Как ограничаването на калориите забавя стареенето на мозъка и увеличава продължителността на живота

Известно е, че ограничението на калориите подобрява здравето и увеличава продължителността на живота, но голяма част от процеса остава загадка, особено по отношение на това как се осигурява защита на мозъка. Учени от Института за изследване на стареенето „Бък“, Съединените щати, разкриват ролята на ген, наречен OXR1, който при диетични ограничения е способен да удължи живота и също така е от съществено значение за здравословното стареене на мозъка.

„Когато хората ограничават количеството храна, което приемат, те обикновено смятат, че това може да повлияе на храносмилателния им тракт или натрупването на мазнини, но не и че би се отразило на мозъка.“, коментира Кенет Уилсън, първи автор на изследването, публикувано в Nature Communications. „Както се оказва, това е ген, който е важен за мозъка.“

Различия в отговора на диетични ограничения

В работата си екипът успява да разкрие механизмите, които подобряват здравето и продължителността на живота при диетични ограничения. Въпреки това има толкова много вариации в отговор на намалените калории при отделните индивиди, че е ясно, че има процеси, които все още не са открити. Поради тази причина настоящото проучване има за цел да разбере защо различните хора реагират по различен начин.

>>> Ограничаването на калориите и храненето в определено време на деня водят до дълголетие

Изследователите започват със сканиране на около 200 вида мухи с различен генетичен произход. Насекомите са отгледани при два различни хранителни режима – нормална диета или ограничение (едва 10% от нормалното хранене). По време на проучването екипът идентифицира пет гена със специфични варианти, които значително повлияват дълголетието при наложени диетични ограничения. Освен това два от откритите гени имат двойници в човешката генетика.

Сред идентифицираните гени екипът избира един, който да проучи задълбочено. Генът, наречен OXR1, предпазва клетките от окислително увреждане, но механизмът на функциониране е неясен. Загубата на OXR1 при хора води до тежки неврологични дефекти и преждевременна смърт. При гризачи генът подобрява преживяемостта в модел на амиотрофична латерална склероза.

Връзката между стареенето на мозъка, невродегенерацията и продължителността на живота

За да разберат как ген, който е активен в невроните, влияе върху продължителността на живота, изследователите извършват серия от задълбочени тестове. Екипът открива, че OXR1 засяга комплекс, наречен ретромер, който представлява набор от протеини, необходими за рециклиране на клетъчни протеини и липиди.

„Ретромерът е важен механизъм в невроните, тъй като определя съдбата на всички протеини, които се въвеждат в клетката.“, споделя Уилсън. „Настоящото проучване показва, че ретромерът, който участва в повторното използване на клетъчни протеини, има ключова роля в защитата на невроните, когато хранителните вещества са ограничени.“

Екипът установява също, че OXR1 запазва функцията на ретромера и е необходим за невронната функция, здравословното стареене на мозъка и дълголетието*, наблюдавано при диетични ограничения. „Диетата влияе върху този ген. Когато консумирате по-малко, вие всъщност подобрявате този механизъм на протеините, които се сортират правилно в клетките, тъй като се засилва експресията на OXR1.“, каза Уилсън.

Констатациите сочат също, че генът удължава живота на мухите, което кара изследователите да спекулират, че излишната експресия на OXR1 при хората може да има същия ефект. „Следващата ни стъпка е да идентифицираме специфични съединения, които повишават OXR1 по време на стареене, за да забавят стареенето на мозъка.“, споделя Лиса Елърби, съавтор на изследването.

„Диетата влияе върху всички процеси в тялото.“, коментира Уилсън. „Мисля, че проучването подкрепя усилията за спазване на здравословна диета, тъй като това, което ядем, влияе на здравето повече, отколкото предполагаме.“

*Wilson Kenneth et al. OXR1 maintains the retromer to delay brain aging under dietary restriction. Nature Communications. 2024.