Istraživači Penn Stejta su možda otkrili još jedan sloj složenosti u misteriji kako ishrana utiče na starenje. Nova studija koju su vodili istraživači sa Penn State College of Health and Human Development ispitala je kako su telomeri osobe – delovi genetskih baza koji funkcionišu kao zaštitne kapice na krajevima hromozoma – bili pogođeni ograničenjem kalorija.
Tim je objavio svoje rezultate u Aging Cell. Analizirajući podatke iz dvogodišnjeg istraživanja ograničenja kalorija kod ljudi, istraživači su otkrili da su ljudi koji su ograničili unos kalorija gubili telomere različitim stopama od kontrolne grupe – iako su obe grupe završile studiju sa telomerima približno iste dužine. Pokazalo se da ograničavanje kalorija za 20% do 60% promoviše duži život kod mnogih životinja, prema prethodnim istraživanjima.
Tokom ljudskog života, svaki put kada se ćelije čoveka repliciraju, neki telomeri se izgube kada se hromozomi kopiraju u novu ćeliju. Kada se to dogodi, ukupna dužina telomera ćelije postaje kraća. Nakon što se ćelije repliciraju dovoljno puta, zaštitna kapa telomera se potpuno raspršuje.
Tada se genetske informacije u hromozomu mogu oštetiti, sprečavajući buduću reprodukciju ili pravilnu funkciju ćelije. Ćelija sa dužim telomerima je funkcionalno mlađa od ćelije sa kratkim telomerima, što znači da dve osobe sa istim hronološkim godinama mogu imati različite biološke starosti u zavisnosti od dužine njihovih telomera.
Tipično starenje, stres, bolest, genetika, ishrana i još mnogo toga mogu uticati na to koliko često se ćelije repliciraju i koliko dužine telomeri zadržavaju, kaže Idan Shalev, vanredni profesor biobihejvioralnog zdravlja u Penn State-u. Šalev je predvodio istraživače koji su analizirali genetske uzorke iz nacionalne studije CALERIE — prvog randomizovanog kliničkog ispitivanja ograničenja kalorija kod ljudi.
Šalev i njegov tim pokušali su da razumeju efekat ograničenja kalorija na dužinu telomera kod ljudi. Pošto dužina telomera odražava koliko brzo ili sporo stare ćelije neke osobe, ispitivanje dužine telomera moglo bi omogućiti naučnicima da identifikuju jedan način na koji ograničenje kalorija može usporiti starenje kod ljudi.
„Postoji mnogo razloga zašto ograničenje kalorija može produžiti ljudski životni vek, a ta tema se još uvek proučava“, rekao je Vejlon Hejstings, koji je doktorirao iz oblasti biobihejvioralnog zdravlja u Penn Stejtu 2020. i bio je glavni autor ove studije. „Jedan primarni mehanizam kroz koji se život produžava odnosi se na metabolizam u ćeliji. Kada se energija troši unutar ćelije, otpadni proizvodi tog procesa izazivaju oksidativni stres koji može oštetiti DNK i na drugi način razbiti ćeliju. Kada ćelije osobe troše manje energije zbog ograničenja kalorija, međutim, ima manje otpadnih proizvoda, a ćelija se ne raspada tako brzo.“
Istraživači su testirali dužinu telomera kod 175 učesnika istraživanja koristeći podatke sa početka studije CALERIE, godinu dana nakon studije i kraja studije nakon 24 meseca ograničenja unosa kalorija. Približno dve trećine učesnika studije učestvovalo je u ograničavanju kalorija, dok je jedna trećina služila kao kontrolna grupa.
Tokom studije, rezultati su pokazali da je gubitak telomera promenio putanju. Tokom prve godine, učesnici koji su ograničavali unos kalorija izgubili su na težini i izgubili su telomere brže od kontrolne grupe. Nakon godinu dana, težina učesnika na kalorijskom ograničenju je stabilizovana, a kalorijska restrikcija je nastavljena još godinu dana. Tokom druge godine studije, učesnici sa ograničenjem kalorija gubili su telomere sporije od kontrolne grupe. Na kraju dve godine, dve grupe su se konvergirale, a dužine telomera dve grupe nisu bile statistički različite.
„Ovo istraživanje pokazuje složenost načina na koji ograničenje kalorija utiče na gubitak telomera“, rekao je Šalev. „Pretpostavili smo da će gubitak telomera biti sporiji među ljudima koji imaju ograničenje kalorija. Umesto toga, otkrili smo da su ljudi sa ograničenjem kalorija gubili telomere u početku brže, a zatim sporije nakon što se njihova težina stabilizovala.“
Šalev je rekao da su rezultati pokrenuli mnogo važnih pitanja. Na primer, šta bi se desilo sa dužinom telomera da su podaci prikupljani još godinu dana? Učesnici studije su planirani za prikupljanje podataka nakon desetogodišnjeg praćenja, a Šalev je rekao da je željan da analizira te podatke kada postanu dostupni.
Uprkos dvosmislenosti rezultata, Šalev je rekao da postoji obećanje o potencijalnim zdravstvenim prednostima ograničenja kalorija kod ljudi. Prethodno istraživanje podataka CALERIE pokazalo je da ograničenje kalorija može pomoći u smanjenju štetnog holesterola i smanjenju krvnog pritiska. Za telomere, dvogodišnji vremenski okvir nije bio dovoljan da pokaže koristi, ali one se ipak mogu otkriti, prema Shalevu i Hastingsu.
Troje Šalevovih pripravnika, Hejstings, sadašnji diplomirani student Kiaofeng Ie i bivša postdoktorantkinja Sarah Volf, predvodili su istraživanje pod Šalevovim vođstvom.
Hejstings je rekao da je prilika da vodi ovu studiju bila ključna za njegovu karijeru.
„Nedavno sam angažovan kao docent na Odseku za ishranu na Teksaškom univerzitetu A&M, a taj posao ću početi u jesenjem semestru“, rekao je Hejstings. „Pre ovog projekta, imao sam ograničeno iskustvo u ishrani. Ovaj projekat je bukvalno odredio tok moje karijere i zahvalan sam dr Šalevu što mi je poverio tu odgovornost.“
