Vente superbe d'analyse de sang de prolongation de la durée de vie utile

Magazine de prolongation de la durée de vie utile

LE Magazine en juillet 1998

Rapport 

imagePreuves irréfutables chez l'homme les parents les plus étroits

Calorie
Restriction

InMonkeys
Par Donald K. Ingram, Mark A. Lane
et George S. Roth

La restriction du nombre de calories consommées s'est avérée dans des expériences de laboratoire augmenter la durée dans les rongeurs. Dans les questions précédentes, la prolongation de la durée de vie utile a présenté les résultats de Dr. Roy Walford de pionnier de restriction de calorie, aussi bien que des pratiques en matière réelles de calorie-restriction par des humains. Mais il est difficile mesurer l'impact de la restriction de calorie dans des expériences humaines, parce que les sujets d'expérience pourraient bien survivre aux sciRentists de recherches. Ici, nous explorons l'expérimentation toute première de calorie-restriction sur certains des parents les plus étroits aux humains, et quels principaux scientifiques dans les auteurs de champ-le de ceci rapport-trouvent, et espoir de trouver, au sujet de l'impact de la restriction de calorie sur l'humanité. La partie de cette série traitera un projet de recherche semblable.

« Mangez moins, plus long vivant, » une observation de cachet dans la recherche vieillissante, attire l'attention accrue. Depuis les études de lancement de Clive McCay et des collègues au début de Cornell University pendant les années 1930, le paradigme de restriction de calorie (CR) a été un outil intrigant et puissant pour la gérontologie expérimentale.

Quels sont les effets de la restriction de calorie ? Quand des rongeurs de laboratoire mûrs (des rats et des souris) sont alimentés environ 30 à 40 pour cent que moins qu'elles mangerait normalement, les observations suivantes se produisent presque toujours :

  • Les groupes de CR vivent 30 à 40 pour cent plus long que ces animaux permis de manger tous ils veulent ;
  • Ils ont l'incidence postérieure et plus limitée de beaucoup de maladies relatives à l'âge, y compris le cancer; et
  • Ils maintiennent les niveaux jeunes de la fonction plus tard dans la vie.
Ces observations fournissent la légitimité à la réclamation du CR comme traitement anti-vieillissement… peut-être le seul au lequel la plupart des gerontologists permettraient pour être caractérisé de cette fa4con.

La restriction de calorie est intrigante pour plusieurs raisons. La plupart des gerontologists regardent le vieillissement comme comportant des processus fortement complexes résultant des interactions de nombreux gènes de nombreux facteurs environnementaux. Mais le paradigme de CR offre à la possibilité des impacts de ce ce traitement sur quelques mécanismes fondamentaux. Si ces mécanismes étaient identifiés, les gerontologists pourraient gagner la grande analyse dans les opérations de base du vieillissement qui peuvent être manoeuvrées par d'autres traitements.

Pour plusieurs raisons supplémentaires, la restriction de calorie offre un outil puissant pour la gérontologie expérimentale. D'abord, il fournit des effets « robustes » ; c'est-à-dire, les mêmes résultats sont généralement obtenus n'importe ce que la tension ou les espèces du rongeur de laboratoire est employée, ou quel type de CR est appliqué. La manipulation d'une source calorique particulière, si de la protéine, graisse ou des hydrates de carbone, n'est pas celle importante pour réaliser les résultats prévus. La restriction des calories totales est le facteur le plus important, tant que le régime est fourni avec des quantités normales ou même enrichies d'éléments nutritifs essentiels.

Deuxièmement, le CR peut exercer des bienfaits une fois mis en application dans les rongeurs à beaucoup d'étapes de la vie (bien que la plupart des gerontologists conviendraient que ces effets diminuent le plus tard dans la vie où il est commencé). Et, bien que la plupart de recherche ait été conduite dans des rongeurs de laboratoire, plusieurs études ont montré l'extension de la durée dans d'autres vertébré et espèces invertébrées soumis à de divers régimes de CR. Les exemples incluent des puces d'eau, des araignées, et des guppys.

Quelques gerontologists ont considéré que la réponse au CR est la plus appropriée dans des espèces de courte durée telles que les rongeurs, dont la stratégie évolutionnaire de la survie implique la gestation rapide, rapide le développement, et un nombre élevé de progéniture. De telles espèces vivent dans les environnements nettement en cours d'évolution et doivent tirer profit des ressources variables qui sont habituellement déterminées par des facteurs saisonniers. Par exemple, si la nourriture est dans l'approvisionnement court avant un changement saisonnier, il serait « adaptatif » (c'est-à-dire, salutaire) pour que de telles espèces retardent leur croissance et développement, et remet à plus tard ou réduit l'activité reproductrice jusqu'à ce que la nourriture ait été plus abondante.

T qu'il effectuent de cette stratégie est d'activer les mécanismes qui retardent indirectement des processus vieillissants et favorisent la longévité. Dans les espèces telles que des humains, cette stratégie ne pourrait pas avoir évolué.

Néanmoins, plusieurs possibilités existent pour adresser la pertinence du CR au vieillissement humain, y compris des études chez l'homme ; cependant, nous avons choisi d'entreprendre notre étude dans les primates, spécifiquement singes rhésus. Sous les auspices de l'institut national sur le vieillissement, nous avons commencé notre étude en 1987 par 30 singes masculins. Sur une période de dix ans, nous avons augmenté notre étude considérablement pour inclure les singes masculins et femelles à travers une gamme des âges. Presque 200 singes sont maintenant à l'étude. En outre, des études de CR dans les singes rhésus ont été lancées à l'université du Wisconsin et à l'Université du Maryland, Baltimore.

Ces études ont rapporté des résultats importants concernant des questions au sujet les des deux les mécanismes de CR et de son importance pour le vieillissement humain. Dans des preuves courtes et naissantes soutiendrait la vue que les effets de CR sont appropriés aux espèces de primat. Nous voyons la grande cohérence entre les rongeurs et les singes en réponse physiologiques au CR. En raison de cette cohérence dans la réponse, nous commençons à croire que la réponse au CR pourrait être une stratégie évolutionnaire généralisée pour les organismes qui pourraient appeler les mécanismes anti-vieillissement semblables par les voies semblables de signalisation.

Pourquoi singes d'étude ? Dans un sens génétique, des singes rhésus et les humains sont étroitement liés. Part de ces espèces environ 95 pour cent de leur ADN en commun. En second lieu, les singes rhésus ont une durée maximum d'environ 40 ans, contre 120 ans pour des humains. Ainsi, le taux de vieillissement dans les singes rhésus devrait être trois fois plus rapidement chez ces singes que des humains, faisant toutes les différences relatives à l'âge entre les singes de contrôle et ceux sur le CR plus rapidement vu.

Mais la raison principale pour étudier un primate est la capacité de mettre en application le contrôle expérimental. Il serait extrêmement difficile d'entreprendre des études contrôlées par bien de CR chez l'homme ; les gens tendent vont par intervalles des régimes, pour une chose. Nous avons voulu maintenir le contrôle complet au-dessus du régime à assurer de la conformité.

D'ailleurs, les études humaines impliqueraient l'interaction du traitement de beaucoup de facteurs génétiques et environnementaux. Dans notre étude utilisant des singes rhésus, nous pouvons commander presque tous les éléments de l'environnement. Les singes mangent le même régime et vivent dans les mêmes environs. D'ailleurs, nous pouvions affecter des singes au contrôle respectif et des groupes expérimentaux tels que tous les facteurs génétiques seraient aléatoirement placés à travers les groupes.

Le plan d'expérience de notre étude a inclus les singes masculins et femelles écartés à travers trois cohortes de base d'âge, puisque nous avons voulu évaluer les effets du CR à différentes étapes de la vie, aussi bien que pour examiner des différences d'âge dans un large éventail de variables. Les groupes se sont étendus du jeune (très jeune) à l'adolescence en retard/au jeunes âge adulte, et vieux (20 ans, équivalents aux humains de 60 ans).

En outre, nous avons des singes assignés aux études longitudinales à long terme, certains avec plus de 10 ans de données rassemblées, alors que d'autres singes ont été assignés à des études plus courtes de terme. Les groupes plus courts de terme ont été étudiés avec des méthodes légèrement plus envahissantes, telles que l'implantation des dispositifs télémétrés qui transmettent des données sur la fréquence de température corporel et cardiaque. Les singes dans l'étude longitudinale image sont employés pour les procédures relativement non envahissantes qui en grande partie impliquent de prendre le sang et pèlent des échantillons sur une base trimestrielle, ou l'utilisation des procédures non envahissantes telles que l'os balaye.

Le but du CR de l'étude était de ramener l'apport calorique des singes expérimentaux à 30 pour cent au-dessous de quelle alimentation saine normale serait.

Les singes sont sous l'oeil constant et attentif des vétérinaires qualifiés dans la biologie de primat qui surveillent toutes les procédures et évaluent la santé de chaque singe. Toutes les procédures conduites sur les singes doivent d'abord être approuvées par un comité spécial composé des scientifiques et des vétérinaires qui surveillent et passent en revue tous les aspects des soins des animaux.

Le régime que nous avons conçu pour notre étude est une variation de la bouffe de singe qui a été employée dans les laboratoires depuis de nombreuses années. En outre, le régime a été enrichi avec 40 pour cent de vitamines et minerais de plus que les niveaux recommandés pour s'assurer que les singes sur le CR ne seraient pas nutritionnellement privés.

Nous avons également voulu éviter la possibilité d'obésité parmi nos contrôles ; par conséquent, nous employons un régime carencée en matières grasses. Comme des humains, les singes répondront calorique à riche, les régimes à haute teneur en graisses, et comme tels sont employés comme modèles de l'athérosclérose et du diabète d'adulte-début. Une littérature massive existe pour montrer les effets de vie-rapetissement de l'obésité et de ses problèmes de santé relatifs chez l'homme et des modèles d'animal.

Le but de notre étude était de ramener l'apport calorique des singes expérimentaux à 30 pour cent au-dessous de quel singe d'âge et de poids corporel comparables mangerait normalement, tout en évitant l'obésité. Cette quantité normale de consommation alimentaire change en fonction de l'âge (de plus grands singes adultes mangent les singes plus que juvéniles), de sorte que les ajustements occasionnels au régime des singes dans les groupes expérimentaux aient été nécessaires. Le contrôle et les singes expérimentaux dans notre étude mangent exactement le même régime, mais les singes de CR reçoivent moins.

En tant qu'autre caractéristique de l'étude, des singes dans les groupes expérimentaux ont été présentés graduellement au régime de CR. Le libre accès au régime a été permis pour le premier mois, et le régime a été réduit 10 pour cent chaque mois pendant trois mois jusqu'à ce que la réduction de 30 pour cent ait été mise en application.

Puisque le CR du type que nous avons prévu n'avait été jamais essayé dans un primat, nous ont été préoccupés par maintenir les animaux sains. Nous nous sommes attendus à ce que le régime retarde la croissance et développement chez de jeunes singes, en tant qu'eu observé dans de nombreuses études dans les rongeurs, mais c'était également notre objectif pour éviter d'arrêter sévèrement tous les processus normaux comme pourrait être observé dans la malnutrition. Et en effet, nous avons produit des singes de composition différente de taille et de corps, mais nous avons conclu que le régime que nous avons présenté n'a eu aucun effet sur la santé préjudiciable.

Comme prévu, les animaux calorie-restreints pesés moins que les animaux témoins, mais les poids corporels des deux groupes ont pris presque une année pour diverger. Le CR monkeys le poids corporel gagné à un taux plus lent, et ils ont atteint un plateau du poids corporel comme adultes qui était environ 1 à 2 kilogrammes (2,2 à 4,4 livres) moins que leurs homologues de contrôle. Il y avait de petites variations parmi les divers groupes.

Mais il devrait être clair que nos singes n'aient pas été placés à un régime d'accident. En revanche, l'exécution d'une réduction de 30 pour cent de prise de régime a produit les changements progressifs du poids corporel. Les vieux singes tendent à être plus gros que les plus jeunes, mais le CR a également réduit la graisse du corps dans eux (mais pas au même degré). En plus d'être plus légers dans le poids corporel, les singes qui ont été commencés sur le CR tôt dans la vie également étaient plus courts.

Les mâles de contrôle des groupes inférieurs sont en-dessous de 20 pour cent de graisse du corps, alors que les femelles de contrôle sont en-dessous de 15 pour cent. Le CR a ramené les deux genres à moins de 7 pour cent de graisse du corps. En outre, le CR a également changé la distribution de la graisse. Par exemple, il n'y a pas autant gros autour de la taille chez des singes de CR, une condition qui, chez l'homme, est pensée pour abaisser le risque de maladie cardiaque.

D'autres événements développementaux qui avaient été rapportés dans les rongeurs également ont été vus, spécifiquement l'âge de la puberté. En définissant la maturité sexuelle basée sur la testostérone solidement haute nivelle, nous a observé que le CR a retardé la puberté par environ une année. En résumé, le CR chez les singes a produit les effets semblables sur la composition en corps et le développement à ceux qui avait été observé dans le rongeur étudie. Ces résultats ne sembleraient pas stupéfiants seuls. En effet, l'on a pourrait s'attendre à ce que ces derniers se produisent dans n'importe quel mammifère, y compris des humains, soumis à une réduction de 30 pour cent des calories ; cependant, ces résultats ont été bien accueillis du fait ils ont produit de la confiance que des effets physiologiques semblables à ce qui avait été observé dans les rongeurs devraient également être prévu dans les singes rhésus.

Une autre attente était, si nous réduisons la prise d'énergie dans un organisme, l'on a pourrait compter observer des conséquences métaboliques. Encore dans le modèle de singe, ces changements de métabolisme énergétique ont mis en parallèle ce qui avait été observé dans des modèles de rongeur. En fait, une réduction du taux métabolique était l'une des hypothèses tôt et principales pour expliquer les effets anti-vieillissement du CR. On l'avait longtemps identifié que la longévité mammifère a été inversement corrélée avec le taux métabolique… plus le taux métabolique est inférieur, plus la durée est longue. La théorie de radical libre de vieillissement est devenue le soutien à cette observation. Si un organisme métabolise moins d'oxygène, alors il s'est tenu pour raison pour laquelle moins radicaux potentiellement préjudiciables de l'oxygène ont été produits en tant qu'élément de ce processus normal.

Le taux métabolique est exprimé comme rapport : les unités de l'oxygène se sont divisées par Massachusetts maigre de corps. Il est clair que quotidiennement les animaux de CR consomment moins d'oxygène dans des montants absolus comparés aux contrôles, mais puisque la masse maigre de corps est réduite par le CR, les taux métaboliques ressemblent. (D'autres gerontologists, tels que Dr. Richard Weindruch de l'université du Wisconsin, ont argué du fait que cette mesure de métabolisme ignore d'autres paramètres physiologiques affectés par le CR. Par exemple, on pourrait observer ainsi les organes qui consomment un grand nombre d'oxygène sont plus petits dans la taille dans des animaux de CR, et des différences dans le taux métabolique lié au CR seulement dans certains organes.) [Ed. : La prolongation de la durée de vie utile diffusera des détails des études de Dr. Weindruch's dans une future question.] que d'autres mesures physiologiques indiquent que le rongeur ou le singe sur le CR a changé son métabolisme basique. La température rectale chez les singes masculins est réduite par environ un degré dans les groupes expérimentaux, comparés aux contrôles. Les niveaux réduits du glucose dans le sang des singes de CR sont devenus évidents environ une année dans l'étude.