De Verkoop van de de Huidzorg van de het levensuitbreiding

Het Tijdschrift van de het levensuitbreiding

LEF-Tijdschrift Augustus 1998

beeld
 

De universiteit van de Studie van Wisconsin

Dieetbeperking en het Verouderen in Resusapen

Het tijdschrift van de het levensuitbreiding stelde (het Tijdschriftvan Juli 1998 LEF)vorige maand de voorlopige bevindingen van een baanbrekende studie bij het Nationale Instituut bij het Verouderen op voor hoe de caloriebeperking het leven van resusaap uitbreiden en zou kunnen verbeteren aap-dichtst met betrekking tot nog bestudeerde mensheid. In een deel twee van de reeks, hier zijn details van een bijkomende studie die ook veelbelovende resultaten toont.

Door Jennifer Christensen en Richard Weindruch

Aangezien de levensduurverhogingen van de meeste delen van wereld en babyboomers (onder die die zijn, bijvoorbeeld, de auteurs van dit artikel) oud beginnen te groeien, snel stijgt het aantal oudere personen in onze maatschappij. Deze demografische werkelijkheid heeft gezondheidszorgleveranciers en wetenschappers in een ras met tijd gedwongen om hogere tarieven ziekte en onbekwaamheden, toenemende langdurige zorgbehoeften te behandelen, en de hoge medische kosten associeerden met deze verhogingen.

Kunnen de acties door fundamentele en klinische worden ontdekt onderzoekers die het begin van van de leeftijd afhankelijke ziekten vertragen? Kunnen de resultaten van het beloven wegen van onderzoek efficiënt in medische praktijk om het aantal te verhogen worden vertaald mensen die op een bepaalde manier dat minimaal worden beïnvloed door ziekten verouderen? En, zoals de dominante nadruk van het tijdschrift van de het Levensuitbreiding is, kunnen de strategieën om het het verouderen proces daardoor de maximum menselijke levensduur te verhogen echt op te houden en worden ontwikkeld?

De dieetbeperking (vaak genoemd caloriebeperking, of caloriebeperking met adequate voeding) is goed - gekend onder gerontologists en, meer en meer, het algemene volk omdat het de enige interventie is die en herhaaldelijk opvallend maximumlevensduur verhoogt en het tarief ophoudt om in warmbloedige dieren (met laboratoriumknaagdieren die het vaakst worden bestudeerd) te verouderen. De levensduuruitbreiding door dieetbeperking hangt specifiek van een vermindering van warmteopname af en dit moet zonder deficiënties van enig essentieel voedingsmiddel voorkomen. Aldus, is de bodemlijn van dieetbeperking dat het een staat van zeer gezonde „undernutrition zonder ondervoeding.“ is

Er zijn twee belangrijke kwesties over dieetbeperking en het verouderen die worden onderzocht. Eerst, weten wij dat de warmteopnamevermindering langzaam het het verouderen proces in dieren zoals muizen en ratten kan, maar hoe het eigenlijk dit doet? Dit is een uiterst belangrijke vraag omdat, wanneer het wordt beantwoord, de onderzoekers vrij goed zullen geplaatst worden die drugs te ontwikkelen op ook het teweegbrengen van de belangrijkste acties van dieetbeperking en worden gericht, hopelijk, zijn voordelen. Merk op dat het doel voor dit zou zijn in mensen voor te komen die normale warmteopnamen eten.

De tweede kwestie betreft of de dieetbeperking het tarief zal kunnen ophouden om in dieren te verouderen nauw verwant aan mensen… bijvoorbeeld in nonhuman primaten zoals resusapen.

Onze groep bij de Universiteit van Wisconsin-Madison voert een studie op lange termijn, longitudinale genoemd uit „Dieetbeperking en veroudert in Resusapen.“ Dit project wordt geleid door één van de auteurs (Weindruch) en door het Nationale Instituut bij het Verouderen gefinancierd, die één van de componenten van de Nationale Instituten van Gezondheid is. Onze studie test de hypothese dat de dieetbeperking het het verouderen proces in een primaatspecies op een manier gelijkend op dat waargenomen in knaagdieren zal beïnvloeden. Wij stellen verder een hypothese op dat de invloed van de dieetbeperking door een veranderd tarief van verandering van bepaalde meetbare tellers van het biologische verouderen en, uiteindelijk, door verhoogde levensduur zal worden weerspiegeld.

Onze studie van de aap dieetbeperking concentreert zich op twee belangrijke onderwerpen in de biologie van het verouderen. Men is de ontwikkeling van nonhuman primaten (in dit geval, de resusaap) als model voor de studie van het verouderen. Deze species, de waarvan echte naam Macaca-mulatta is, is genetisch zeer nauw verwant aan mensen. De species hebben van lange duur, deze apen een maximumlevensduur van ongeveer 40 jaar, ruwweg één derde dat van mensen. De andere belangrijkste kwestie wij proberen te behandelen is al dan niet de dieetbeperking het tarief ophoudt om in een primaatspecies te verouderen.

Om dit laatstgenoemde doel te bereiken, is de warmteopname van volwassen vrouwelijke en mannelijke resusapen beperkt door 30 percenten onder dat eerder verbruikt door elk dier. Deze apen worden vergeleken met controledieren die op een conventionele manier worden gevoed; namelijk verleende vrije toegang tot voedsel ongeveer acht uren per dag.

De enige andere belangrijkste, hoogst gecontroleerde studie van de invloed van de dieetbeperking bij het verouderen in resusapen wordt uitgevoerd door NIA wetenschappersdrs. George Roth, Donald Ingram, Mark Lane en andere medewerkers in Bethesda, Md. (Zie het tijdschrift van de het Levensuitbreiding, Juli 1998). Deze twee studies zouden uiteindelijk-misschien in 15 belangrijke die gegevens moeten jaar-verstrekken over levensduur en ziektepatronen in een primaatspecies aan een dieetbeperkingsregime worden onderworpen.

Onze studie van de resusaap dieetbeperking begon in 1989 toen NIA fondsen aan studie 30 jonge volwassen mannetjes verstrekte, die zich in leeftijd van 8 tot 14 jaar uitstrekken. Alle dieren werden eerder gevoed hetzelfde standaardaapdieet op de manier dat de apen conventioneel in de meeste primaatfaciliteiten worden gehandhaafd. Dit wordt gedaan door elke aap te geven vrije toegang tot het voedsel ongeveer acht uren per dag, typisch van ongeveer 8 a.m. aan 4 p.m., evenals dagelijkse traktaties zoals verse vruchten (ja, met inbegrip van bananen), pinda's of rozijnen worden gegeven.

De beperkte apen zijn gezonder dan de controles, zijn magerder, hebben lagere niveaus van omloopglucose en insuline, en hebben grotere insulinegevoeligheid.

Werd de normale het voedselopname van elk dier bepaald over een periode van zes maanden zodat wij de gegevens nodig zouden hebben om het niveau van voedselbeperking op individuele basis duidelijk te maken. Naar onze mening, is dit een belangrijke overweging omdat de resusapen, zoals mensen, grote individueel-aan-individuele variatie in voedselopname tonen. Ook als mensen, zijn sommige magere apen vrij grote eters, terwijl sommige vettere degenen lichte eters zijn.

Een significant verschil tussen onze studie en dat die door de NIA-wetenschappers wordt uitgevoerd is dat wij voedselopnamen van de calorically beperkte apen op basis van de afgelopen opnamen van elk dier hebben gebaseerd, terwijl onze collega's bij NIA zich op grafieken hebben gebaseerd die geadviseerde voedselopnamen voor dieren op basis van leeftijd en lichaamsgewicht verstrekken.

Om de studie in werking te stellen, bleven 15 van de dieren op de conventionele manier „dineren“. De warmteopname van andere 15 was geleidelijk aan beperkt, verwezenlijkt door de voedselopname door 10 percenten per maand drie maanden te verminderen. Deze 30 apen worden bedoeld als „Groep 1.“

De doelstellingen van de aanvankelijke studie, vanaf 1989 tot 1994, met Groep 1 apen moesten de gevolgen beoordelen van dieetbeperking voor potentiële biomarkers van het verouderen: de functie van het immuunsysteem, het visuele systeem en de verordening van glucose, en recenter lichaamssamenstelling en metabolische tarief.

Groep 2 werd samengesteld uit jonge wijfjes (15 op het controledieet en 15 onderworpen aan dieetbeperking) op leeftijden zeer aan die van Groep 1 gelijkaardig mannetjes bij het begin van dieetbeperking in 1989. De dieetbeperking werd uitgevoerd op dezelfde manier als Groep 1.

Een andere cohort, Groep 3, werd ook in werking gesteld, en omvatte 16 mannelijke resusapen, acht op een calorie-beperkt dieet en acht controles, elk van gelijkaardige leeftijden als Groep 1 bij het begin van beperking. Groep 3 is verschillend in die zin dat deze apen chirurgische biopsieën ondergaan zodat wij lever, spier, milt en andere weefsels in afwisselende jaren kunnen bestuderen. Dit heeft ons van de kans om biochemische die studies van weefsels voorzien in dieet-beperkte die goed knaagdieren worden bestudeerd, maar nog niet uit te voeren in een primaatspecies worden bestudeerd.

Tot op heden, is het duidelijk dat een 30 percentenvermindering van calorieopname veilig aan resusapen kan worden opgelegd. In feite, in overeenstemming met de bevindingen van de NIA-studie, wijzen verscheidene bevindingen erop dat de beperkte apen gezonder zijn dan de conventioneel gevoede controles, veel magerder zijn, hebben lagere niveaus van het doorgeven van glucose en insuline, en hebben grotere insulinegevoeligheid. Dit betekent dat de insuline in het bloed eigenlijk beter werkt om glucose bij de beperkte apen te verwijderen.

Ook, wordt leptin, een hormoon betrokken die bij eetlustcontrole door vette cellen wordt gemaakt, veel verminderd bij de dieet-beperkte apen. Dit houdt steek, omdat zij veel minder lichaamsvet hebben. Wij vinden ook dat de bloedlipiden voordelig door dieetbeperking worden veranderd.

Er is een zeer sterke reden voor het onderzoeken mitochondria in de context van dieetbeperking. Mitochondria zijn de minieme structuren binnen cellen die als elektrische centrales dienen. Ten gevolge van hun normale metabolische activiteit, produceren mitochondria vrije basissen, hoogst reactieve die molecules vaak uit zuurstof worden afgeleid. De vrije basissen dragen een unpaired elektron op hun oppervlakte die hen naar voren gebogen maakt aan het veroorzaken van schade aan andere molecules zij kunnen ontmoeten. Denham Harman stelde in 1956 eerst voor dat de vrije basissen in het verouderen kunnen worden geïmpliceerd, hoewel het op dat ogenblik onduidelijk was waar zij kunnen komen uit. Het was not until ontdekten die wetenschappers meer dan 20 jaar later dat mitochondria belangrijke bronnen van vrije basisproductie zijn.

beeld NORMALE VOEDING

  • Voedselopname dagelijks: 662 calorieën
  • Lichaamsgewicht: 31.5 ponden
  • Lichaamsvet: 26%

MAATREGELEN VAN GEZONDHEID

  • Buikmaatregel: 24.4 duim
  • Lichaamsmassa: 47.6
    (kg/m2)
  • Basisgucose: 74
    (milligrammen per deciliter van bloed)
  • Basisinsuline: 44
    (micromoles/milliliter)
  • Insulinegevoeligheid: 1.8
    (x 10-4)
  • Leptin: 5.8
    (ng/milliliter)
beeld VERMINDERD DIEET

  • Voedselopname dagelijks: 488 calorieën
  • Lichaamsgewicht: 20.5 ponden
  • Lichaamsvet: 8.6%

MAATREGELEN VAN GEZONDHEID

  • Buikmaatregel: 16.5 duim
  • Lichaamsmassa: 34.2
    (kg/m2)
  • Basisgucose: 53
    (milligrammen per deciliter van bloed)
  • Basisinsuline: 10
    (micromoles/milliliter)
  • Insulinegevoeligheid: 9.1
    (x 10-4)
  • Leptin: 1.0
    (ng/milliliter)

De huidige mitochondrial vrije die basisverklaring van het verouderen komt gedeeltelijk uit een inzicht voort in hoe mitochondria een molecule als ATP (adenosine trifosfaat) wordt bekend, de molecule die energie voor vele essentiële cellulaire activiteiten zoals het maken van proteïnen verstrekken, het pompen van ionen over celmembranen en spiersamentrekking, veroorzaken enkelen te noemen. De synthese van ATP vindt door een complexe die opeenvolging van reacties plaats als het systeem van het elektronenvervoer en oxydatieve phosphorylation worden bekend, die in het binnenmembraan van mitochondria voorkomt. Gebruikend zuurstof, halen deze reacties energie uit voedingsmiddelen en gebruiken het om ATP te vervaardigen. Nochtans, worden de vrije basissen ook geproduceerd ten gevolge van dit proces. Aldus, kan het het verouderen proces een resultaat van onze cellen zijn die zeer basisfunctie uitvoeren: veroorzakend de energie voor het leven wordt vereist dat.

Mitochondria zijn ook speciale structuren omdat zij hun eigen uniek genetisch die materiaal bevatten, als mitochondrial DNA wordt bekend. Hoewel mitochondrial DNA omhoog slechts een zeer uiterst kleine fractie van totale DNA in een cel (meer dan 99.9 percent van DNA is in de kern van de cel) maakt, codeert het voor sommige essentiële molecules betrokken bij de mitochondrial processen die ATP maken. Een nieuw thema is dat mitochondrial DNA-veranderingen, die over een levensduur accumuleren, tot het verouderen, kanker en andere degeneratieve ziekten bijdragen. Aangezien de onderzoekers hebben besproken, is het goed - geweten dat de assemblage van functionele mitochondria de gezamenlijke uitdrukking van zowel mitochondrial als kerngenen vereist.

Verder, is het veranderingstarief voor mitochondrial DNA veel hoger dan voor kerngenen, die tot de mening leiden dat verouderen en bepaalde belangrijke degeneratieve ziekten (bijvoorbeeld, de ziekten van Parkinson en van Alzheimer, ischemische hartkwaal en diabetes) gedeeltelijk toe te schrijven kunnen aan de accumulatie van mitochondrial DNA- zijnveranderingen die tot tekorten in ATP productie leiden.

Een ontdekking van groot potentieel belang is de correlatie van de accumulatie van mitochondrial DNA-schrappingen met het verouderen; namelijk mitochondrial genomen met het grote stukken missen. Wij onderzoeken de rol die mitochondrial DNA-schrappingen in het verlies van skeletachtige die spiermassa met het verouderen kunnen spelen, als „sarcopenia.“ wordt bekend Dit leeftijd-geassocieerde verlies van skeletachtige spier draagt tot een verlies van sterkte en een totale verhoging van fysieke broosheid bij. Sarcopenia is een belangrijke biologische component in de leeftijd-geassocieerde verhoging van het voorkomen van nadelige dalingen, onbeweeglijkheid, en de behoefte aan ziekenhuisopname of verpleeghuisplaatsing.

Veel van dit werk heeft nog niet de apen van de drie cohorten geïmpliceerd omdat deze dieren nog niet oud genoeg zijn om sarcopenia te tonen. In plaats daarvan, hebben wij normaal gevoede, oude resusapen, die spiermassa verliezen, evenals oude die ratten bestudeerd en muizen aan dieetbeperking worden onderworpen, zodat kunnen wij beter weten wat om te bestuderen wanneer onze dieetbeperkingsapen aangewezen leeftijden bereiken.