamente elevata (più di 10 ore settimanali di sport o lavoro che richiede un'attività fisica estrema come spalare o un duro lavoro manuale.
3. Soggetti con una storia di abuso di droghe o alcolismo
4. Soggetti che fanno uso di farmaci anoressizzanti o anabolizzanti, o utilizzatori cronici di farmaci antinfiammatori non steroidei.
5. Soggetti che fumano più di 5 sigarette al giorno (91 pacchetti all'anno)
6. Soggetti eccessivamente malnutriti, definiti come indice di massa corporea inferiore a 18 kg/m2.

STUDIO PROSPETTIVO:

Obiettivo principale:

Studiare gli effetti di un periodo di tre mesi di restrizione calorica in volontari normali sull'espressione dell'espressione di SIRT1 e UCP3 nei muscoli, SIRT6 nelle PBMC, sull'attività del tessuto adiposo bruno e sull'accumulo di marcatori di danno ossidativo.

Obiettivi specifici:

1. Sviluppare un modello prospettico di restrizione calorica in volontari umani normali.

2. Per studiare i cambiamenti associati alla restrizione calorica su:

   • Marcatori sierici di infiammazione e acidi grassi liberi durante il digiuno.
   • L'assorbimento di 18fluorodexoyglucose da parte del tessuto adiposo bruno misurato mediante PET-CT
   • L'espressione dell'mRNA di UCP3 e SIRT1 nelle biopsie muscolari.
   • L'espressione dell'mRNA per SIRT1 e 6 nelle cellule mononucleate del muscolo e del sangue periferico
   • L'accumulo di 4 idrossinonenale e 8 idrossiguanosina nel muscolo, come marcatori di danno ossidativo
   • La produzione di ROS da parte dei neutrofili periferici come misura complessiva della capacità di generare radicali liberi
   • Sensibilità all'insulina, misurata utilizzando la formula derivata dalla tolleranza al glucosio. METODOLOGIA Saranno studiate donne in premenopausa, di età compresa tra 25 e 40 anni, con un BMI compreso tra 27 e 32 kg/m2, interessate a perdere peso. I criteri di inclusione saranno: scuola superiore completa, peso stabile (± 2 kg) negli ultimi sei mesi e assenza di diabete, assunzione di farmaci che potrebbero influenzare il dispendio energetico come i beta-bloccanti (tranne i contraccettivi orali) e mancanza di impegno in competizione o attività fisiche estenuanti. Le donne dovranno utilizzare un metodo contraccettivo efficace e verrà eseguito un test di gravidanza ogni mese per tutta la durata dello studio.

Dopo aver firmato un modulo di consenso informato, il dispendio energetico totale sarà misurato tramite calorimetria e attigrafia o acqua doppiamente etichettata. I soggetti saranno considerati in equilibrio energetico, tenendo conto che il peso è stabile (la mancanza di variazione di peso sarà valutata durante le due settimane necessarie per gli studi di inclusione). Pertanto, si può essere certi che l'apporto energetico in quel momento è pari al dispendio energetico totale.

Successivamente, i soggetti sono stati sottoposti a una limitazione del 25% del loro dispendio energetico totale misurato (questo livello di restrizione è stato ben tollerato dai volontari, anche per un anno). La restrizione sarà equilibrata, utilizzando una dieta di tipo mediterraneo, mantenendo una proporzione del 50% di carboidrati, 25-30% di lipidi, 25% di proteine ​​e un apporto del 100% del fabbisogno di micronutrienti. I pazienti parteciperanno al rinforzo del dietista ogni settimana. Per facilitare il periodo di restrizione, sarà consentito un pasto extra una volta alla settimana. In base al cambiamento di peso, i volontari saranno considerati con limitazioni energetiche (gruppo 1) se perdono almeno 3 kg o il 5% di peso durante il periodo di studio. Invece quei soggetti che non raggiungono questi obiettivi saranno considerati come gruppo di controllo (Gruppo 2).

L'intervento durerà tre mesi e sarà effettuato in un periodo in cui la temperatura rimane relativamente stabile ed è più bassa, a Santiago del Cile, per evitare un effetto del clima sull'attività del tessuto adiposo bruno. L'ideale sarà tra maggio e agosto. Entrambi i gruppi saranno valutati settimanalmente da un nutrizionista per valutare il rispetto della dieta, rafforzare le indicazioni ed essere pesati. I soggetti riceveranno un compenso monetario mensile al fine di consentire l'acquisto di specifici alimenti e marchi prescritti. Ogni soggetto sarà istruito su uno stile di vita sano dietetico e di attività fisica. Eventuali variazioni dell'attività fisica che verranno accertate mediante actigrafi portatili (Actiheart®).

Oltre alla variazione di peso, i volontari saranno considerati ipocalorici se i livelli di trigliceridi diminuiscono di almeno il 15% e i livelli di T3 si riducono di almeno 8 ng/dl.

Al basale e alla fine del periodo di intervento di tre mesi in cui i controlli dovrebbero essere a bilancio energetico zero e i soggetti aderenti a bilancio energetico negativo, verranno effettuate le seguenti determinazioni:

1. Misurazione dei parametri di laboratorio clinici di routine per scartare le malattie concomitanti.
2. Misurazione degli acidi grassi liberi sierici a digiuno.
3. Misurazione della proteina C reattiva ultrasensibile e della carbossimetillisina (LMC) rispettivamente come marcatore di infiammazione e glicotossina, utilizzando kit ELISA commerciali.
4. Misurazione dei livelli di trigliceridi e T3 per valutare il rispetto della restrizione calorica.
5. Curva di tolleranza al glucosio per misurare il glucosio e l'insulina e calcolare la sensibilità all'insulina utilizzando la formula di Matsuda
6. Misurazione del burst ossidativo dei neutrofili periferici mediante Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS) come espressione della capacità di produzione di ROS dell'organismo
7. Misurazione dell'espressione genica SIRT1 e 6 in PBMC mediante RT-PCR secondo la tecnica riportata da Crujeiras et al
8. PET CT per misurare l'assorbimento di 18fluorodeossiglucosio da parte del grasso sopraclavicolare in condizioni termoneutre e dopo aver immerso un piede in acqua a 8°C per cinque minuti, secondo Virtanen et al.

9. Biopsia del muscolo vasto laterale, eseguita da un medico utilizzando un ago di Bard utilizzando una tecnica precedentemente riportata acquista il nostro gruppo (questa è una procedura sicura e semplice ma il campione bioptico ottenuto è piccolo, quindi le analisi che possono essere eseguite sono limitate), per misurare :

   • mRNA per UCP3 mediante RT-PCR , utilizzando la tecnica riportata da Millet et al in biopsie ottenute in modo simile nell'uomo.
   • mRNA per SIRT1 mediante RT-PCR utilizzando la tecnica riportata da Heilbronn et al.
   • Espressione immunoistochimica di 8 idrossiguanosina e 4 idrossinonenale come marcatori di ossidazione, utilizzando metodi precedentemente riportati da noi.
10. Misurazione della composizione corporea mediante assorbimetria a raggi X a doppia energia (DEXA).
11. Misurazione del dispendio energetico a riposo in un calorimetro indiretto a circuito aperto (modello 2900, Sensor Medics Corp., Yerba Linda, CA, USA).
12. Actigrafia utilizzando actigrafi Actiheart per valutare eventuali cambiamenti nell'attività fisica spontanea indotti dalla restrizione calorica.

La lunghezza dei telomeri non sarà misurata nel protocollo prospettico, considerando che non verranno rilevati cambiamenti nel breve periodo di studio.