Od dawna wiadomo, że długoterminowe ograniczanie kalorii wydłuża życie u zwierząt laboratoryjnych. Efekt ten często przypisywano utracie wagi oraz zmianom metabolicznym wynikającym z mniejszej ilości pokarmów. Jednak w jednym z największych do tej pory przeprowadzonych badań na zwierzętach laboratoryjnych nad ograniczeniami dietetycznymi naukowcy ustalili, że mechanizmy tu działające są inne i że kluczową rolę w długości życia może odgrywać układ odpornościowy.
Naukowcy dysponują pewnymi danymi wskazującymi na fakt, iż w przypadku zwierząt laboratoryjnych ograniczenie dostarczanych im kalorii może wpłynąć korzystnie na ich zdrowie, jak i długość życia. Na przykład u myszy następuje utrata wagi i poprawa metabolizmu, jednak to nie wyjaśnia wydłużenia życia zwierząt.
W nowych badaniach, w których monitorowano zdrowie i długowieczność blisko 1000 myszy, naukowcy z Jackson Laboratory w Bar Harbor oraz Calico Life Sciences z San Francisco wykazali, że niskokaloryczne diety lub stosowanie regularnych okresów postu faktycznie przyczyniają się do utraty wagi i zmian metabolicznych, co nie było specjalnym zaskoczeniem. Jednak badacze ustalili też, że to inne czynniki, w tym zdrowie układu odpornościowego, genetyka i fizjologiczne wskaźniki odporności, wydają się lepiej wyjaśniać związek między ograniczeniem kalorii a dłuższym życiem.
Opis oraz rezultaty badań ukazały się na łamach pisma „Nature” (DOI: 10.1038/s41586-024-08026-3).
Mniej jesz, dłużej żyjesz
Rożne badania na gryzoniach i innych gatunkach zwierząt laboratoryjnych wykazały, że gdy jedzą mniej lub rzadziej, to dłużej żyją. Naukowcy chcieli poznać mechanizmy za tym stojące. W tym celu zgromadzili 960 specjalnie wyselekcjonowanych pod kątem różnorodności genetycznej myszy. Grupę gryzoni podzielili na kilka mniejszych podgrup, które były karmione różnego rodzaju dietami.
Niektóre znalazły się na diecie niskokalorycznej i podawano im tylko 60 proc. lub 80 proc. ich podstawowych kalorii każdego dnia. Inne przymusowo stosowały post przez jeden lub dwa kolejne dni w tygodniu, ale w pozostałe dni mogły jeść tyle, ile chciały. Jeszcze inne mogły swobodnie jeść dowolną ilość pokarmów w dowolnym momencie. Gryzonie monitorowano przez resztę ich życia za pomocą okresowych badań krwi i szczegółowej oceny ich ogólnego stanu zdrowia.
Badania pokazały, że 40 proc. ograniczenie kalorii najbardziej wydłużyło życie gryzoni. Ale głodówka i mniej rygorystyczne ograniczenie kalorii również wydłużyły średnią długość życia. Co więcej, u wszystkich myszy, poza tymi, które jadły swobodnie, zaobserwowano korzystne zmiany metaboliczne, takie jak zmniejszenie tkanki tłuszczowej i poziomu cukru we krwi.
Czas życia myszy biorących udział w eksperymentach kształtował się tak: myszy na nieograniczonej diecie żyły średnio 25 miesięcy, te stosujące post żyły średnio 28 miesięcy, te jedzące 80 proc. kalorii żyły średnio 30 miesięcy, a te spożywające 60 proc. kalorii żyły 34 miesiące.
Zdrowy układ odpornościowy
Badacze ustalili też, że to procesy wykraczające poza regulację metaboliczną determinują sposób, w jaki organizm reaguje na diety o ograniczonej ilości kalorii. Poza tym, że wpływ różnych diet na metabolizm i długowieczność nie zawsze zachodził w tym samym tempie, to, ku zaskoczeniu badaczy, myszy na niskokalorycznej diecie, które straciły najwięcej na wadze, miały osłabiony układ odpornościowy i rozrodczy, niski poziom energii i tendencję do umierania w młodszym wieku niż zwierzęta, które na diecie niskokalorycznej schudły mniej.
Naukowcy wskazują, że najważniejsze dla wydłużenia życia były cechy związane ze zdrowiem układu odpornościowego i funkcją czerwonych krwinek. Kluczowa była również ogólna odporność na stres związany ze zmniejszonym spożyciem pokarmu, prawdopodobnie zakodowana w genach zwierząt. Najbardziej odporne zwierzęta, które na diecie niskokalorycznej straciły najmniej na wadze i zachowały funkcje odpornościowe, żyły najdłużej.
– Najbardziej wytrzymałe zwierzęta utrzymały wagę nawet w obliczu stresu i ograniczenia kalorii i to one żyły najdłużej. Sugeruje to, że bardziej umiarkowany poziom ograniczenia kalorii może być sposobem na zrównoważenie zdrowia i długości życia – powiedział Gary Churchill, genetyk z Jackson Laboratory, współautor badania.
Źródło: Nature, Jackson Laboratory, fot. Wikimedia Commons/ CC BY-SA 2.0/ Rama