Kalorirestriktion fördröjer åldrandeprocessen

HYPOTES: Kalorirestriktion fördröjer åldrandeprocessen och därmed telomererosion, på grund av en minskning av oxidativ stress, via uttrycksmodulering av frikopplande proteiner och sirtuiner.

RETROSPEKTIV STUDIE:

Cirka 1 000 vuxna i åldrarna 40 till 55 år, som deltagit i näringsutvärderingsstudier under vilka deras kroppsvikt registrerades, och som hade ett kroppsmassaindex (BMI) på mindre än 30 kg/m2 vid den tiden kommer att anses vara berättigade. Andra källor för rekrytering av försökspersoner kommer att vara hälsojournaler från försvarsmaktens personal och vår institutionella databas. De som accepterar och undertecknar ett skriftligt informerat samtycke kommer att bli föremål för:

1. En fullständig klinisk historia som registrerar tidigare och nuvarande sjukdomar, medicinanvändning, historia av rökning, drickande och olaglig droganvändning.
2. En kostenkät för att bedöma näringsintaget
3. En komplett klinisk undersökning inklusive mätning av kroppsvikt, längd, blodtryck.
4. Ett frågeformulär om fysisk aktivitet som tidigare validerats av oss 1
5. Mätning av kroppssammansättning av DEXA

6. Uttag av ett 10 timmars fastande blodprov på 30 ml för att mäta

   • Packad volym av röda blodkroppar, blodsocker, kreatinin, serumlipider, TSH, sköldkörtelhormoner och insulin
   • Telomerlängd i perifera mononukleära blodceller (PBMC)
   • Sirt1 och 6 genuttryck i PBMC.
   • Plasma 8-isoprostaner
7. Mätning av carotis intima medias tjocklek med ultraljud, utförd av en utbildad professionell med tidigare rapporterade protokoll.

När de har utvärderats kommer ämnen att klassificeras som:

1. Vikthållare om deras faktiska vikt är högst inom 10 % av vikten registrerad minst 10 år innan
2. Viktökare, om deras faktiska vikt är över 20 % av vikten som tidigare registrerats

Följande kommer att uteslutas från ytterligare analys:

1. Försökspersoner med en historia av kroniskt försvagande sjukdomar såsom njursvikt, cancer, autoimmuna sjukdomar, hypotyreos, diabetes mellitus eller AIDS.
2. Försökspersoner som är engagerade i extremt hög fysisk aktivitet (mer än 10 timmar per vecka av sport eller arbete som kräver extrem fysisk aktivitet som skottning eller hårt manuellt arbete.
3. Försökspersoner med en historia av drogmissbruk eller alkoholism
4. Försökspersoner som använder anorexigena eller anabola läkemedel, eller kroniska användare av icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel.
5. Försökspersoner som röker mer än 5 cigaretter per dag (91 förpackningar per år)
6. Alltför undernärda försökspersoner, definierat som ett kroppsmassaindex under 18 kg/m2.

PROSPEKTIVA STUDIE:

Huvudmål:

Att studera effekterna av en tre månaders period av kalorirestriktion hos normala frivilliga på uttrycket av uttryck av SIRT1 och UCP3 i muskler, SIRT6 i PBMC, brun fettvävnadsaktivitet och ackumulering av markörer för oxidativ skada.

Specifika mål:

1. Att utveckla en prospektiv modell för kaloribegränsning hos normala frivilliga.

2. För att studera förändringar i samband med kalorirestriktioner på:

   • Serummarkörer för inflammation och fria fettsyror under fasta.
   • Upptaget av 18fluordexoyglukos av brun fettvävnad mätt med PET-CT
   • Uttrycket av mRNA från UCP3 och SIRT1 i muskelbiopsier.
   • Uttrycket av mRNA för SIRT1 och 6 i mononukleära muskelceller och perifera blodceller
   • Ansamlingen av 4 hydroxynonenal och 8 hydroxyguanosin i muskler, som markörer för oxidativ skada
   • Produktionen av ROS av perifera neutrofiler som ett övergripande mått på förmågan att generera fria radikaler
   • Insulinkänslighet, mätt med formel härledd från glukostolerans. METOD Premenopausala kvinnor, i åldern 25 till 40 år, med ett BMI mellan 27 och 32 kg/m2, intresserade av att gå ner i vikt, kommer att studeras. Inklusionskriterier kommer att vara: slutför gymnasiet, stabil vikt (± 2 kg) under de senaste sex månaderna och frånvaro av diabetes, medicinintag som kan påverka energiförbrukningen såsom betablockerare (förutom orala preventivmedel) och bristande engagemang i konkurrens- eller utmattande fysiska aktiviteter. Kvinnor kommer att behöva använda en effektiv preventivmetod, och ett graviditetstest kommer att utföras varje månad medan studien pågår.

Efter att ha undertecknat ett informerat samtycke, kommer den totala energiförbrukningen att mätas genom kalorimetri och aktigrafi eller dubbelmärkt vatten. Försökspersoner kommer att anses vara i energibalans, med hänsyn till att vikten är stabil (avsaknaden av viktförändring kommer att bedömas under de två veckor som krävs för inklusionsstudier). Därför kan man vara säker på att energiintaget i det ögonblicket är lika med den totala energiförbrukningen.

Efteråt utsattes försökspersoner för en begränsning på 25 % av sin uppmätta totala energiförbrukning (denna nivå av begränsning har tolererats väl av frivilliga, även under ett år). Restriktionerna kommer att balanseras, med hjälp av en medelhavsdiet, bibehållen andel av 50 % kolhydrater, 25-30 % lipider, 25 % proteiner och 100 % av mikronäringsbehoven. Patienterna kommer att gå till dietistförstärkning varje vecka. För att lätta på begränsningsperioden kommer en extra måltid att tillåtas en gång i veckan. Beroende på viktförändring kommer frivilliga att betraktas som energibegränsade (grupp 1) om de går ner minst 3 kg eller 5 % i vikt under studieperioden. Istället kommer de försökspersoner som inte når dessa mål att betraktas som kontrollgrupp (Grupp 2).

Interventionen kommer att pågå i tre månader och kommer att genomföras under en period då temperaturen förblir relativt stabil och är lägre, i Santiago Chile, för att undvika klimatpåverkan på aktiviteten av brun fettvävnad. Idealet kommer att vara mellan maj och augusti. Båda grupperna kommer att utvärderas varje vecka av en nutritionist för att bedöma överensstämmelse med dieten, förstärka indikationerna och vägas. Ämnen kommer att få en månatlig monetär ersättning för att tillåta köp av specifika livsmedel och märken som föreskrivs. Varje ämne kommer att utbildas om hälsosam kost och fysisk aktivitet. Eventuella förändringar i fysisk aktivitet som kommer att fastställas med hjälp av bärbara aktigrafer (Actiheart®).

Förutom viktförändringar kommer frivilliga att betraktas som kaloribegränsade om triglyceridnivåerna minskar med minst 15 % och T3-nivåerna minskas med minst 8 ng/dl.

Vid baslinjen och i slutet av den tre månader långa interventionsperioden då kontrollerna bör vara i nollenergibalans och anhöriga försökspersoner i negativ energibalans, kommer följande bestämningar att utföras:

1. Mätning av rutinmässiga kliniska laboratorieparametrar för att eliminera samtidiga sjukdomar.
2. Mätning av fastande serumfria fettsyror.
3. Mätning av ultrakänsligt C-reaktivt protein och karboximetyllisin (CML) som inflammationsmarkör respektive glykotoxin, med hjälp av kommersiella ELISA-kit.
4. Mätning av triglycerid- och T3-nivåer för att bedöma överensstämmelse med kalorirestriktioner.
5. Glukostoleranskurva för att mäta glukos och insulin och beräkna insulinkänslighet med Matsudas formel
6. Mätning av oxidativ utbrott av perifera neutrofiler genom fluorescensaktiverad cellsortering (FACS) som ett uttryck för organismens ROS-produktionskapacitet
7. Mätning av SIRT1 och 6 genuttryck i PBMC med RT-PCR enligt den teknik som rapporterats av Crujeiras et al.
8. PET CT för att mäta 18fluorodeoxiglukosupptag av supraklavikulärt fett under termoneutrala förhållanden och efter nedsänkning av en fot i vatten vid 8°C under fem minuter, enligt Virtanen et al.

9. Vastus lateralis muskelbiopsi, utförd av en läkare som använder en Bard-nål med en teknik som tidigare rapporterats köp vår grupp (detta är en säker och enkel procedur men det erhållna biopsiprovet är litet, därför är de analyser som kan utföras begränsade), för att mäta :

   • mRNA för UCP3 genom RT-PCR, med användning av den teknik som rapporterats av Millet et al i biopsier erhållna på liknande sätt hos människor.
   • mRNA för SIRT1 genom RT-PCR med den teknik som rapporterats av Heilbronn et al.
   • Immunhistokemiskt uttryck av 8 hydroxyguanosin och 4 hydroxynonenal som oxidationsmarkörer, med hjälp av metoder som tidigare rapporterats av oss.
10. Mätning av kroppssammansättning med dubbelenergiröntgenabsorptiometri (DEXA).
11. Viloenergiförbrukningsmätning i och öppen krets indirekt kalorimeter (modell 2900, Sensor Medics Corp., Yerba Linda, CA, USA).
12. Actigraphy med Actiheart actigraphs för att bedöma eventuella förändringar i spontan fysisk aktivitet som orsakas av kalorirestriktioner.

Telomerlängden kommer inte att mätas i det prospektiva protokollet, med tanke på att inga förändringar kommer att upptäckas under den korta studieperioden.