Cell Metabolis: ключ к долголетию в снижении уровня изолейцина

Исследователи обнаружили, что сокращение содержания аминокислоты изолейцин из рациона питания может значительно улучшить состояние здоровья мышей.

Исследование показывает, что диета с низким содержанием изолейцина привела к увеличению продолжительности жизни, более стройному телу, уменьшению риска рака и проблем с простатой у мышей, несмотря на более высокое потребление калорий.

Результаты показывают, что потребление изолейцина влияет на здоровье, помимо его калорийности, что дает представление о здоровом старении и метаболических процессах.

Это исследование может проложить путь к новым диетическим рекомендациям и методам лечения, направленным на улучшение здоровья человека.

Всему виной изолейцин

В некоторых кругах популярно высказывание «калория есть калория», но наука показывает, что это может быть неправдой. На самом деле, возможно, вы сможете потреблять больше некоторых видов калорий, одновременно улучшая свое здоровье.

«Нам нравится говорить, что калория — это не просто калория», — комментирует Дадли Ламминг (Dudley Lamming), профессор и исследователь метаболизма в Школе медицины и общественного здравоохранения Университета Висконсина (University of Wisconsin School of Medicine and Public Health).

«Различные компоненты вашего рациона имеют ценность и влияние, выходящее за рамки их функции в качестве калорий, и мы углубились в один компонент, которого многие люди, возможно, потребляют слишком много».

Ламминг является ведущим автором нового исследования на мышах, недавно опубликованного в журнале Cell Metabolism, показывающего, что сокращение количества одной аминокислоты, называемой изолейцином, может, помимо других преимуществ, продлить их продолжительность жизни, сделать их стройнее и менее хрупкими, поскольку они стареют и уменьшают риск рака и проблем с простатой, в то время как мыши потребляли больше калорий.

Аминокислоты являются молекулярными строительными блоками белков, и Ламминг с соавторами интересуются их связью со здоровым старением.

В более раннем исследовании ученые показали, что жители Висконсина с более высокими показателями индекса массы тела (чем выше, тем больше избыточный вес или ожирение), как правило, потребляют больше изолейцина, незаменимой аминокислоты, которая должна быть в рационе любого человека. Изолейцина много в продуктах питания, включая яйца, молочные продукты, соевый белок и многие виды мяса.

Чтобы лучше понять его влияние на здоровье, Ламминг с соавторами из Университета Висконсина в Мэдисоне кормили генетически разнообразных мышей либо сбалансированной контрольной диетой, либо версией сбалансированной диеты с низким содержанием группы, состоящей примерно из 20 аминокислот, либо диетой, разработанной для исключения из рациона две трети изолейцина. Мыши, которые начали исследование примерно в 6-месячном возрасте (что соответствует 30-летнему человеку), могли есть столько, сколько хотели.

«Очень быстро мы обнаружили, как мыши на диете с пониженным содержанием изолейцина избавились от ожирения — их тела стали стройнее, они потеряли жир», — комментирует Ламминг, в то время как мыши на диете с низким содержанием аминокислот также стали стройнее с самого начала, но в конце концов снова набрали вес и жир.

Мыши на диете с низким содержанием изолейцина жили дольше — в среднем на 33% дольше самцы и на 7% дольше самки. И, основываясь на 26 показателях здоровья, включая оценку мышечной силы и выносливости, использования хвоста и даже выпадения волос, мыши с низким содержанием изолейцина были в гораздо лучшей форме в течение своей продолжительной жизни.

«Предыдущие исследования показали увеличение продолжительности жизни при низкокалорийной диете с низким содержанием белка или аминокислот, начиная с очень молодых мышей», — продолжает Ламминг.

«Мы начали с мышей, которые уже старели. Интересна и обнадеживающа мысль, что изменение диеты все еще может иметь такое большое значение в продолжительности жизни и в том, что мы называем «продолжительностью здоровья», даже если оно началось ближе к среднему возрасту».

По словам Ламминга, мыши, находившиеся на диете с низким содержанием изолейцина, потребляли значительно больше калорий, чем их «коллеги» — вероятно, чтобы попытаться компенсировать недостаток изолейцина. Но они также сжигали гораздо больше калорий, теряя, а затем поддерживая более стройную массу тела просто за счет корректировки метаболизма, а не за счет увеличения количества упражнений.

В то же время мыши поддерживали более стабильный уровень сахара в крови, а у самцов мышей наблюдалось меньшее возрастное увеличение простаты. И хотя рак является основной причиной смерти различных линий мышей, участвовавших в исследовании, самцы с низким содержанием изолейцина имели меньшую вероятность развития опухоли.

Пищевые аминокислоты связаны с геном mTOR, который, по-видимому, является рычагом процесса старения у мышей и других животных, а также с гормоном, который управляет реакцией организма на холод и считается потенциальным кандидатом на лекарственное средство против диабета. Однако механизм, лежащий в основе явных преимуществ потребления низкого изолейцина, не совсем понятен. Ламминг считает, что результаты нового исследования могут помочь будущим исследованиям выявить причины.

«То, что мы видим меньшую пользу для самок мышей, чем для самцов, — это то, что мы можем использовать, чтобы добраться до этого механизма», — добавляет автор исследования.

Хотя результаты многообещающие, людям для жизни необходим изолейцин. И исключить значительное количество изолейцина из рациона, который не был предварительно составлен компанией по производству кормов для мышей, — непростая задача.

«Мы не можем просто перевести всех на диету с низким содержанием изолейцина», — продолжает Ламминг. «Но сужение этих преимуществ до одной аминокислоты приближает нас к пониманию биологических процессов и, возможно, потенциальных вмешательств для людей, таких как препарат, блокирующий изолейцин».

«Возможно, выбирая более здоровую пищу и здоровое питание в целом, мы сможем снизить уровень изолейцина настолько, чтобы изменить ситуацию», — заключает Ламминг.

Авторы другого исследования утверждают, что обнаружены 27 новых метаболитов, связанных с атеросклерозом