Οι ερευνητές του Penn State μπορεί να έχουν αποκαλύψει ένα άλλο επίπεδο πολυπλοκότητας στο μυστήριο του πώς η διατροφή επηρεάζει τη γήρανση.
Μια νέα μελέτη με επικεφαλής ερευνητές στο Penn State College of Health and Human Development εξέτασε πώς τα τελομερή ενός ατόμου -τμήματα γενετικών βάσεων που λειτουργούν σαν προστατευτικά καλύμματα στα άκρα των χρωμοσωμάτων- επηρεάστηκαν από τον θερμιδικό περιορισμό.
Η ερευνητική ομάδα δημοσίευσε τα αποτελέσματά της στο περιοδικό Aging Cell. Αναλύοντας δεδομένα από μια διετή μελέτη για τον περιορισμό των θερμίδων στους ανθρώπους, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι άνθρωποι που περιόρισαν τις θερμίδες τους έχασαν τελομερή με διαφορετικούς ρυθμούς από την ομάδα ελέγχου -παρόλο που τελικά και οι δύο ομάδες ολοκλήρωσαν τη μελέτη με τελομερή περίπου του ίδιου μήκους.
Ο περιορισμός των θερμίδων κατά 20% έως 60% έχει αποδειχθεί ότι προάγει τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σε πολλά ζώα, σύμφωνα με προηγούμενες έρευνες.
Κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης ζωής, κάθε φορά που τα κύτταρα ενός ατόμου αναπαράγονται, ορισμένα τελομερή χάνονται όταν τα χρωμοσώματα αντιγράφονται στο νέο κύτταρο. Όταν συμβεί αυτό, το συνολικό μήκος των τελομερών των κυττάρων γίνεται μικρότερο. Αφού τα κύτταρα αντιγραφούν αρκετές φορές, το προστατευτικό κάλυμμα των τελομερών διαλύεται εντελώς.
Στη συνέχεια, η γενετική πληροφορία στο χρωμόσωμα μπορεί να καταστραφεί, αποτρέποντας τη μελλοντική αναπαραγωγή ή τη σωστή λειτουργία του κυττάρου. Ένα κύτταρο με μακρύτερα τελομερή είναι λειτουργικά νεότερο από ένα κύτταρο με κοντά τελομερή, που σημαίνει ότι δύο άτομα με την ίδια χρονολογική ηλικία θα μπορούσαν να έχουν διαφορετικές βιολογικές ηλικίες ανάλογα με το μήκος των τελομερών τους.
Η γήρανση, το άγχος, οι ασθένειες, η γενετική, η διατροφή και πολλά άλλα μπορούν να επηρεάσουν το πόσο συχνά αναπαράγονται τα κύτταρα και πόσο μήκος διατηρούν τα τελομερή, σύμφωνα με τον Idan Shalev, αναπληρωτή καθηγητή βιοσυμπεριφορικής υγείας στο Penn State. Ο Shalev ηγήθηκε των ερευνητών που ανέλυσαν γενετικά δείγματα από την εθνική μελέτη CALERIE -την πρώτη τυχαιοποιημένη κλινική δοκιμή περιορισμού θερμίδων σε ανθρώπους.
Ο Shalev και η ομάδα του προσπάθησαν να κατανοήσουν την επίδραση του θερμιδικού περιορισμού στο μήκος των τελομερών. Επειδή το μήκος των τελομερών αντανακλά πόσο γρήγορα ή αργά γερνούν τα κύτταρα ενός ατόμου, η εξέταση αυτή θα μπορούσε να επιτρέψει στους επιστήμονες να εντοπίσουν έναν τρόπο με τον οποίο ο θερμιδικός περιορισμός μπορεί να επιβραδύνει τη γήρανση στους ανθρώπους.
«Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους ο περιορισμός των θερμίδων μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του ανθρώπου και το θέμα εξακολουθεί να μελετάται», δήλωσε ο Waylon Hastings, ο οποίος κέρδισε το διδακτορικό του στη βιοσυμπεριφορική υγεία στο Penn State το 2020 και ήταν ο κύριος συγγραφέας αυτής της μελέτης. «Ένας πρωταρχικός μηχανισμός μέσω του οποίου επεκτείνεται η ζωή σχετίζεται με το μεταβολισμό σε ένα κύτταρο. Όταν καταναλώνεται ενέργεια μέσα σε ένα κύτταρο, τα απόβλητα από αυτή τη διαδικασία προκαλούν οξειδωτικό στρες που μπορεί να βλάψει το DNA και διασπάσει το κύτταρο. Όταν τα κύτταρα ενός ατόμου καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια λόγω θερμιδικού περιορισμού, ωστόσο, υπάρχουν λιγότερα απόβλητα και το κύτταρο δεν διασπάται τόσο γρήγορα».
Οι ερευνητές εξέτασαν το μήκος των τελομερών 175 συμμετεχόντων στην έρευνα χρησιμοποιώντας δεδομένα από την έναρξη της μελέτης CALERIE, ένα χρόνο μετά και στο τέλος της μελέτης μετά από 24 μήνες θερμιδικού περιορισμού. Περίπου τα δύο τρίτα των συμμετεχόντων στη μελέτη συμμετείχαν στον θερμιδικό περιορισμό, ενώ το ένα τρίτο χρησίμευσε ως ομάδα ελέγχου.
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η απώλεια τελομερών άλλαξε τροχιές. Κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους, οι συμμετέχοντες που περιόριζαν την πρόσληψη θερμίδων έχασαν βάρος και έχασαν τελομερή πιο γρήγορα από την ομάδα ελέγχου. Μετά από ένα χρόνο, το βάρος των συμμετεχόντων στον θερμιδικό περιορισμό σταθεροποιήθηκε και ο θερμιδικός περιορισμός συνεχίστηκε για άλλο ένα έτος. Κατά τη διάρκεια του δεύτερου έτους της μελέτης, οι συμμετέχοντες σε θερμιδικό περιορισμό έχασαν τελομερή πιο αργά από την ομάδα ελέγχου. Στο τέλος δύο ετών, οι δύο ομάδες είχαν συγκλίνει και τα μήκη των τελομερών των δύο ομάδων δεν ήταν στατιστικά διαφορετικά.
«Αυτή η έρευνα δείχνει την πολυπλοκότητα του τρόπου με τον οποίο ο θερμιδικός περιορισμός επηρεάζει την απώλεια τελομερών», είπε ο Shalev. «Υποθέσαμε ότι η απώλεια τελομερών θα ήταν πιο αργή μεταξύ των ατόμων με θερμιδικό περιορισμό. Αντίθετα, διαπιστώσαμε ότι τα άτομα με θερμιδικό περιορισμό έχασαν τελομερή πιο γρήγορα στην αρχή και μετά πιο αργά μετά τη σταθεροποίηση του βάρους τους».
Ο Shalev είπε ότι τα αποτελέσματα εγείρουν πολλά σημαντικά ερωτήματα. Για παράδειγμα, τι θα είχε συμβεί με το μήκος των τελομερών αν είχαν συλλεχθεί δεδομένα για άλλο ένα έτος; Οι συμμετέχοντες στη μελέτη έχουν προγραμματιστεί για συλλογή δεδομένων σε μια 10ετή παρακολούθηση και ο Shalev είπε ότι ήταν πρόθυμος να αναλύσει αυτά τα δεδομένα όταν καταστούν διαθέσιμα.
Παρά την ασάφεια των αποτελεσμάτων, ο Shalev είπε ότι υπάρχει η υπόσχεση για τα πιθανά οφέλη για την υγεία από τον περιορισμό των θερμίδων στους ανθρώπους. Προηγούμενη έρευνα σχετικά με τα δεδομένα CALERIE έδειξε ότι ο περιορισμός των θερμίδων μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της κακής χοληστερόλης (LDL) και στη μείωση της αρτηριακής πίεσης. Για τα τελομερή, το χρονοδιάγραμμα των δύο ετών δεν ήταν αρκετό για να δείξει οφέλη, αλλά αυτά μπορεί ακόμα να αποκαλυφθούν, σύμφωνα με τους Shalev και Hastings.
Περισσότερες πληροφορίες: Waylon J. Hastings et al, Effect of long‐term caloric restriction on telomere length in healthy adults: CALERIE™ 2 trial analysis, Aging Cell (2024). DOI: 10.1111/acel.14149.
