In questo testo sulla misurazione regolata dei nutrienti come quinto segno distintivo dell'invecchiamento, dobbiamo approfondire un po' la biochimica della cellula. Non preoccupatevi, sembra peggio del previsto, ma per comprendere meglio i segni distintivi dell'invecchiamento abbiamo bisogno di alcuni termini tecnici, come mTOR, sirtuine, IGF-1 o AMPK. Per saperne di più, consultate il nostro articolo sulle quattro vie della longevità
Ma anche senza questo articolo, alla fine di questo articolo saprete perché la restrizione calorica ha portato a una vita più lunga in così tanti animali. Il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina assegnato nel 2016 dimostra che alcune forme di digiuno e di restrizione calorica hanno un significato di vasta portata per il grande pubblico. Yoshinori Ohsumi, un biologo cellulare giapponese, ha ricevuto il prestigioso premio per i suoi risultati nel far progredire la comprensione dell'autofagia.
Si tratta di un processo, in cui i componenti cellulari danneggiati vengono scomposti quando le cellule sono "affamate"per un certo periodo di tempo. Ciò consente alle cellule invecchiate di riacquistare la loro funzionalità - una sorta di programma di riciclaggio.
Digiunare significa molto di più dell'autofagia . Ci sono molte cose nascoste nelle profondità della molecolarità quando si tratta della connessione tra digiuno e longevità. Andremo in profondità con voi e scopriremo i percorsi molecolari che stanno dietro al digiuno.
Il digiuno inibisce la via di segnalazione IGF-1 e mTOR. Il digiuno induce l'AMPK e le sirtuine , contrastando così l'invecchiamento.
Gli ormoni e i loro assi
Nel corpo esistono innumerevoli ormoni che controllano processi come la crescita muscolare, le mestruazioni e la digestione. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, gli ormoni non hanno un effetto diretto. Molto spesso sono organizzati lungo i cosiddetti assi o percorsi, il che significa che un ormone stimola un altro ormone e così via fino all'organo finale su cui un ormone esercita il suo effetto.
Per non dover studiare un'intera lezione sull'argomento, concentriamoci su un asse ormonale legato alla ricerca sulla longevità.
Sapevate che se il nostro corpo produce una quantità eccessiva di ormone della crescita GH in età adulta, questo può portare al quadro clinico di acromegalia . Di solito le mani e il viso sono colpiti per primi e diventano anormalmente grandi. La causa è di solito una sovrapproduzione autonoma di GH nell'ipofisi
L'asse somatotropico: GH e IGF-1
L'asse somatotropico comprende l' ormone della crescita (GH ), prodotto dall'ipofisi, e il fattore di crescita insulino-simile (IGF-1, fattore di crescita insulino-simile). Nell'ambito di questo asse, il GH viene rilasciato dall'ipofisi e a sua volta stimola le cellule (soprattutto quelle del fegato) a produrre IGF-1.
La segnalazione all'interno della cellula dell'IGF-1 è la stessa innescata dall'insulina, che informa le cellule della presenza di glucosio (zucchero) - da qui il nome caratteristico dell'IGF-1. Quando mangiamo qualcosa, la glicemia e quindi anche l'IGF-1 e l'insulina aumentano inevitabilmente.
I due effetti principali dell'IGF-1 che ci interessano sono illustrati nel diagramma. Da un lato, viene inibita la famiglia di fattori di trascrizione FOXO e dall'altro viene attivato mTOR.
Prima di confondervi con nomi più complicati, iniziamo con una breve spiegazione. FOXO sta per Forkhead box Class O e in questa forma indica una serie di fattori di trascrizione. Queste molecole possono attivare o disattivare determinati siti del nostro DNA. Per saperne di più, consultate l'articolo su mutamenti epigenetici
Il nome mTOR sta per mammalian Target of Rapamycin. Deve il suo nome alla scoperta che il farmaco rapamicina si lega a questo recettore. Per saperne di più, si veda più avanti. Entrambe le vie di segnalazione sono coinvolte nell'invecchiamento e si sono conservate nel corso dell'evoluzione perché hanno fornito un vantaggio di sopravvivenza.
Escursus: Conservazione evolutiva
La conservazione evolutiva non ha nulla a che fare con la conservazione del cibo, ma ha un significato simile al termine che conosciamo. Più precisamente: Nell'evoluzione, c'è una costante pressione di selezione e solo gli organismi più funzionali sopravvivono .
Se determinate sequenze genetiche o vie di segnalazione si verificano nel corso di milioni di anni, ciò significa che un organismo ottiene un vantaggio di selezione e gli altri si estinguono. Oggi, questa pressione di selezione è in qualche modo annullata dalle possibilità mediche altamente sviluppate. Chiunque abbia avuto un attacco di cuore nell'età della pietra era quasi certo di morire - oggi c'è la medicina di terapia intensiva e una serie di farmaci per evitare che questo accada.
Gli studi hanno ora fatto alcune scoperte interessanti in questo contesto. Piccole mutazioni genetiche che riducono la funzione dell'IGF-1 sono state collegate alla longevità sia nell'uomo che negli organismi modello . Questo dato è notevole e sottolinea l'importanza di queste vie per una vita lunga e sana.
Percorso del segnale dell'IGF-1
Il seguente risultato è stato ripetutamente replicato in numerosi studi: Un indebolimento della via di segnalazione dell'IGF-1 prolunga costantemente la durata della vita di mosche, vermi e anche topi, per esempio. Ciò ha a che fare, tra l'altro, con il fattore di trascrizione FOXO, anch'esso ampiamente studiato. In condizioni normali, l'IGF-1 inibisce la famiglia FOXO e i fattori di trascrizione non sono quindi in grado di esercitare il loro effetto. Se la via di segnalazione dell'IGF-1 viene inibita, allora FOXO può funzionare e garantire la produzione di proteine dal DNA che contrastano il processo di invecchiamento .
Il paradosso
Tuttavia, sarebbe troppo facile se si trattasse solo di questo. Sulla base dei risultati di cui sopra, ci aspetteremmo di trovare un livello elevato di IGF-1 quando invecchiamo, poiché questa via di segnalazione è una delle cause dell'invecchiamento . È proprio questo il nocciolo della questione
Alcuni altri studi hanno descritto che durante il normale processo di invecchiamento i livelli di GH e IGF-1 diminuiscono . La concentrazione è diminuita anche nei topi con invecchiamento accelerato. Dobbiamo quindi scartare la nostra teoria sull'invecchiamento e sull'aumento dei livelli di IGF-1?
Non secondo i sostenitori della seguente teoria. Secondo questa teoria, gli organismi con una minore funzionalità dell'IGF-1 possono sopravvivere più a lungo in età avanzata perché ciò comporta una crescita cellulare più lenta e un metabolismo più lento. Ciò significa, in ultima analisi, meno danni alle cellule, il che a sua volta è positivo per noi.
Il corpo quindi si aiuta ancora una volta, semplicemente downregolando la via di segnalazione con l'età, al fine di ridurre al minimo i danni . Come spesso accade, sono necessarie anche le capacità di bilanciamento del nostro organismo, perché livelli di IGF-1 estremamente bassi non sono compatibili con la vita. Questo è abbastanza logico se si ricorda l'influenza dell'IGF-1 sul metabolismo e sulla crescita cellulare. I risultati dei diversi studi non si escludono più a vicenda, ma si completano a vicenda.
Sapevate che una dieta varia ericca di piante contribuisce in modo significativo a un invecchiamento sano. Le vie di segnalazione che possono essere attivate dall'alimentazione sono diverse. Una di queste è la via dell'IGF-1. Il sulforafano contenuto nei broccoli è stato in grado di prolungare la vita di C.elegansin uno studio sull'induzione di livelli più bassi di IGF-1.
mTOR, AMPK, sirtuine e digiuno
Oltre alla via di segnalazione dell'IGF-1, che è notoriamente coinvolta nel rilevamento del glucosio, l'attenzione si concentra su altri tre sistemi di rilevamento dei nutrienti correlati e interconnessi:
- mTOR è utilizzato per registrare elevate concentrazioni di aminoacidi - che aumentano dopo un pasto ad alto contenuto proteico
- AMPK riconosce gli stati di bassa energiaattraverso alti livelli di AMP. L'AMP viene prodotto durante il consumo della più importante fonte di energia dell'organismo, l'ATP.
- Leirtuine , note anche come geni della longevità, riconoscono gli stati di bassa energia rilevando alti livelli di NAD.
Se mTOR è downregolato, lieviti, vermi e mosche vivono più a lungo. L'mTOR può essere specificamente inibito dal farmaco Rapamicina. Questo meccanismo d'azione è utilizzato nella chirurgia dei trapianti. Dopo il trapianto di rene, la rapamicina è un importante soppressore del sistema immunitario, in modo che il rene estraneo non venga immediatamente rigettato dall'organismo.
Per quanto promettenti siano gli studi sull'inibizione di mTOR e sulla durata della vita, gli effetti collaterali del trattamento a lungo termine con rapamicina sono preoccupanti. Una peggiore guarigione delle ferite, la resistenza all'insulina e la cataratta mandano i loro saluti qui.
Nondimeno, la rapamicina è l'intervento chimico più robusto mai scoperto per prolungare la durata della vita nei mammiferi. Ciò rende ancora più importante la comprensione dei meccanismi coinvolti per determinare in che misura gli effetti dannosi e benefici dell'inibizione di mTOR possano essere separati
Sapevate che il medico americano ed esperto di longevità Peter Attia dedica un intero capitolo alla rapamicina nel suo libro di successo "Outlive". Gli studi iniziali sono promettenti, ma poiché la rapamicina ha effetti collaterali molto forti ed è disponibile solo su prescrizione medica, non dovrebbe essere sperimentata in nessun caso.
Un altro metodo per mantenere bassi i livelli di mTOR è ilz.Bdigiuno. Tuttavia, anche i cosiddetti mimetici del digiuno (molecole che inducono l'organismo a pensare di essere a digiuno) possono mantenere bassi i livelli di mTOR. Tra questi vi è la berina .
Dell'abbondanza e della scarsità di nutrienti
MTOR, come l'IGF-1, deve quindi essere downregolato per avere effetti positivi sull'invecchiamento. Mentre IGF-1 (presenza di glucosio) e mTOR (presenza di aminoacidi) segnalano l'abbondanza di nutrienti , MAMPK e sirtuine segnalano la scarsità di nutrienti (assenza di energia). Di conseguenza, un effetto più forte di AMPK e sirtuine favorisce un invecchiamento sano.
Il livello di AMPK viene aumentato, ad esempio, dalla metformina. Il farmaco è uno dei più vecchi e meglio studiati farmaci per il diabete. Nei vermi e nei topi senza una storia di diabete, la somministrazione di metformina ha prolungato la durata della vita.
Sapevate che il tè verde è stato considerato salutare per secoli e gli scienziati sono ora riusciti a identificare i principi attivi che ne sono alla base. La teanina contenuta nel tè verde ha un effetto calmante e, come EGCG , può avere un effetto positivo sul metabolismo degli zuccheri nel sangue. La teanina pura del tè verde è contenuta anche nelle nostre capsule di L-teanina .
Gandhi, il digiuno e il futuro
In definitiva, le informazioni scientifiche attualmente disponibili supportano l'idea che la regolazione dell'assunzione di nutrienti contribuisca ad allungare la vita in salute. Inoltre, i risultati delle ricerche basate sui principi attivi rapamicina e metformina sono tanto impressionanti quanto promettenti.
Anche se ci sono ancora molte ricerche dettagliate da fare, si può affermare, dalla prospettiva attuale , che il nostro quinto segno distintivo dell'invecchiamento è anche un promettente punto di partenza per influenzare l'invecchiamento proprio ora. Dopo tutto, gli effetti positivi del digiuno sono già evidenti e comprensibili al momento attuale.
Mahatma Gandhi una volta disse:
"I digiuni sono parte del mio essere. Non posso farne a meno come non posso fare a meno dei miei occhi. Ciò che gli occhi sono per il mondo esteriore, il digiuno è per il mondo interiore"
Quello che allora era spirituale, oggi è realtà biochimica... almeno la seconda parte.
Il prossimo articolo di questa serie riguarda il sesto segno distintivo dell'invecchiamento: La disfunzione mitocondriale .
MoleQlar ONEcombina 13 molecole accuratamente selezionate, vitamine e minerali e un armonioso sapore di limone. Insieme, gli ingredienti mirano ai segni dell'invecchiamento .
