Nem a fogyás lehet a lényeg: így lassíthatja az öregedést a kalóriakorlátozás

A kalóriabevitel csökkentése számos állatfajnál – köztük egereknél, rhesusmajmoknál és ecetmuslicáknál – meghosszabbította az élettartamot. Egyes vizsgálatokban az állatok hosszabb ideig maradtak egészségesek is. A súlyos kalóriamegvonásnak azonban komoly hátrányai lehetnek. A kalóriabevitelüket például 40 százalékkal csökkentő egerek fogékonyabbá válhatnak a fertőzésekre, romolhat a szaporodási sikerük, és növekedési problémák is jelentkezhetnek náluk.

Ez fontos kérdést vet fel: vajon az emberek is részesülhetnek-e a kalóriakorlátozás egyes élettartam- és egészségmegőrző előnyeiből anélkül, hogy annak káros következményeit elszenvednék? A Nature Aging folyóiratban megjelent új tanulmány szerint erre egy C3 nevű immunfehérje jelentheti az egyik lehetséges magyarázatot.

A Yale Egyetem kutatói korábban kimutatták, hogy azoknál, akik két éven keresztül mérsékelt kalóriakorlátozást alkalmaztak – kalóriabevitelüket 14 százalékkal csökkentve –, javult az immunvédekezés, miközben nem jelentkeztek a növekedéssel vagy szaporodással kapcsolatos problémák.

„Ez a koncepció azt mutatja, hogy az öregedés valójában alakítható folyamat, amely célzottan befolyásolható”

– mondta a tanulmány vezető szerzője, Vishwa Deep Dixit, a Yale School of Medicine patológia-, immunbiológia- és összehasonlító orvoslástudományi professzora, valamint a Yale öregedéskutató központjának (Y-Age) igazgatója.

A kalóriakorlátozás csökkenti a gyulladással összefüggő fehérje szintjét

Az új vizsgálatban Dixit és a Yale kutatói egy, az amerikai National Institutes of Health által finanszírozott, kétéves vizsgálat, a CALERIE (Comprehensive Assessment of Long-Term Effects of Reducing Intake of Energy) 42 résztvevőjétől származó vérplazmamintákat elemeztek.

„Ez az egyetlen ilyen jellegű vizsgálat, amelyet ilyen szigorú körülmények és kontroll mellett végeztek, és amely igazolja az eredmények jelentőségét az emberi élettan szempontjából” – mondta Dixit. A vizsgálat résztvevői 11–14 százalékkal csökkentették kalóriabevitelüket anélkül, hogy megvonástól szenvedtek volna.

A kutatók több mint 7000 fehérje szintjét mérték a különböző időpontokban gyűjtött vérplazmamintákban. Egy fehérje különösen feltűnő változást mutatott: a komplementrendszer 3-as komponensének, vagyis a C3-nak a szintje jelentősen csökkent a kalóriakorlátozás hatására.

A C3 azért keltette fel különösen a kutatók figyelmét, mert korábbi vizsgálatok szerint a komplementrendszer – a kórokozók elleni védekezésben részt vevő fehérjék hálózata – aktiválódása hozzájárulhat a krónikus gyulladáshoz. A tartós, alacsony szintű gyulladás az öregedés és számos, életkorral összefüggő betegség egyik fontos jellemzője.

„A C3 öregedésben és krónikus gyulladásban betöltött okozati szerepét azonban korábban nem azonosították. Ezért nagyon izgalmas volt számunkra, hogy ezt a kapcsolatot megtaláltuk a vizsgálatunkban” – mondta Hee-Hoon Kim, a Dixit laboratóriumának posztdoktori kutatója és a tanulmány egyik első szerzője.

A zsírszövet a C3 egyik fontos forrásának bizonyult

A kutatók a kalóriakorlátozás előtt és két évvel később mért fehérjeszinteket összehasonlítva azt találták, hogy a változás elsősorban a fehér zsírszövetet érintette. Ez az emlősökben megtalálható zsírszövet fő típusa.

A kutatók ezt követően állatkísérletekben is megvizsgálták a jelenséget. Az emberi vérplazmában megfigyelt eredményekhez hasonlóan az egerekben is emelkedett a C3 termelődésével összefüggő aktivitás az életkor előrehaladtával. További biokémiai vizsgálatok szerint a zsigeri fehér zsírszövet az életkorral összefüggő C3-emelkedés egyik jelentős forrása.

„Erre nem számítottunk, mert ezeket a fehérjéket elsősorban a májban szintetizálják” – mondta Manish Mishra, a Dixit laboratóriumának posztdoktori kutatója és a tanulmány másik első szerzője.

Az egyes sejtekből végzett RNS-szekvenálás segítségével a kutatók még pontosabban meg tudták határozni a C3 forrását. Kiderült, hogy a fehérjét a zsírszövetben található, az öregedéssel összefüggő makrofágok termelik. „Kezdetben az egész folyamat ismeretlen volt számunkra. Nagyon nehéz feladat volt leszűkíteni a kört azokra a makrofág-altípusokra, amelyek felelősek ennek a komplementfehérjének a termeléséért” – mondta Mishra.

A makrofágok az immunrendszer elsőként reagáló sejtjei közé tartoznak, és leginkább arról ismertek, hogy bekebelezik a kórokozókat. Dixit szerint ugyanakkor a normális szöveti működés fenntartásában is fontos szerepet játszanak.

A kedvező hatás független lehet a fogyástól

A következő kérdés az volt, hogy a C3 szintjének csökkentése akkor is kedvező hatással járhat-e, ha közben nem történik fogyás.

A kutatók kezdetben arra gondoltak, hogy önmagában a zsírszövet mennyiségének csökkenése mérsékelheti a C3 termelődését, és ez járulhat hozzá az egészségesebb öregedéshez. A vizsgálat résztvevői két év mérsékelt kalóriakorlátozás után átlagosan mintegy 18 fontot, azaz körülbelül 8 kilogrammot veszítettek.

Amikor azonban a kutatók összehasonlították a testtömegindex változását a komplementfehérjék szintjének változásával, nem találtak kapcsolatot a fogyás mértéke és a fehérjeszintek csökkenése között.

„Ez arra utal, hogy a kalóriakorlátozásnak van egy, a zsírszövetben kifejtett kedvező hatása, amely valószínűleg független a testsúlycsökkenéstől” – mondta Kim. Ez felveti annak lehetőségét, hogy a kalóriakorlátozás egyes biológiai előnyei testsúlycsökkenés nélkül is kiválthatók legyenek.

A C3 gátlása csökkentette a gyulladást egerekben

Ennek tesztelésére a kutatók egy olyan gyógyszert alkalmaztak egereken, amely gátolja a C3 aktivációját, ezzel utánozva a kalóriakorlátozás egyik hatását. Az állatokban ennek eredményeként mérséklődött az életkorral összefüggő gyulladás.

Dixit szerint az eredmény jól szemlélteti, hogyan válhatnak bizonyos, az élet korábbi szakaszaiban hasznos biológiai folyamatok később károssá. Ezt a jelenséget antagonisztikus pleiotrópiának nevezik. Az elméletet Peter Medawar biológus 1952-ben vetette fel az öregedés egyes sajátosságainak magyarázatára.

A növekedési hormon egy példa erre. A fejlődés korai szakaszában nélkülözhetetlen, későbbi életkorban azonban bizonyos körülmények között hozzájárulhat a daganatos folyamatokhoz.

A C3 és a hozzá hasonló fehérjék evolúciósan azért alakultak ki, hogy megvédjék a szervezetet a fertőzésektől. Mivel azonban az emberek ma jóval tovább élnek, mint őseink, egyes eredetileg védelmet nyújtó mechanizmusok hosszú távon akár betegségek kialakulásához is hozzájárulhatnak. Dixit szerint a túlzott C3-aktivitás mérséklése ezért potenciálisan hozzájárulhat az egészségben eltöltött évek számának növeléséhez.

Meglévő gyógyszereket is vizsgálnak az öregedés lehetséges célpontjaként

A kutatócsoport jelenleg azt vizsgálja, hogy az amerikai gyógyszerhatóság, az FDA által már engedélyezett inhibitorok alkalmazhatók-e a C3 termelődésének visszaszorítására, és ezáltal az öregedés bizonyos folyamatainak lassítására emberekben.

A cél azonban nem a komplementrendszer teljes megszüntetése. Ez ugyanis nélkülözhetetlen a fertőzések elleni védekezéshez. „Nem az a cél, hogy eltávolítsuk azokat a komplementrendszereket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy megküzdjünk a fertőzésekkel. Ehelyett az egyensúly helyreállítása a cél” – mondta Dixit.

Fontos: a tanulmány jelenlegi eredményei alapján nem állítható, hogy a C3 gátlása emberekben lassítja az öregedést vagy meghosszabbítja az élettartamot. Az eredmények egy lehetséges biológiai mechanizmust azonosítanak, amelyet további kutatásokban kell igazolni.