Ученые из России выяснили, почему низкокалорийная диета продлевает жизнь
Ученые из "Сколтеха" и Гарварда раскрыли генетические механизмы, объясняющие то, почему ограничение калорий продлевает жизнь мышам и многим другим животным, и опубликовали свои выводы в журнале Aging Cell.
Эксперименты, проведенные на червях, мышах и ряде других животных еще в 60 годах прошлого века, показали, что снижение числа калорий в диете заметно продлевает животным жизнь. За последующие десятилетия биологи выделили десятки генов и гормонов, потенциально задействованных в этом феномене, однако ни одним из них так и не удалось научиться пользоваться для продления жизни человека или этих же самых животных.
Александр Тышковский из Сколковского института науки и технологий в Москве и его коллеги под руководством Вадима Гладышева, известного генетика из Гарвардского университета (США), нашли возможное объяснение этому, наблюдая за тем, как меняется работа клеток мышей при длительном воздержании от пищи.
Как рассказывают ученые, они обратили внимание на то, что геном всех живых существ непрерывно меняется по мере старения тела - в нем накапливаются мутации, а активность части генов заметно повышается или понижается в результате появления или удаления особых химических меток на их поверхности.
Подобные изменения часто бывают случайными, однако в том случае, если в нашей ДНК присутствует своеобразная "программа старения", задающая курс на дряхление организма, те части генома, которые участвуют в этом процессе, будут меняться совсем не так, как это происходит с другими областями генетического кода.
Ученые проверили, так ли это на самом деле, сравнив геномы мышей разных возрастов, половина которых питалась низкокалорийной диетой. Их интересовали не различия в структуре ДНК, а так называемые метильные метки, которые могут добавляться к определенным "буквам" генетического кода и выключать определенные гены.
Как правило, при наступлении старости их общее число падает в организме, однако прошлые опыты показывали, что в некоторых частях генома их число растет вместе с возрастом. Гладышев и его коллеги подтвердили, что это так, и показали, что подобные изменения происходят из-за того, что те системы клеток, которые отвечают за нанесение таких меток, начинают чаще ошибаться при наступлении старости.
По сути, они "путают" гены, активируя те участки ДНК, которые были отключены раньше, и выключая жизненно важные гены, в том числе те области генома, которые связаны с починкой разрывов в спирали ДНК и работой врожденной иммунной системы. Фактически все гены, чья работа меняется подобным образом, имеют фактически одинаковую структуру у людей, мышей и других млекопитающих.
Переход на низкокалорийную диету замедляет этот процесс - мыши, которые долгое время питались минимальным количеством пищи, имели более "молодой" набор метильных меток, чем их сородичи, поедавшие обычный корм.
Что интересно, кратковременное сокращение калорий не просто не замедляло накопление новых меток в ДНК, но и, наоборот, ускоряло этот процесс. Эти "минусы", с другой стороны, быстро исчезали, если животное продолжало получать минимальное количество пищи.
"Мы показали, что низкокалорийная диета имеет накопительный эффект и тем сильнее замедляет возрастные изменения, чем дольше животное на ней находится. А краткосрочное воздействие и вовсе приводит к некоторым изменениям, происходящим в процессе старения. Впрочем, они довольно быстро устраняются в ходе дальнейшей диеты", - заключает Тышковский.
