Nasz artykuł w skrócie
- umiarkowane ograniczenie kalorii obniżyło aktywność części układu odpornościowego związanej ze stanem zapalnym,
- szczególną uwagę naukowców zwróciło białko C3 i powstający z niego fragment C3a,
- u ludzi ograniczających kalorie przez dwa lata poziom C3a spadł,
- u starszych myszy zablokowanie C3a zmniejszyło przewlekły stan zapalny,
- badania mogą w przyszłości pomóc w opracowaniu terapii naśladujących niektóre efekty restrykcji kalorycznej.
Naukowcy od dawna obserwują związek między kaloriami a długością życia
O tym, że zmniejszenie ilości spożywanej energii może wpływać na długość życia, naukowcy wiedzą od lat. Badania prowadzone na różnych gatunkach – od muszek owocowych po myszy i małpy rezusy – wskazywały, że ograniczenie kalorii może wydłużać życie i opóźniać rozwój niektórych zmian związanych ze starzeniem.
Problem w tym, że bardzo restrykcyjna dieta ma również poważne minusy.
Przykładowo gryzonie otrzymujące około 40 procent mniej kalorii stają się bardziej podatne na zakażenia, wolniej rosną i mają problemy z rozmnażaniem.
Dlatego zamiast poszukiwać kolejnej „diety długowieczności”, naukowcy próbują odpowiedzieć na inne pytanie: co dokładnie dzieje się w organizmie podczas ograniczenia kalorii i czy można wywołać podobny efekt bez głodzenia człowieka?
Odpowiedzi szukali badacze z Yale School of Medicine. Wyniki ich pracy ukazały się w czasopiśmie „Nature Aging”.
Na celowniku układ dopełniacza
Naukowcy skoncentrowali się na układzie dopełniacza. Jest to część naszej odporności wrodzonej – swoisty system wczesnego ostrzegania i obrony przed drobnoustrojami.
Tworzy go kilkadziesiąt białek krążących we krwi. Jednym z najważniejszych jest białko oznaczane symbolem C3.
Kiedy układ dopełniacza zostaje uruchomiony, C3 rozpada się na mniejsze fragmenty. Jeden z nich – C3a – może nasilać reakcję zapalną.
I właśnie tutaj badacze znaleźli interesujący trop.
Dwa lata z mniejszą liczbą kalorii
Naukowcy przeanalizowali próbki osocza pobrane od 42 zdrowych dorosłych osób bez otyłości.
Przez dwa lata uczestnicy ograniczali spożycie energii średnio o około 14 procent.
Po zakończeniu eksperymentu badania powtórzono.
Okazało się, że zmniejszyła się aktywność wielu elementów układu dopełniacza. Szczególnie widoczny był spadek stężenia C3a.
Co ważne, nie zależało to bezpośrednio od liczby zgubionych kilogramów. Zdaniem naukowców oznacza to, że zaobserwowany efekt nie był wyłącznie konsekwencją utraty tkanki tłuszczowej.
Starzejąca się tkanka tłuszczowa może podtrzymywać stan zapalny
Kolejnym krokiem było ustalenie, gdzie wraz z wiekiem powstaje coraz więcej C3.
Badacze wskazali przede wszystkim na trzewną białą tkankę tłuszczową, czyli tłuszcz gromadzący się wokół narządów wewnętrznych.
Za produkcję białka odpowiadała szczególna grupa makrofagów – komórek układu odpornościowego. Z wiekiem było ich coraz więcej.
W praktyce może to oznaczać, że starzejąca się tkanka tłuszczowa zaczyna wytwarzać większe ilości C3. Z tego z kolei powstaje C3a, który pobudza komórki odpornościowe do produkcji substancji podtrzymujących stan zapalny.
Tworzy się więc coś na kształt biologicznego błędnego koła.
„Cichy” stan zapalny i starzenie
Przewlekły, niewielki stan zapalny organizmu jest od lat wskazywany jako jeden z mechanizmów towarzyszących starzeniu.
W literaturze naukowej funkcjonuje nawet termin „inflammaging”, będący połączeniem angielskich słów oznaczających stan zapalny i starzenie.
Nie chodzi przy tym o gwałtowny stan zapalny występujący podczas infekcji czy urazu, lecz o długotrwałą, łagodną aktywację układu immunologicznego.
Z czasem może ona sprzyjać rozwojowi chorób związanych z wiekiem.
Eksperyment na myszach dał interesujący wynik
Najbardziej interesująca część eksperymentu dotyczyła starych myszy.
Zwierzętom podano przeciwciało blokujące działanie C3a.
Efekt?
Związany z wiekiem stan zapalny wyraźnie się zmniejszył.
Zdaniem autorów badania oznacza to, że ograniczenie działania C3a może naśladować część korzystnych efektów restrykcji kalorycznej.
W przyszłości mechanizm ten mógłby więc stać się jednym z celów terapii mających ograniczać niekorzystne konsekwencje starzenia organizmu.
Układu odpornościowego nie można po prostu „wyłączyć”
Badacze bardzo wyraźnie zaznaczają jednak, że całkowite zablokowanie układu dopełniacza byłoby złym pomysłem.
Organizm potrzebuje go do walki z zakażeniami.
Naukowcy chcą więc teraz sprawdzić, czy możliwe byłoby ograniczanie jedynie jego nadmiernej aktywności pojawiającej się w starszym wieku, przy zachowaniu podstawowych funkcji obronnych.
To szczególnie istotne, ponieważ badanie nie oznacza jeszcze, że odkryto „lek na starość”. Część doświadczeń wykonano na zwierzętach, a droga od wskazania biologicznego mechanizmu do bezpiecznej i skutecznej terapii dla ludzi jest długa.
To, co chroni młody organizm, później może mu szkodzić
Autorzy pracy odnoszą swoje odkrycie także do interesującej koncepcji biologicznej zwanej plejotropią antagonistyczną.
Zakłada ona, że niektóre mechanizmy korzystne dla człowieka w młodości mogą z czasem zacząć działać przeciwko niemu.
Układ dopełniacza doskonale pasuje do tej teorii.
W młodym organizmie C3 i pozostałe jego elementy pomagają skutecznie zwalczać zakażenia. Z wiekiem ich nadmierna aktywność może jednak przyczyniać się do przewlekłego stanu zapalnego.
Biologia po raz kolejny pokazuje więc swoją przewrotność: mechanizm, który przez dziesięciolecia jest naszym strażnikiem, z czasem może stać się częścią problemu.
Badania opublikowano w czasopiśmie „Nature Aging”.
Źródło: PAP / Katarzyna Czechowicz
Napisz komentarz
Komentarze