Сиртуины гены долголетия. Сиртуины
Наука
Согласно новым данным, все проводимые за последние 10 лет исследования, утверждавшие, что белки под названием сиртуины могут увеличить продолжительность жизни, пришли к ложным выводам.
Пионерские исследования на дождевых червях и на плодовых мушках (которые, как правило, используются в качестве моделей для изучения биологии старения человека) предположили, что дополнительные дозы этих естественных ферментов могут существенно продлить жизнь.
Однако, новые исследования во главе с Дэвидом Джемсом (David Gems), специалистом института здоровья пожилых людей при университетском колледже Лондона, обеспечивают весомыми доказательствами, говорящими о том, что причинно-следственной связи между этим белком и продолжительностью жизни не существует. Результаты исследования представлены в последнем номере журнала Nature.
Джемс и его коллеги воспроизвели ряд экспериментов, чтобы проверить может ли быть эта связь обусловлена другими факторами, кроме как влиянием якобы существующего гена долголетия Sir2 у червей и мух, и SIRT1 у млекопитающих.
"Мы пересмотрели несколько ключевых экспериментов, которые связывали сиртуин с долголетием, и ни один из них нам не удалось подтвердить. Сиртуин отнюдь не является ключом к долголетию, как представляется, и не имеет ничего общего с увеличением продолжительности жизни", - говорит Джемс.
Недостатки ранних работ
Основной проблемой большинства ранних исследований на данную тематику было не взятие во внимание всех возможных различий между генетически модифицированными организмами и обычными, с которыми их сравнивали. Оказалось, что разница огромна, а произошедшие мутации не учитывались.
Леонард Гаранте (Leonard Guarante) из Массачусетского технологического института, который принимал участие в более ранних исследованиях, также признал, сделав краткое заявление о том, что его предыдущие работы были ошибочными.
Джемс и его коллеги воспроизвели серию экспериментов с плодовыми мушками, которые показали, что результаты, ранее соотносившие продолжительность жизни с действием сиртуина, на самом деле были связаны с другими генетическими факторами. Аналогичные результаты они получили при проведении экспериментов с червями.
Исследователи даже создали синтетический сиртуин и ввели его в организм плодовой мушки, чтобы проверить, сможет ли он быть активирован ресвератролом (молекула, обнаруженная в красном вине и якобы необходимая для активации фермента сиртуина). Однако, ни одной их двух групп исследователей, работающих в отдельных лабораториях, не удалось добиться этого.
Наконец, специалисты опровергают утверждение о том, что увеличение продолжительности жизни за счет диетических ограничений (что само по себе не вызывает сомнений) также связано с работой сиртуина. "Недавние исследования по увеличению продолжительности жизни были первыми, которые поставили под сомнение роль сиртуина в данном вопросе", - отмечают ученые Карлес Канто (Carles Canto) и Йохан Оверкс (Johan Auwerx). "Это исследование же является последним гвоздем в крышке гроба", - комментируют они.
Однако, они подчеркивают, что несмотря на то, что сиртуин не является долгожданным эликсиром молодости, он по-прежнему оказывает важное воздействие на здоровье. Протеин показан для защиты млекопитающих, в частности мышей, от метаболических повреждений, вызванных высоким содержанием жиров в организме или возрастными заболеваниями.
"SIRT1 по-прежнему является важным компонентом, который способствует задержке общего физиологического возрастного спада и помогает в лечении многочисленных наследственных и приобретенных заболеваний" , - утверждают они. Другими словами, он не поможет здоровому индивиду прожить дольше, но он сможет помочь тем, кто переедает, и уменьшить уровень стресса, который к этому приводит.
Небезызвестный белок сиртуин, как оказалось, действительно отсрочивает старость - правда, для этого ему нужно находиться в определённых зонах гипоталамуса , главного эндокринного регулятора организма.
Сиртуин - один из самых популярных белков в современной молекулярной биологии, а всё потому, что сначала его (и его ген) объявили источником вечной молодости , а потом бросились это усиленно опровергать. Масла в огонь добавляло и то, что сиртуин, как утверждали его поклонники, связывал продолжительность жизни с умеренностью в пище и с вином: уровень этого белка повышался при низкокалорийной диете и при употреблении ресвератрола, содержащегося в винах (впрочем, не только в них). (Одновременно у сиртуина обнаруживались и другие любопытные свойства: он, к примеру, ухудшал настроение .)
Вечной молодости теперь
фонтанирует из гипоталамуса.
Впоследствии оказалось, что сиртуин тут, возможно, вообще ни при чём, а продолжительность жизни увеличивается в связи с сопутствующими изменениями в геноме, которые происходят при манипуляциях экспериментаторов с сиртуином. Иными словами, эффект от сиртуина едва не оказался артефактом. С другой стороны, появились подозрения, что и с вином тут не всё так гладко, что винные вещества влияют на сиртуин сильно опосредованно и только в искусственных экспериментальных условиях. На выручку бросились самые преданные «фанаты» этого белка - и им удалось показать, что винный ресвератрол всё-таки напрямую влияет на сиртуин. Однако более интригующий вопрос - как обстоят дела со связью сиртуина и продолжительности жизни - оставался без ответа.
И всё-таки, по-видимому, правда тут на стороне адептов сиртуина . Группе исследователей под руководством Синъитиро Имаи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) удалось доказать, что уровень этого белка действительно связан как с увеличением продолжительности жизни, так и с умеренностью в еде. Правда, чтобы продемонстрировать это, учёным пришлось в прямом смысле слова залезть в голову: свои замечательные свойства сиртуин проявлял, находясь в нейронах гипоталамуса.
Учёные работали с мышами, запрограммированными на перепроизводство сиртуина. Только у одних животных такое перепроизводство было по всему организму, а у иных - лишь в определённых тканях. Так удалось выяснить, что для увеличения продолжительности жизни нужно, чтобы сиртуин был активен именно в мозге.
Причём увеличение срока жизни в этом случае было точно таким, как и у обычных мышей на низкокалорийной диете. С другой стороны, если уровень сиртуина в мозге был повышен, мыши могли есть что угодно и когда угодно: они всё равно жили дольше.
Удлинение жизни сопровождалось комплексом физиологических и поведенческих особенностей: животные были более активны по ночам (то есть тогда, когда им и полагается быть активными), у них повышалась температура тела и расход кислорода, улучшалось состояние мышц, при этом днём они спали крепче. Эти изменения, а также прирост срока жизни касались обоих полов - и самцов, и самок.
Насколько же удлинилась продолжительность жизни мышей? Как пишут г-н Имаи и его коллеги в Cell Metabolism, долголетие самок увеличилось на 16%, самцов - на 9%. В пересчёте на человеческие лета это значит, что женщина вполне может дожить до ста лет, а мужчина без проблем дотянет до восьмидесяти.
Учёные также отмечают, что у мышей с повышенным сиртуином в мозге реже развивались онкологические заболевания. Что же до старения, то тут эффект от белка состоял в том, что он сдвигал момент запуска процессов старения, но не его ритм. То есть старение само по себе не замедлялось, но позже начиналось: сиртуину и впрямь больше соответствует сравнение с «источником молодости».
Мозг, однако, довольно большой орган, даже у мыши, и исследователи попытались определить, какая именно область мозга нуждается в сиртуине, чтобы замедлить старение.
Поиски привели к дорсолатеральным и латеральным ядрам гипоталамуса (гипоталамус вообще принимает самое деятельное участие в регуляции обмена веществ, а латеральные ядра гипоталамуса, как известно, регулируют пищевое поведение). Сиртуин делал нейроны более чувствительными к орексинам, нейропептидным гормонам, которые опять же влияют на обмен веществ, а также участвуют в регуляции цикла сна и бодрствования.
Однако в данном случае, по словам учёных, совместное действие сиртуина и орексинов стимулировало интенсивные сигналы, которые гипоталамус отправляет мышцам. Эти сигналы вызывают физиологические перестройки в мышечной ткани (хотя что за механизм позволяет нейронам гипоталамуса столь точно сосредоточиться на мышцах, исследователи пока не знают), и замедление старения было заметно прежде всего в мышцах.
То есть получается следующая схема: повышенный уровень сиртуина вызывает специфическую активность некоторых зон гипоталамуса, направленную на мышцы, которые по указке «сверху» начинают как-то иначе себя вести: у них меняется метаболизм и замедляется старение. И то же самое происходит, когда организм получает лишь необходимый минимум калорий.
Тут нетрудно заметить некоторую неполноту объяснения: старение, очевидно, замедляется во всём организме, а не только в мышцах; кроме того, мыши-долгожители демонстрировали комплексные изменения в своей физиологии. И поэтому можно было бы спросить, что происходит во всех остальных тканях: то ли они получают индивидуальные инструкции из мозга, то ли перестройки в метаболизме мышц сказываются и на прочих органах. Впрочем, во всяком случае исследователи теперь могут сказать, что связь между продолжительностью жизни и сиртуином действительно есть.
Подготовлено по материалам Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
Группе израильских ученых удалось открыть секрет долголетия млекопитающих. Исследовательская группа во главе с доктором Хаимом Коэном из Бар-Иланского университета обнаружила ген, отвечающий за увеличение продолжительности жизни этого класса животных. В исследовании принимали также участие ученые из медицинского центра «Хадасса», Еврейского университета и Университета Карнеги-Меллон (США). Уникальный ген долголетия был обнаружен у мышей. Велика вероятность, что в перспективе аналогичный ген будет выявлен и в организме человека.
В отчете Бар-Иланского университета сообщается, что ученые сосредоточили внимание на группе генов, известных как сиртуины. Ранее было установлено, что эти гены и кодируемые ими белки влияют на продолжительность жизни дрожжей. После этого они стали объектом исследования многих ученых, занимающихся изучением процесса старения.
В настоящее время самым изученным является белок сиртуин-2 (SIRT2), который, как было экспериментально доказано, увеличивает продолжительность жизни дрожжей, червей и мух. Исследование сиртуина-2 у млекопитающих привело к открытию комбинации из семи генов - сиртуинов 1-7 - задействованных в ключевых процессах жизнедеятельности организма этого класса животных.
Группа исследователей во главе с доктором Коэном занялась изучением сиртуина-6 в организме мышей. Мышей поделили на две группы. У одной группы этот ген был удален, а другой был введен в организм дополнительно.
«У мышей, лишенных сиртуина-6, были обнаружены признаки преждевременного старения, - рассказал доктор Коэн, - у них были диагностированы искривление позвоночника, дефицит кальция, остепороз, нарушения имунной системы, сахарный диабет - то есть все то, что сопутствует процессу старения у человека. Вторую группу мышей, искусственно лишенную сиртуина-6, мы сравнили с группой диких мышей с наличием гена SIRT-6. Мы кормили обе группы мышей пищей с повышенным содержанием жиров. У диких мышей начали проявляться различные заболевания, у группы лабораторных мышей, которую мы назвали “Моисей”, никаких нарушений зафиксировано не было» . Таким образом ученые выяснили, что повышение содержания сиртуина улучшает метаболизм у мышей, получающих пищу с высоким содержанием жиров.
Ученым удалось обнаружить, что увеличение продолжительности жизни у самцов мыши связано с ограничением количества поступаемых в организм калорий, что является одним из базовых принципов долголетия. Активное участие в этом процессе принимает белок SIRT6. «Теперь в наших дальнейших исследованиях мы можем опираться не только на опыты с дрожжами, но и на эксперименты с млекопитающими - мышами, - говорит доктор Коэн. - Нам впервые удалось доказать, что сиртуины способны оказывать значительное влияние на продолжительность жизни млекопитающих. Человеческий сиртуин чрезвычайно похож на аналогичный ген, содержащийся в организме мышей. Быть может, нам удастся создать препарат, который будет стимулировать выработку необходимого гена в организме человека и помогать бороться с возрастными заболеваниями» .
Эйдан Гоггинс и Глен Маттен, разработчики этого принципа питания, утверждают, что продукты, содержащие особый тип протеина (сиртуиновые активаторы), запускают процесс жиросжигания в организме. А это значит, что мы должны есть их чаще и в больших количествах!
Как сиртуиновая диета влияет на здоровье
Если верить Гоггинсу и Маттен, диета не только поможет ощутить всплеск энергии, но также поспособствует увеличению мышечной массы, избавлению от лишних килограммов, улучшению метаболизма.
Побочные эффекты
Несмотря на то, что авторы методики уверяют, будто их диета — это скорее история о здоровом образе жизни, нежели о каких-то заметных изменения в весе, особо наблюдательные критики замечают, что книга Гоггинса и Маттен сопровождается слоганом: «Похудей на 7 фунтов за 7 дней!» Один фунт (примерно полкилограмма) — это уже довольно ощутимая потеря в весе, которая может не очень хорошо сказаться на здоровье. Кроме того, в вине содержатся токсины, а это значит, что как сиртуиновый активатор оно, может, прекрасно себя зарекомендовало, но в качестве ежедневного элемента диеты все же не подходит.
Как ясно из слогана, авторы предлагают похудеть за довольно короткий срок — одну неделю. Более того, в книге обозначено строгое количество калорий, которые мы должны получать ежедневно. В первые три дня — 1000 калорий, затем — 1500, а оставшееся время заполнить зелеными соками и продуктами, богатыми сиртуином.
10 продуктов, содержащих сиртуин:
Красное вино, темный шоколад, зеленый чай, каперсы, цитрусовые фрукты, яблоки, черника, петрушка, куркума, кейл.
Звезды, которые соблюдают сиртуиновую диету
Певица Адель сильно преобразилась! На последней церемонии Music Awards звезда поразила фанатов обновленной фигурой. Как ей это удалось?
Адель не скрывает, благодаря какой системе питания так сильно похудела. Она придерживалась сиртуиновой диеты, предложенной Эйданом Гоггинсом и Гленом Маттеном. Ее суть — в употреблении продуктов, которые активируют в организме выработку особых белков, сиртуинов (SIRT1). По мнению авторов данной системы питания, это позволяет похудеть в среднем на 3,5 кг за первую неделю и на 0,5-1 кг во все последующие. И не только похудеть! Сиртуин давно признан протеином долголетия, который противостоит многим факторам старения организма.
Насколько уместна такая диета для похудения и омоложения и всем ли она подходит?
Сиртуины для похудения и омоложения
Авторы сиртуиновой диеты утверждают: благодаря такому плану питания вы будете терять жиры, а не мышечную массу. С чем связан этот феномен? «Дело в том, что белок сиртуин участвует в обмене глюкозы, — рассказывает Владимир Рольков, врач-терапевт, валеолог. — Согласно последним исследованиям, обилие в рационе человека пищи с высоким гликемическим индексом приводит к набору лишнего веса. Если жиры еще нужно расщепить на составные части для дальнейшей переработки, то глюкоза — простое вещество, которое легко может откладываться про запас. Белки-сиртуины перестраивают обменные процессы так, что часть поступающей в организм глюкозы сразу же направляется в мышцы, где и сжигается. Конечно, нужно понимать, что простые сахара утилизируются в движении или в период восстановления мышц после силовой нагрузки. Поэтому без физической активности сиртуины эффекта не дадут».
Второй аспект действия белков-сиртуинов — продление молодости и профилактика возрастных заболеваний. В данном случае протеины работают на генетическом уровне, активируя одни участки ДНК и выключая те, что в данный момент не нужны (нередко это именно дефективные гены, которые могут не лучшим образом повлиять на обмен веществ и стать причиной набора лишнего веса или развития возрастных заболеваний). «В настоящее время много говорят о защите и починке ДНК (с течением времени в ней накапливаются повреждения) с помощью определенных продуктов питания, — рассказывает Михаил Гаврилов, к.м.н., автор запатентованной методики коррекции пищевого поведения и снижения веса, член Института функциональной медицины (IFM, США). — Продукты, стимулирующие выработку сиртуина, относятся как раз к их числу. Данный протеин обеспечивает активность и жизнеспособность генов, которые отвечают за восстановление ДНК».
В чем суть сиртуиновой диеты
В ее основе — здоровые и вкусные продукты, богатые веществами, стимулирующими выработку сиртуина: все листовые и зеленые овощи, цитрусы, лесные ягоды (черника, земляника, голубика), яблоки, соя, оливки и оливковое масло, красный лук, красное вино и горький шоколад (85%). Именно на них следует сделать акцент. А со второй недели — дополнить меню нежирными животными белками (лучше рыбой или морепродуктами, а также легкой «молочкой») и крупами (в фаворе любимая нами греча).
В общей сложности диета длится три недели. Первая из них — самая аскетичная. Вы ограничиваете свой рацион до 1000 ккал в сутки. Причем в день можете позволить себе только один полноценный прием пищи, составленный преимущественно из вышеназванных продуктов. Трижды в день следует пить так называемые зеленые соки, богатые сиртуином. Составить их можно по своему вкусу, сочетая зелень, листовые овощи и фрукты, например, яблоки.
Оставшиеся две недели — некий лайт-вариант. Калорийность рациона можно поднять до 1500 ккал в день. Вам будут положены три полноценных приема пищи, в каждом из которых должны присутствовать блюда из продуктов, стимулирующих выработку сиртуина. Многие из таких блюд вполне сытные, например стейк из лосося с овощами или гречневая лапша с креветками и зеленым салатом, на десерт — небольшой ломтик горького шоколада. И опять же, не обойтись без сиртуинового сока: пить его надо один раз в день.
«Нередко данная диета позиционируется в СМИ как способ похудеть с помощью красного вина и темного шоколада, — комментирует Катя Цветова,нутрициолог, выступающая спортсменка в категории “фитнес-бикини”. — Я своим клиентам тоже не запрещаю на этапе перестройки диеты вино и шоколад. Но представьте себе, какое количество этих продуктов вы сможете вписать в 1000 или даже в 1500 ккал?
Простая математика: 100 г шоколада — уже более 500 калорий. Так что кусочек этого лакомства в данном случае будет микроскопическим. Большую часть времени люди, придерживающиеся такой диеты, сидят на овощах и зелени».
Плюсы и минусы сиртуиновой диеты
Снижая калорийность рациона и употребляя зелень, яблоки, нежирные животные продукты, вы, конечно, похудеете. «Если урезать рацион до 1000 калорий в сутки, да еще добавить физическую активность, человек начнет худеть на любых продуктах, — дополняет Катя Цветова. — Даже если он будет пить одно красное вино и есть шоколад или что-то подобное. Долго на такой диете не продержишься — это стресс для организма. Поэтому ее неделей и ограничили».
Ошибочно думать, что при недостатке калорий организм сразу же начнет тратить жировые запасы. За первую неделю вы похудеете в основном за счет выведения излишков жидкости. Дополнительную энергию в первые несколько дней тело будет получать, расщепляя гликоген в мышечной ткани. Это проще и быстрее, чем добывать ее из жиров. И лишь на четвертый-пятый день диеты, начнут таять и жиры.
Смущает диетологов и значительное ограничение калорийности рациона. При столь сильном его снижении организм вступает в режим тотальной экономии, замедляя скорость всех обменных процессов. После повышения калорийности рациона вы рискуете быстро набрать сброшенные килограммы. «Уменьшение калорийности рациона до определенных разумных пределов — залог вашей стройности и долголетия, — объясняет Михаил Гаврилов. — Снижение его ниже определенных принятых норм должно быть обязательно согласовано с врачом. Я бы советовал практиковать краткосрочные периоды голодания (от 16 до 24 часов). Этого времени достаточно для того, чтобы вывести из клетки биологический мусор — балластные вещества, которые вызывают их повреждение и деформацию. К таким веществам, например, относятся гомоцистеин, амилоидные пептиды, холестерин и многие другие».
Основной минус данной системы питания — краткосрочность. Что делать после того, как вы три недели посидели на такой диете, не понятно. Авторы сиртуиновой диеты предлагают прибегать к ней по мере необходимости для оздоровления и коррекции веса. «Предлагаемый рацион сложно назвать сытным, — комментирует Михаил Гаврилов. — После таких диет неизбежны срывы и так называемый эффект йо-йо. Пищевые привычки она не поменяет, а именно с их коррекции следует начинать, если вы хотите надолго сохранить результаты похудения».
Безусловно, продукты с сиртуином полезны для нашего здоровья и сохранения веса. Однако уповать только на них, если вы хотите сохранить свою стройность и молодость, не следует. Обязательно включайте их в свой рацион, но при этом не забывайте об основных правилах рационального питания.
