Het Bloedonderzoek Super Verkoop van de het levensuitbreiding

Het Tijdschrift van de het levensuitbreiding

LE Tijdschrift Juli 1998

Rapport 

beeldDwingend Bewijsmateriaal in de Dichtste Verwanten van Mensen

Calorie
Beperking

InMonkeys
Door Donald K. Ingram, Mark A. Lane
en George S. Roth

Het beperken van het aantal verbruikte calorieën heeft in laboratoriumexperimenten bewezen om levensduur in knaagdieren te verhogen. In vorige kwesties, heeft de het Levensuitbreiding de bevindingen van de pionier van de caloriebeperking Dr. Roy Walford, evenals daadwerkelijke calorie-beperking praktijken door mensen voorgesteld. Maar het effect van caloriebeperking in proeven op mensen is moeilijk te meten, omdat de testonderwerpen onderzoekscirentists konden goed overleven. Hier, onderzoeken wij allereerstee calorie-beperking proefneming op enkele dichtste verwanten aan mensen, en welke belangrijke wetenschappers in de gebied-auteurs van dit rapport-, vinden en om, over het effect van de caloriebeperking op mensheid hopen te vinden. Een deel 2 van deze reeks zal een gelijkaardig onderzoeksproject behandelen.

„Eet minder, levende langer,“ een stempelobservatie in het verouderen onderzoek, aantrekt verhoogde aandacht. Sinds de bereidende studies van Clive McCay en collega's bij Cornell University-begin in de jaren '30, paradigma is het van de caloriebeperking (Cr) het intrigeren en een krachtig instrument voor experimentele gerontologie geweest.

Wat zijn de gevolgen van caloriebeperking? Wanneer de rijpe laboratoriumknaagdieren (ratten en muizen) over 30 tot 40 percenten minder dan worden gevoed zouden zij normaal eten, komen de volgende observaties bijna altijd voor:

  • De Cr-groepen leven 30 tot 40 percenten langer dan die dieren toegestaan om allen te eten zij willen;
  • Zij hebben recentere en lagere weerslag van vele van de leeftijd afhankelijke ziekten, met inbegrip van kanker; en
  • Zij handhaven jeugdige niveaus van functie later in het leven.
Deze observaties verstrekken legitimiteit aan de eis van Cr als anti-veroudert behandeling… misschien enige die het meeste gerontologists zouden toelaten om op deze wijze worden gekenmerkt.

De caloriebeperking intrigeert om verscheidene redenen. Het meeste gerontologists bekijken het verouderen als het impliceren van hoogst complexe processen als gevolg van interactie van talrijke genen met talrijke milieufactoren. Maar het Cr-paradigma biedt de mogelijkheid dat deze behandeling op een paar fundamentele mechanismen beïnvloedt. Als deze mechanismen werden geïdentificeerd, zouden gerontologists groot inzicht in basisprocessen kunnen bereiken om te verouderen die door andere behandelingen kunnen worden gemanipuleerd.

Om verscheidene extra redenen, biedt de caloriebeperking een krachtig instrument voor experimentele gerontologie aan. Eerst, verstrekt het „robuuste“ gevolgen; namelijk worden dezelfde resultaten over het algemeen verkregen geen kwestie welke spanning of species van laboratoriumknaagdier wordt gebruikt, of welk type van Cr wordt toegepast. De manipulatie van een bepaalde warmtebron, hetzij van proteïne, vet of koolhydraten, is niet dat belangrijk voor het bereiken van de verwachte resultaten. De beperking van totale calorieën is de belangrijkste factor, zolang het dieet wordt voorzien van normale of zelfs verrijkte hoeveelheden essentiële voedingsmiddelen.

Ten tweede, kan Cr gunstige gevolgen uitoefenen wanneer uitgevoerd in knaagdieren in vele stadia van het leven (hoewel het meeste gerontologists het ermee eens zouden zijn dat deze gevolgen recenter in het leven verminderen het is begonnen met). En, hoewel het meeste onderzoek in laboratoriumknaagdieren is geleid, hebben verscheidene studies de uitbreiding van levensduur in andere gewervelde en zonder ruggegraat species getoond die aan diverse Cr-regimes worden onderworpen. De voorbeelden omvatten watervlooien, spinnen, en guppies.

Sommige gerontologists zijn van mening geweest dat de reactie op Cr in kortstondige species zoals knaagdieren het meest relevant is, de waarvan evolutieve strategie van overleving snelle zwangerschap, snelle ontwikkeling, en een hoog aantal nakomelingen impliceert. Dergelijke species leven in duidelijk veranderende omgevingen en moeten uit veranderlijke middelen voordeel halen die gewoonlijk door seizoengebonden factoren worden bepaald. Bijvoorbeeld, als het voedsel in korte levering voorafgaand aan een seizoengebonden verandering is, zou het (namelijk voordelig) voor dergelijke species „aanpassings“ zijn om hun groei en ontwikkeling op te houden, en reproductieve activiteit uit te stellen of te verminderen tot het voedsel overvloediger was.

Tdat hij van deze strategie heeft uitgevoerd moet mechanismen activeren die het verouderen onrechtstreeks processen ophouden en levensduur bevorderen. In species zoals mensen, zou deze strategie kunnen geëvolueerd niet.

Niettemin, bestaan verscheidene mogelijkheden voor het richten van de relevantie van Cr voor het menselijke verouderen, met inbegrip van studies in mensen; nochtans, verkozen wij om onze studie in nonhuman primaten, specifiek resusapen uit te voeren. Onder toezicht van het Nationale Instituut bij het Verouderen, begonnen wij met onze studie in 1987 met 30 mannelijke apen. Over een periode van 10 jaar, hebben wij onze studie uitgebreid om mannelijke en vrouwelijke apen over een waaier van leeftijden zeer te omvatten. Bijna 200 apen zijn nu in onderzoek. Bovendien Cr-zijn de studies in resusapen in werking gesteld bij de Universiteit van Wisconsin en bij de Universiteit van Maryland, Baltimore.

Deze studies hebben belangrijke bevindingen betreffende vragen over zowel de mechanismen van Cr als zijn relevantie opgebracht voor het menselijke verouderen. In het kort, zou het nieuwe bewijsmateriaal de mening steunen dat Cr-de gevolgen voor primaatspecies relevant zijn. Wij zien grote consistentie tussen knaagdieren en apen in de physiologic reacties op Cr. Wegens deze consistentie in reactie, beginnen wij te geloven dat de reactie op Cr een algemene evolutieve strategie voor organismen zou kunnen zijn die gelijkaardige anti-veroudert mechanismen door gelijkaardige signalerende wegen zouden kunnen aanhalen.

Waarom studieapen? In een genetische betekenis, zijn de resusapen en de mensen nauw verwant. Deze species delen over 95 percenten van hun DNA in gemeenschappelijk. Ten tweede, hebben de resusapen een maximumlevensduur van ongeveer 40 jaar, tegenover 120 jaar voor mensen. Aldus, zou het tarief om in resusapen te verouderen drie keer sneller bij deze apen moeten zijn dan mensen, die om het even welke van de leeftijd afhankelijke verschillen tussen controleapen en die op sneller gezien Cr maken.

Maar de primaire reden om een nonhuman primaat te bestuderen is de capaciteit om experimentele controle uit te voeren. Het zou uiterst moeilijk zijn om goed-gecontroleerde studies van Cr in mensen uit te voeren; de mensen neigen gaan van en op diëten, voor één ding. Wij wilden volledige controle over het dieet handhaven dat van naleving moet worden verzekerd.

Voorts zouden de menselijke studies de interactie van de behandeling met vele genetische en milieufactoren impliceren. In onze studie die resusapen gebruiken, kunnen wij bijna alle elementen van het milieu controleren. De apen eten hetzelfde dieet en leven in dezelfde omgeving. Voorts konden wij apen aan respectieve controle en experimentele groepen toewijzen dusdanig dat om het even welke genetische factoren willekeurig over de groepen zouden geplaatst worden.

Het experimentele ontwerp van onze studie omvatte mannelijke en vrouwelijke apen die over drie basisleeftijdscohorten worden uitgespreid, aangezien wij de gevolgen van Cr in verschillende stadia van het leven wilden beoordelen, evenals om leeftijdsverschillen in een brede waaier van variabelen te onderzoeken. De groepen strekten zich van jeugd (zeer jong) uit aan recente adolescentie/jonge volwassenheid, en oud (20-jaar, gelijkwaardig aan 60 éénjarigenmensen).

Ook, hebben wij apen die aan longitudinale studies op lange termijn, wat met meer dan 10 jaar verzamelde gegevens worden toegewezen, terwijl andere apen aan studies op kortere termijn zijn toegewezen. De groepen zijn op kortere termijn bestudeerd met enigszins meer invasieve methodes, zoals de inplanting van op afstand gemeten apparaten die gegevens over lichaamstemperatuur en harttarief overbrengen. De apen in de longitudinale studie beeld worden gebruikt voor vrij niet-invasieve procedures die meestal het nemen van bloed impliceren en steekproeven op een driemaandelijkse basis, of het gebruiken van niet-invasieve procedures zoals beenaftasten villen.

Het doel van Cr van de studie was de warmteopname van experimentele apen tot 30 percenten onder wat te verminderen een normale gezonde voeding zou zijn.

De apen zijn onder het constante, waakzame oog van dierenartsen die in primaatbiologie worden opgeleid die alle procedures controleren en de gezondheid van elke aap evalueren. Alle procedures die op de apen worden geleid moeten eerst door een speciaal comité worden goedgekeurd dat uit wetenschappers en dierenartsen wordt samengesteld die controleren en alle aspecten van dierlijke zorg herzien.

Het dieet dat wij voor onze studie ontwierpen is een variatie van aapchow die in laboratoria vele jaren is gebruikt. Bovendien werd het dieet met 40 percenten meer vitaminen en mineralen dan geadviseerde niveaus verrijkt om ervoor te zorgen dat de apen op Cr niet wat de voeding betreft zouden beroofd worden.

Wij wilden ook de mogelijkheid van zwaarlijvigheid onder onze controles vermijden; vandaar, gebruiken wij een met laag vetgehalte dieet. Als mensen, zullen de apen aan calorically rijken, hoog - vette diëten, antwoorden en aangezien zulke als modellen van atherosclerose en volwassen-begindiabetes worden gebruikt. Een massieve literatuur bestaat om de leven-verkortende gevolgen van zwaarlijvigheid en zijn verwante gezondheidsproblemen in mensen en dierlijke modellen te tonen.

Het doel van onze studie was de warmteopname van experimentele apen tot 30 percenten onder wat te verminderen een aap van vergelijkbaar leeftijd en lichaamsgewicht normaal, terwijl het vermijden van zwaarlijvigheid zou eten. Deze normale hoeveelheid voedselconsumptie verandert als functie van leeftijd (de grotere volwassen apen eten meer dan jeugdapen), zodat de occasionele aanpassingen aan het dieet van de apen in de experimentele groepen noodzakelijk zijn geweest. De controle en de experimentele apen in onze studie eten precies hetzelfde dieet, maar de Cr-apen ontvangen minder.

Als een andere eigenschap van de studie, werden de apen in de experimentele groepen geïntroduceerd geleidelijk aan aan het Cr-regime. De vrije toegang tot het dieet werd verleend voor de eerste maand, en het dieet werd verminderd 10 percenten elke maand over een periode van drie maanden tot de 30 percentenvermindering werd uitgevoerd.

Aangezien Cr van het type dat wij nooit in een primaat was geprobeerd hebben gepland, waren wij bezorgd over het houden van de dieren gezond. Wij verwachtten dat het regime ophoudt de groei en ontwikkeling bij jonge apen, zoals in talrijke studies in knaagdieren was waargenomen, maar het was ook onze doelstelling vermijden belemmerend streng alle normale processen zoals in ondervoeding zou kunnen worden waargenomen. En inderdaad, hebben wij apen van verschillende grootte en lichaamssamenstelling geproduceerd, maar wij hebben besloten dat het regime dat wij geen schadelijke gevolgen voor de gezondheid had hebben geïntroduceerd.

Zoals verwacht, wogen de calorie-beperkte dieren minder dan de controledieren, maar het lichaamsgewicht beide groepen vergde bijna een jaar om te divergeren. Cr-apen bereikten lichaamsgewicht in een trager tempo, en zij bereikten een plateau van lichaamsgewicht als volwassenen dat ongeveer 1 tot 2 kilogram (2.2 tot 4.4 ponden) minder dan hun controletegenhangers was. Er waren kleine variaties onder de diverse groepen.

Maar het zou duidelijk moeten zijn dat onze apen niet op een neerstortingsdieet werden geplaatst. Eerder, veroorzaakte de implementatie van een 30 percentenvermindering van dieetopname geleidelijke veranderingen in lichaamsgewicht. De oude apen neigen vetter te zijn dan jongere degenen, maar Cr verminderde ook lichaamsvet in hen (maar niet aan dezelfde graad). Naast lichter het zijn in lichaamsgewicht, de apen die op Cr vroeg in het leven ook waren begonnen waren korter.

De controlemannetjes van de jongere groepen zijn onder 20 percenten lichaamsvet, terwijl de controlewijfjes onder 15 percenten zijn. Cr heeft beide geslachten tot minder dan 7 percenten lichaamsvet verminderd. Bovendien heeft Cr ook de distributie van vet veranderd. Bijvoorbeeld, is er niet zo veel vet rond de taille bij Cr-apen, een voorwaarde dat, in mensen, wordt verondersteld om het risico van hartkwaal te verminderen.

Andere ontwikkelingsgebeurtenissen die in knaagdieren ook waren gemeld werden gezien, specifiek de leeftijd van puberteit. Door seksuele die rijpheid te bepalen op regelmatig hoge testosteronniveaus wordt gebaseerd, merkten wij op dat Cr puberteit tegen een ongeveer jaar vertraagde. Samengevat, veroorzaakte Cr bij apen gelijkaardige gevolgen bij de lichaamssamenstelling en ontwikkeling aan die die in knaagdierstudies waren waargenomen. Deze bevindingen zouden niet zelf earthshaking lijken. Men zou deze kunnen namelijk verwachten om in om het even welk die zoogdier, met inbegrip van mensen voor te komen, aan 30 percenten vermindering van calorieën worden onderworpen; nochtans, werden deze resultaten ingestemd met in zoverre dat zij vertrouwen produceerden dat de fysiologische gevolgen gelijkend op wat in knaagdieren was waargenomen ook in resusapen zouden moeten worden verwacht.

Een andere verwachting was, als wij energieopname in een organisme verminderen, één zou kunnen verwachten om metabolische gevolgen waar te nemen. Opnieuw in het aapmodel, hebben deze veranderingen in energiemetabolisme vergeleken wat in knaagdiermodellen was waargenomen. In feite, was een vermindering van metabolisch tarief één van de vroege, belangrijke hypothesen om de anti-veroudert gevolgen van Cr te verklaren. Men had lang erkend dat de zoogdierlevensduur omgekeerd met metabolisch tarief… lager het metabolische tarief, langer de levensduur werd gecorreleerd. De vrije basistheorie van het verouderen werd het ondersteunen aan deze observatie. Als een organisme minder zuurstof metaboliseert, dan bevond het zich aan reden dat minder potentieel het beschadigen zuurstofbasissen als deel van dit normale proces werden geproduceerd.

Het metabolische tarief wordt uitgedrukt als verhouding: eenheden van zuurstof die door magere lichaamsmassa worden verdeeld. Het is duidelijk dat op een dagelijks basiscr de dieren minder zuurstof in absolute die bedragen verbruiken met controles worden vergeleken, maar aangezien de magere lichaamsmassa door Cr wordt verminderd, lijken de metabolische tarieven gelijkaardig. (Andere gerontologists, zoals Dr. Richard Weindruch van de Universiteit van Wisconsin, hebben gedebatteerd dat deze maatregel van metabolisme andere fysiologische parameters negeert die door Cr worden beïnvloed. Bijvoorbeeld, de organen die hopen van zuurstof verbruiken zijn kleiner in grootte in Cr-dieren, en zo zouden de verschillen in metabolisch tarief verbonden aan Cr slechts in bepaalde organen kunnen worden waargenomen.) [ED.: De het levensuitbreiding zal details van Dr.weindruch's studies in een toekomstige kwestie dragen.] Andere fysiologische maatregelen erop wijzen dat het knaagdier of de aap op Cr zijn basismetabolisme hebben veranderd. De rectale temperatuur bij mannelijke apen wordt verminderd door een ongeveer graad in experimentele die groepen, met controles worden vergeleken. De beperkte mate van glucose in het bloed van Cr-apen werden duidelijk over een jaar in de studie.