Ограничение калорий замедляет процесс старения

ГИПОТЕЗА: ограничение калорийности замедляет процесс старения и, таким образом, эрозию теломер из-за уменьшения окислительного стресса посредством модуляции экспрессии разобщающих белков и сиртуинов.

РЕТРОСПЕКТИВНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ:

Приблизительно 1000 взрослых в возрасте от 40 до 55 лет, которые участвовали в исследованиях по оценке питания, в ходе которых регистрировалась их масса тела, и имели на тот момент индекс массы тела (ИМТ) менее 30 кг/м2, будут считаться подходящими. Другими источниками вербовки субъектов будут медицинские записи личного состава вооруженных сил и наша институциональная база данных. Те, кто примет и подпишет письменное информированное согласие, будут подвергнуты:

1. Полный клинический анамнез, запись прошлых и настоящих заболеваний, употребление лекарств, история курения, употребления алкоголя и запрещенных наркотиков.
2. Диетический опросник для оценки потребления питательных веществ
3. Полное клиническое обследование, включающее измерение массы тела, роста, артериального давления.
4. Анкета физической активности, ранее утвержденная нами 1
5. Измерение состава тела методом DEXA

6. Отбор 30 мл крови натощак через 10 часов для измерения

   • Объем эритроцитарной массы, глюкоза крови, креатинин, липиды сыворотки, ТТГ, гормоны щитовидной железы и инсулин
   • Длина теломер в мононуклеарных клетках периферической крови (МКПК)
   • Экспрессия генов Sirt1 и 6 в РВМС.
   • Плазма 8- изопростаны
7. Измерение толщины интимы сонной артерии с помощью ультразвука, выполненное обученным специалистом с использованием ранее опубликованных протоколов.

После оценки предметы будут классифицированы как:

1. Лица, поддерживающие вес, если их фактический вес составляет не более 10% от веса, зарегистрированного не менее чем за 10 лет до этого.
2. Гейнеры, если их фактический вес превышает 20% ранее зарегистрированного веса

Из дальнейшего анализа исключаются:

1. Субъекты с историей хронических изнурительных заболеваний, таких как почечная недостаточность, рак, аутоиммунные заболевания, гипотиреоз, сахарный диабет или СПИД.
2. Субъекты, занимающиеся чрезвычайно высокой физической активностью (более 10 часов в неделю спортом или работой, требующей экстремальной физической активности, такой как работа лопатой или тяжелая ручная работа).
3. Субъекты с историей злоупотребления наркотиками или алкоголизма
4. Субъекты, принимающие анорексигенные или анаболические препараты, или хронические пользователи нестероидных противовоспалительных препаратов.
5. Субъекты, выкуривающие более 5 сигарет в день (91 пачка в год)
6. Субъекты с чрезмерным истощением, определяемые как индекс массы тела ниже 18 кг/м2.

ПЕРСПЕКТИВНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ:

Главная цель:

Изучить влияние трехмесячного периода ограничения калорий у здоровых добровольцев на экспрессию экспрессии SIRT1 и UCP3 в мышцах, SIRT6 в PBMC, активность бурой жировой ткани и накопление маркеров окислительного повреждения.

Конкретные цели:

1. Разработать проспективную модель ограничения калорий у здоровых добровольцев.

2. Изучить изменения, связанные с ограничением калорий:

   • Сывороточные маркеры воспаления и свободные жирные кислоты натощак.
   • Поглощение 18-фтордезоилглюкозы бурой жировой тканью, измеренное с помощью ПЭТ-КТ
   • Экспрессия мРНК UCP3 и SIRT1 в биоптатах мышц.
   • Экспрессия мРНК SIRT1 и 6 в мононуклеарных клетках мышц и периферической крови
   • Накопление 4-гидроксиноненаля и 8-гидроксигуанозина в мышцах как маркеров окислительного повреждения
   • Производство АФК периферическими нейтрофилами как общая мера способности генерировать свободные радикалы
   • Чувствительность к инсулину, измеренная с использованием формулы, основанной на толерантности к глюкозе. МЕТОДОЛОГИЯ Будут изучены женщины в пременопаузе в возрасте от 25 до 40 лет с ИМТ от 27 до 32 кг/м2, заинтересованные в снижении веса. Критериями включения будут: окончание средней школы, стабильный вес (± 2 кг) за последние шесть месяцев и отсутствие диабета, прием лекарств, которые могут повлиять на расход энергии, таких как бета-блокаторы (кроме оральных контрацептивов), и отсутствие участия в соревнованиях или изнуряющие физические нагрузки. Женщины должны будут использовать эффективный метод контрацепции, и тест на беременность будет проводиться каждый месяц, пока длится исследование.

После подписания формы информированного согласия общий расход энергии будет измерен с помощью калориметрии и актиграфии или воды с двойной меткой. Субъекты будут считаться находящимися в энергетическом балансе, принимая во внимание, что вес стабилен (отсутствие изменения веса будет оцениваться в течение двух недель, необходимых для включения в исследования). Следовательно, можно быть уверенным, что потребление энергии в этот момент равно общему расходу энергии.

После этого испытуемые подверглись 25-процентному ограничению измеренного общего расхода энергии (этот уровень ограничения хорошо переносился добровольцами даже в течение одного года). Ограничение будет сбалансированным, с использованием диеты средиземноморского типа, с сохранением пропорции 50% углеводов, 25-30% липидов, 25% белков и обеспечением 100% потребности в микронутриентах. Пациенты будут посещать подкрепление диетолога каждую неделю. Для облегчения периода ограничения будет разрешен один дополнительный прием пищи один раз в неделю. В соответствии с изменением веса добровольцы будут считаться ограниченными в энергии (группа 1), если они потеряют не менее 3 кг или 5 % веса за период исследования. Вместо этого те субъекты, которые не достигают этих целей, будут рассматриваться как контрольная группа (группа 2).

Вмешательство продлится три месяца и будет проводиться в период, когда температура остается относительно стабильной и ниже, чем в Сантьяго, Чили, чтобы избежать влияния климата на активность бурой жировой ткани. Идеальным будет период с мая по август. Обе группы будут еженедельно осматриваться диетологом для оценки соблюдения диеты, подтверждения показаний и взвешивания. Субъекты будут получать ежемесячное денежное вознаграждение, чтобы разрешить покупку определенных продуктов питания и предписанных брендов. Каждому субъекту будет рассказано о здоровом питании и образе жизни с физической активностью. Возможные изменения в физической активности, которые будут установлены с помощью портативных актиграфов (Actiheart®).

Помимо изменения веса, добровольцы будут считаться ограниченными в калориях, если уровень триглицеридов снизится не менее чем на 15%, а уровень Т3 снизится не менее чем на 8 нг/дл.

На исходном уровне и в конце трехмесячного периода вмешательства, в течение которого контрольные группы должны находиться в нулевом энергетическом балансе, а приверженные субъекты — в отрицательном энергетическом балансе, будут проведены следующие определения:

1. Измерение рутинных клинико-лабораторных показателей для исключения сопутствующих заболеваний.
2. Измерение свободных жирных кислот в сыворотке крови натощак.
3. Измерение сверхчувствительного С-реактивного белка и карбоксиметиллизина (CML) в качестве маркера воспаления и гликотоксина соответственно с использованием коммерческих наборов ELISA.
4. Измерение уровней триглицеридов и Т3 для оценки соблюдения ограничения калорий.
5. Кривая толерантности к глюкозе для измерения глюкозы и инсулина и расчета чувствительности к инсулину с использованием формулы Мацуда
6. Измерение окислительного взрыва периферических нейтрофилов с помощью сортировки флуоресцентно-активированных клеток (FACS) как выражение способности организма продуцировать АФК
7. Измерение экспрессии генов SIRT1 и 6 в PBMC с помощью RT-PCR в соответствии с методикой, описанной Crujeiras et al.
8. По данным Virtanen et al., ПЭТ-КТ для измерения поглощения 18-фтордезоксиглюкозы надключичным жиром в термонейтральных условиях и после погружения одной ступни в воду при температуре 8°C в течение пяти минут.

9. Биопсия латеральной широкой мышцы бедра, выполняемая врачом с помощью иглы Барда по методике, ранее описанной в нашей группе (это безопасная и простая процедура, но полученный образец биопсии небольшой, поэтому анализы, которые можно выполнить, ограничены), для измерения :

   • мРНК для UCP3 с помощью RT-PCR с использованием метода, описанного Millet et al., в биоптатах, полученных аналогичным образом у людей.
   • мРНК для SIRT1 с помощью ОТ-ПЦР с использованием методики, описанной Heilbronn et al.
   • Иммуногистохимическая экспрессия 8-гидроксигуанозина и 4-гидроксиноненаля в качестве маркеров окисления с использованием методов, о которых мы сообщали ранее.
10. Измерение состава тела методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DEXA).
11. Измерение расхода энергии в состоянии покоя в непрямом калориметре с открытым контуром (модель 2900, Sensor Medics Corp., Йерба-Линда, Калифорния, США).
12. Актиграфия с использованием актиграфов Actiheart для оценки возможных изменений спонтанной физической активности, вызванных ограничением калорий.

Длина теломер не будет измеряться в проспективном протоколе, учитывая, что за короткий период исследования не будет обнаружено никаких изменений.