Раннє клітинне старіння: сіль і теломери

Сурабахі Дангі-Гарімелла, доктор філософії

Зниження споживання натрію може уповільнити старіння, особливо у людей із ожирінням, згідно з результатами, представленими на нещодавньому засіданні Американської асоціації серця (AHA) з питань епідеміології та профілактики/харчування, фізичної активності та метаболізму 2014 р. Результати були представлені Хайдун Чжу, Доктор медичних наук, доцент кафедри педіатрії в Медичному коледжі штату Джорджія, Університет штату Джорджія, і її дослідницька група. 1 Автори розділили 766 підлітків (віком від 14 до 18 років) на 2 групи, виходячи із споживаного ними натрію. Перша група мала середнє споживання 2388 мг/день, а друга повідомляла про середнє споживання 4412 мг/день; примітно, обидві групи споживали більше натрію, ніж 1500 мг/день, рекомендовані AHA. 2 Автори виявили значний вплив високого споживання натрію на довжину теломер (TL). У підлітків із ожирінням/надмірною вагою в групі з високим споживанням натрію теломери були значно коротшими порівняно з підлітками з нормальною вагою в цій же групі. Це спонукало авторів рекомендувати знижувати добове споживання натрію як перший крок до схуднення для зниження ризику серцевих захворювань. 1 На веб-сайті AHA також є кілька приємних для серця порад щодо зменшення щоденного споживання солі (Фігура 1).

сіль

Теломери та ожиріння

Зв’язок між ожирінням і ТЛ відомий вже деякий час. Теломери - це нуклеопротеїнові структури, які закривають кінці еукаріотичних хромосом і запобігають злиття хромосом, підтримуючи тим самим геномну стабільність. 3 Однак кожен клітинний поділ пов'язаний із втратою частини теломери, так як теломери скорочуються зі старінням, вони досягають критичної довжини і більше не можуть розмножуватися. 4 Клітини потім старіють або гинуть (Малюнок 2). Таким чином, TL може служити біологічним годинником для прогнозування тривалості життя клітини або організму. Незалежно від старіння, TL також обумовлений різними захворюваннями, такими як цукровий діабет 2 типу, 5 рак, 6 метаболічний синдром, 7 та ожиріння. 8

Виявлено, що експресія білка, що зв’язує теломери, RAP1, пов’язана з ожирінням. Миша-нокаут RAP1, створена вченими, показала ожиріння, що накопичилося рано, накопичення черевного жиру, стеатоз печінки та високий рівень інсуліну та глюкози в плазмі натще. Таким чином, фактор транскрипції RAP1, який захищає TL і регулює активність теломерази, також регулює метаболічні сигнальні шляхи і, в свою чергу, ожиріння. Однак, як не дивно, автори не знайшли зв'язку між дефіцитом RAP1 та короткими/дисфункціональними теломерами в умовах серйозних метаболічних змін, що наводить їх на висновок, що це 2 різні функції фактора транскрипції. 9

Оцінка 647 жінок (віком від 35 до 74 років) у Сполучених Штатах Америки та Пуерто-Рико приблизно десять років тому (2003-2004 рр.) Виявила, що рівень ЛТ був у зворотному відношенні до вищого поточного індексу маси тіла (ІМТ) та окружності стегон. Більш високий ІМТ у жінок, яким було 30 років, був пов’язаний з більш низьким рівнем ТЛ у віці, коли вони перейшли 40 років. Крім того, збільшення ваги та циклічність у 30-х роках були обернено пов'язані з TL. Порівнюючи наявний ІМТ жінок з ІМТ у віці від 30 до 39 років, найкоротші показники ІТ були очевидними серед жінок, які страждали ожирінням або надмірною вагою в обидва періоди свого життя. 10

Нещодавнє клінічне випробування PREDIMED-NAVARRA оцінило зв'язок між TL та змінами показників ожиріння після 5-річного вживання їжі (середземноморська дієта) у 521 особи (віком від 55 до 80 років) та задокументувало зворотну залежність. Більш високий вихідний рівень ТЛ прогнозував більше зменшення маси тіла, ІМТ, обхвату талії та співвідношення талії та зросту. Логістичний регресійний аналіз передбачав, що ризик залишитися ожирінням через 5 років був нижчим у тих, хто починав з більш високого рівня ТЛ, і втручання надалі допомагало підтримувати їх довгий рівень ТЛ. 11

У сукупності результати цих досліджень міцно встановлюють зв'язок між ожирінням і довжиною теломер, тоді як дослідження PREDIMED-NAVARRA підтверджує, що дієтичне втручання може затримати неминучий шлях старіння.

Дієта і ТЛ

Численні дослідження оцінювали вплив дієти та дієтичних обмежень на рівень ЛТ. Один з таких звітів виявив позитивну кореляцію між TL та високим споживанням клітковини у жінок, але негативну кореляцію з поліненасиченими жирними кислотами. Наявність антиоксидантів у раціоні також було визнано важливим. Дієта, багата на антиоксидант омега-3 жирних кислот, уповільнила швидкість скорочення теломер, тоді як відсутність цих дієтичних компонентів мала зворотний ефект. 13

Окрім контролю над тим, що ви їсте, зменшення кількості споживаної їжі також може виявитися корисним з точки зору довголіття. У кількох дослідженнях, проведених на моделях тварин, було виявлено користь для здоров'я у зменшенні споживання їжі, включаючи збільшення тривалості життя (до 66%) та затримку початку вікових захворюваньcc. 14

Що робиться?

Повернувшись до солі в рівнянні - вона покращує смак у нашій їжі, а також діє як стабілізатор, консервант та сполучна речовина. Незважаючи на необхідність для основних функцій організму, таких як скорочення м’язів і розслаблення, проведення нервових імпульсів та підтримка балансу води та мінералів у організмі, надлишок солі, безумовно, шкідливий і може призвести до гіпертонії, серцевих захворювань та інсульту. 15

Дієтичні рекомендації Міністерства сільського господарства США (USDA) рекомендують, щоб добове споживання натрію не перевищувало 2300 мг, в той час як ті, що належать до груп високого ризику (особи ≥51 року, афроамериканці, а також ті, хто страждає на гіпертонію, діабет або хронічну нирку захворювання) слід обмежити щоденне споживання до 1500 мг. 16 Однак, беручи до уваги, що майже 70% дорослих у Сполучених Штатах ризикують захворіти на серцеві хвороби через велике споживання солі, Гарвардська школа громадського здоров'я спільно з AHA та Центром науки в інтересах суспільства закликали для уряду знизити рекомендацію щодо щоденного споживання до 1500 мг. 15

CDC рекомендує невеликі та розумні зміни для зменшення споживання солі: обережно купувати харчові продукти з високим вмістом натрію, забезпечувати дітей свіжими фруктами та овочами замість оброблених та упакованих продуктів (які, як правило, з високим вмістом солі), та працювати зі школами для покращення харчова якість страв. 17

Крім того, у партнерстві з державними, місцевими, територіальними та племінними департаментами охорони здоров'я, CDC фінансує численні програми для протидії зростаючій проблемі ожиріння серед дітей, включаючи активний транспорт до школи, заохочення занять фізичною культурою на базі школи та збільшення доступу до вирощених у місцевому масштабі продуктів . 18

Зі збільшенням обізнаності, яку підвищують різноманітні організації, та кампанією «Рухаймося», очолюваною першою леді Мішель Обамою, було прокладено шлях до одужання, хоча до плодів ще далеко. PREСписок літератури

1. Комбінація надмірної ваги та високого споживання натрію прискорює старіння клітин у підлітків. Веб-сайт MedicalXpress. http://medicalxpress.com/news/2014-03-combooverweight-high-sodium-intake.html#nwlt. Опубліковано 20 березня 2014 р. Доступ 26 червня 2014 р.

2. Про натрій (сіль). Веб-сайт Американської асоціації серця. http://www.heart.org/HEARTORG/GettingHealthy/NutritionCenter/HealthyEating/ About-Sodium-Salt_UCM_463416_Article.jsp. Оновлено 23 червня 2014 р. Дата доступу: 30 червня 2014 р.

3. Блекберн Е.Х. Будова і функції теломер. Nature 1991; 350: 569-573.

4. Факти про теломери та теломеразу. Південно-західний медичний центр Техаського університету. http://www4.utsouthwestern.edu/cellbio/shay-wright/intro/facts/sw_facts.html. Доступ 30 червня 2014 року.

5. Shen Q, Zhao X, Yu L, et al. Асоціація довжини теломер лейкоцитів з діабетом 2 типу у популяціях материкового Китаю. J Clin Ендокринол Метаб. 2012; 97: 1371-1374.

6. Ризики Р.А., Воган Т.Л., Li X та ін. Довжина теломер лейкоцитів передбачає ризик розвитку раку в стравоході Барретта. Біомаркери раку Епідеміол Поперед. 2007; 16: 2649-2655.

7. Цанетаку І.П., Каціламброс Н.Л., Бенетос А, Михайлідіс Д.П., Перреа Д.Н. „Чи пов’язане ожиріння зі старінням?“: Жирова тканина та роль теломер. Старіння Res Rev. 2012; 11: 220-229.

8. Cui Y, Gao YT, Cai Q, Qu S, Cai H, Li HL та ін. Асоціація довжини теломер лейкоцитів з антропометричними показниками тіла та зміною ваги у китайських жінок. Ожиріння (Срібна весна). 2013; doi: 10.1002/ob.20321.

9. Мартінес П., Гомес-Лопес Г., Гарсія Ф. та ін. RAP1 захищає від ожиріння завдяки своїй екстрателомерній ролі, що регулює експресію генів. Cell Rep.2013; 3 (6): 2059-2074.

10. Kim S, Parks CG, DeRoo LA, et al. Ожиріння та збільшення ваги у зрілому віці та довжина теломер. Біомаркери раку Епідеміол Поперед. 2009; 18 (3): 816-820.

11. García-Calzón S, Gea A, Razquin C, et al. Поздовжня асоціація індексів довжини теломер та ожиріння в дослідженні втручання з середземноморською дієтою: дослідження PREDIMED-NAVARRA. Int J Obes (Лонд). 2014; 38 (2): 177-182.

12. Cassidy A, De Vivo I, Liu Y, et al. Зв'язок між дієтою, факторами способу життя та довжиною теломер у жінок. Am J Clin Nutr. 2010; 91: 1273-1280.

13. Farzaneh-Far R1, Lin J, Epel ES, Harris WS, Blackburn EH, Whooley MA. Асоціація рівня морських омега-2-жирних кислот із теломерним старінням у пацієнтів з ішемічною хворобою серця. ДЖАМА.

14. Шаммас М.А. Теломери, спосіб життя, рак та старіння. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2011 р .; 14 (1): 28-34.

15. Сіль і натрій. Веб-сайт Гарвардської школи громадського здоров’я. http://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/salt-and-sodium/. Доступ 1 липня 2014 року.

16. Продукти харчування та харчові компоненти для зменшення. В: Дієтичні рекомендації для американців, 2010. 7-е видання, Вашингтон, округ Колумбія: Міністерство сільського господарства США/HHS; 2010: 20-32.