Kalorirestriksjon forsinker aldringsprosessen

HYPOTESE: Kalorirestriksjon forsinker aldringsprosessen og dermed telomererosjon, på grunn av en reduksjon av oksidativt stress, via ekspresjonsmodulering av frakoblingsproteiner og sirtuiner.

RETROSPEKTIV STUDIE:

Omtrent 1000 voksne i alderen 40 til 55 år som hadde deltatt i ernæringsvurderingsstudier der kroppsvekten deres ble registrert, og som hadde en kroppsmasseindeks (BMI) på mindre enn 30 kg/m2 på det tidspunktet, vil bli vurdert som kvalifisert. Andre kilder til rekruttering av fag vil være helsejournaler fra forsvarspersonell og vår institusjonelle database. De som godtar og signerer et skriftlig informert samtykke, vil bli underlagt:

1. En fullstendig klinisk historie, som registrerer tidligere og nåværende sykdommer, medisinbruk, historie med røyking, drikking og ulovlig narkotikabruk.
2. Et kostholdsspørreskjema for å vurdere næringsinntak
3. En komplett klinisk undersøkelse inkludert måling av kroppsvekt, høyde, blodtrykk.
4. Et spørreskjema om fysisk aktivitet som tidligere er validert av oss 1
5. Måling av kroppssammensetning ved DEXA

6. Uttak av en 10 timers fastende blodprøve på 30 ml for å måle

   • Pakket røde blodlegemer, blodsukker, kreatinin, serumlipider, TSH, skjoldbruskhormoner og insulin
   • Telomerlengde i mononukleære celler i perifert blod (PBMC)
   • Sirt1 og 6 genuttrykk i PBMC.
   • Plasma 8- isoprostaner
7. Måling av carotis intima media tykkelse ved ultralyd, utført av en utdannet profesjonell ved bruk av tidligere rapporterte protokoller.

Når de er evaluert, vil emnene bli klassifisert som:

1. Vektholdere hvis deres faktiske vekt er høyst innenfor 10 % av vekten registrert minst 10 år før
2. Vektøkninger, hvis deres faktiske vekt er over 20 % av vekten som er registrert tidligere

Følgende vil bli ekskludert fra videre analyse:

1. Personer med en historie med kroniske svekkende sykdommer som nyresvikt, kreft, autoimmune sykdommer, hypotyreose, diabetes mellitus eller AIDS.
2. Personer som er engasjert i ekstremt høy fysisk aktivitet (mer enn 10 timer per uke med sport eller arbeid som krever ekstrem fysisk aktivitet som måking eller hardt manuelt arbeid.
3. Personer med en historie med narkotikamisbruk eller alkoholisme
4. Personer som bruker anoreksigene eller anabole legemidler, eller kroniske brukere av ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler.
5. Personer som røyker mer enn 5 sigaretter per dag (91 pakker per år)
6. Altfor underernærte forsøkspersoner, definert som en kroppsmasseindeks under 18 kg/m2.

PROSPEKTIV STUDIE:

Hovedoppgave:

For å studere effekten av en tre måneders periode med kalorirestriksjon hos normale frivillige på uttrykket av uttrykk for SIRT1 og UCP3 i muskler, SIRT6 i PBMC, brun fettvevsaktivitet og akkumulering av markører for oksidativ skade.

Spesifikke mål:

1. Å utvikle en potensiell modell for kaloribegrensning hos normale menneskelige frivillige.

2. For å studere endringer knyttet til kalorirestriksjoner på:

   • Serummarkører for betennelse og frie fettsyrer under faste.
   • Opptaket av 18fluorodexoyglucose av brunt fettvev målt med PET-CT
   • Uttrykket av mRNA av UCP3 og SIRT1 i muskelbiopsier.
   • Ekspresjonen av mRNA for SIRT1 og 6 i mononukleære celler i muskel og perifert blod
   • Akkumulering av 4 hydroxynonenal og 8 hydroxyguanosin i muskel, som markører for oksidativ skade
   • Produksjonen av ROS av perifere nøytrofiler som et samlet mål på kapasiteten til å generere frie radikaler
   • Insulinfølsomhet, målt med formel avledet fra glukosetoleranse. METODOLOGI Premenopausale kvinner, i alderen 25 til 40 år, med en BMI mellom 27 og 32 kg/m2, interessert i å gå ned i vekt, vil bli studert. Inkluderingskriterier vil være: fullført videregående skole, stabil vekt (± 2 kg) de siste seks månedene, og fravær av diabetes, medisininntak som kan påvirke energiforbruket som betablokkere (unntatt p-piller) og manglende engasjement i konkurranse- eller utmattende fysiske aktiviteter. Kvinner vil bli pålagt å bruke en effektiv prevensjonsmetode, og det vil bli utført en graviditetstest hver måned så lenge studien varer.

Etter å ha signert et informert samtykkeskjema, vil det totale energiforbruket bli målt gjennom kalorimetri og aktigrafi eller dobbeltmerket vann. Forsøkspersonene vil bli vurdert å være i energibalanse, tatt i betraktning at vekten er stabil (manglende vektendring vil bli vurdert i løpet av de to ukene som kreves for inklusjonsstudier). Derfor kan det være sikker på at energiinntaket i det øyeblikket er lik det totale energiforbruket.

Etterpå ble forsøkspersoner utsatt for en 25 % begrensning av deres målte totale energiforbruk (dette nivået av begrensninger har blitt godt tolerert av frivillige, selv i løpet av ett år). Restriksjonen vil bli balansert, ved å bruke en middelhavsdiett, opprettholde en andel på 50% karbohydrater, 25-30% av lipider, 25% av proteiner og en tilførsel av 100% av behovet for mikronæringsstoffer. Pasienter vil ivareta kostholdsekspertforsterkning hver uke. For å lette restriksjonsperioden vil ett ekstra måltid tillates en gang i uken. I henhold til vektendring vil frivillige anses som energibegrensede (gruppe 1) dersom de går ned minst 3 kg eller 5 % vekt i løpet av studieperioden. I stedet vil de forsøkspersonene som ikke når disse målene bli vurdert som kontrollgruppe (gruppe 2).

Intervensjonen vil vare i tre måneder og vil bli utført i en periode hvor temperaturen holder seg relativt stabil og er lavere, i Santiago Chile, for å unngå en effekt av klima på aktiviteten av brunt fettvev. Det ideelle vil være mellom mai og august. Begge gruppene vil bli evaluert ukentlig av en ernæringsfysiolog for å vurdere overholdelse av dietten, forsterke indikasjoner og bli veid. Forsøkspersoner vil motta en månedlig pengegodtgjørelse for å tillate kjøp av spesifikke matvarer og merkevarer som er foreskrevet. Hvert emne vil bli utdannet om sunt kosthold og fysisk aktivitet livsstil. Eventuelle endringer i fysisk aktivitet som vil bli konstatert ved hjelp av bærbare actigraphs (Actiheart®).

Bortsett fra vektendring, vil frivillige bli ansett som kaloribegrensede dersom triglyseridnivåene reduseres med minst 15 % og T3-nivåene reduseres med minst 8 ng/dl.

Ved baseline og slutten av den tre måneder lange intervensjonsperioden der kontrollene skal være i null energibalanse og tilhengende forsøkspersoner i negativ energibalanse, vil følgende bestemmelser bli utført:

1. Måling av rutinemessige kliniske laboratorieparametre for å kassere samtidige sykdommer.
2. Måling av fastende serumfrie fettsyrer.
3. Måling av ultrasensitivt C-reaktivt protein og karboksymetyllisin (CML) som henholdsvis betennelsesmarkør og glykotoksin, ved bruk av kommersielle ELISA-sett.
4. Måling av triglyserid- og T3-nivåer for å vurdere samsvar med kalorirestriksjon.
5. Glukosetoleransekurve for å måle glukose og insulin og beregne insulinfølsomhet ved å bruke Matsuda-formelen
6. Måling av oksidativt utbrudd av perifere nøytrofiler ved Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS) som et uttrykk for ROS-produksjonskapasiteten til organismen
7. Måling av SIRT1 og 6 genuttrykk i PBMC ved RT-PCR i henhold til teknikken rapportert av Crujeiras et al.
8. PET CT for å måle 18fluordeoksyglukoseopptak av supraklavikulært fett under termonøytrale forhold og etter nedsenking av en fot i vann ved 8°C i løpet av fem minutter, ifølge Virtanen et al.

9. Vastus lateralis muskelbiopsi, utført av en lege ved bruk av en Bard-nål ved bruk av en teknikk som tidligere er rapportert kjøp vår gruppe (dette er en trygg og enkel prosedyre, men den oppnådde biopsiprøven er liten, derfor er analysene som kan utføres begrenset), for å måle :

   • mRNA for UCP3 ved RT-PCR, ved bruk av teknikken rapportert av Millet et al i biopsier oppnådd på lignende måte hos mennesker.
   • mRNA for SIRT1 ved RT-PCR ved bruk av teknikken rapportert av Heilbronn et al.
   • Immunhistokjemisk ekspresjon av 8 hydroksyguanosin og 4 hydroksynonenal som oksidasjonsmarkører, ved bruk av metoder tidligere rapportert av oss.
10. Måling av kroppssammensetning ved hjelp av dobbelenergi røntgenabsorptiometri (DEXA).
11. Måling av hvileenergiforbruk i og indirekte kalorimeter med åpen krets (modell 2900, Sensor Medics Corp., Yerba Linda, CA, USA).
12. Actigrafi ved hjelp av Actiheart-aktigrafer for å vurdere eventuelle endringer i spontan fysisk aktivitet indusert av kalorirestriksjon.

Telomerlengde vil ikke bli målt i den prospektive protokollen, med tanke på at det ikke vil bli oppdaget endringer i den korte studieperioden.