ограничения калорий кажется радикальной, но исследования много раз подтвердили эту связь у самых разных видов [10].
Если упрощать, то более медленные развитие и темпы роста одновременно ведут к увеличению продолжительности жизни. Почему? Потенциальных механизмов несколько.
Низкий процент жира – пожалуй, самое заметное последствие хронического ограничения калорий у животных, но особенно важно здесь малое количество висцерального жира. Высокое содержание висцерального жира, который хранится в брюшной полости, окружая крупные органы, опасно для здоровья людей; оно ассоциируется со сниженной чувствительностью к инсулину, ожирением, диабетом 2-го типа и атеросклерозом.
Мыши, у которых массовая доля жира снижена с помощью генной инженерии, живут дольше. У мышей FIRKO (с нокаутом гена инсулинового рецептора в жировой ткани) нарушена нормальная работа инсулиновых рецепторов. Поскольку инсулин обычно сигнализирует организму запасать жир, у этих генно-модифицированных мышей не бывает ожирения, а еще они живут дольше, чем мыши, у которых этот ген не удален. И мыши FIRKO, и мыши в условиях ограничения калорий имеют очень малую массовую долю жира, что может говорить о том, что низкая доля жира положительно влияет на продолжительность жизни [11].
Но это далеко не вся история, потому что недостаточный вес или массовая доля жира ниже нормы ассоциируются с риском для здоровья. Однако здесь могут влиять внешние факторы. У людей с недостаточным весом, возможно, есть какие-то скрытые заболевания, например рак, которые и вызывают недостаточный вес, так что на самом деле мы не знаем, вредно или полезно умышленное уменьшение массовой доли жира ниже нормы.
Хроническое ограничение калорий уменьшает скорость метаболизма. Если вы едите меньше калорий, то ваш организм реагирует, сжигая меньше калорий. На первый взгляд это не кажется полезным, но низкая скорость метаболизма коррелирует с меньшей долей окислительных повреждений ДНК и, соответственно, может влиять на старение [12]. У разных животных очень разная скорость метаболизма. В общем и целом, чем выше скорость метаболизма, тем короче жизнь животного – возможно, из-за повреждений, наносимых свободными радикалами или окислением [13]. Если вы постоянно разгоняете двигатель до самых высоких оборотов, машина поедет быстрее, но мотор тоже сгорит быстрее. У людей более долгая продолжительность жизни ассоциируется с более низким уровнем трийодтиронина (T3), гормона, играющего важную роль в регулировании скорости метаболизма [14]. Хотя ограничение калорий может замедлить общую скорость метаболизма, расход энергии на грамм веса при этом может даже увеличиться [15]. В некоторых статьях сообщается, что у здоровых людей старше ста лет выше мышечная масса и более быстрый метаболизм; и то и другое коррелирует между собой [16].
Сенсоры питательных веществ
Наука о долголетии всегда сводится к конфликту интересов: рост против долгожительства. Чем больше организм растет, тем меньше он живет, и наоборот. Так что продление жизни часто зависит от того, можем ли мы ограничить рост, и один из имеющихся способов – задействовать наши сенсоры питательных веществ.
Примитивные одноклеточные организмы живут в питательном супе и могут быстро среагировать на снижение доступности питательных веществ, перестав расти. Дрожжи и бактерии, например, переходят в дремлющую форму – споры, которые могут «спать» тысячелетиями, прежде чем снова ожить, когда появятся вода и питательные вещества. Многоклеточным организмам тоже нужно знать, доступны ли питательные вещества. Во время голода мы не хотим быстро расти и перерабатывать питательные вещества, потому что это лишь ускорит нашу гибель. Рождение детей во время голода может убить и мать, и ребенка – именно поэтому у женщин, у которых в теле слишком мало жира, прекращаются овуляции. С другой стороны, когда еда в изобилии, организм должен активировать сигнальные пути роста, чтобы как можно быстрее развиваться. Как говорится, куй железо, пока горячо. Выживание любого животного зависит от того, есть ли у него сенсоры питательных веществ и связаны ли они с сигнальными путями роста.
Науке известно три сигнальных пути обнаружения питательных веществ: инсулин, mTOR (механистическая мишень рапамицина) и АМФК (АМФ-активируемая протеинкиназа). Продление жизни тесно связано с замедлением роста и обмена веществ, а это лучше всего проделать, ослабив сигнальные пути сенсоров питательных веществ с помощью изменения рациона питания. Снижение инсулина (уменьшение калорийности пищи, особенно употребления переработанных злаков и сахара) и mTOR (уменьшение употребления животных белков в пользу растительных) и активация АМФК (уменьшение калорийности пищи) связаны с увеличением продолжительности жизни.
Инсулин
Гормон инсулин – самый известный из всех сенсоров питательных веществ. Пища состоит из трех основных макронутриентов: углеводов, белков и жиров. Когда мы едим, организм реагирует на эти макронутриенты, повышая производство тех или иных гормонов. Инсулин повышается при употреблении в пищу углеводов и белков, а вот пищевые жиры не стимулируют выделение инсулина. Инсулин помогает клеткам организма использовать часть съеденной глюкозы для выработки энергии, воздействуя на белок GLUT4. Соответственно, инсулин играет роль сенсора, сигнализируя остальному организму о доступности определенных питательных веществ.
Но это лишь одна из многих ролей инсулина. Активируя свой рецептор на поверхности клетки, инсулин также запускает сигнальный путь PI3K, который отвечает за синтез белков и рост и деление клеток. Активация PI3K происходит одновременно и автоматически, потому что эти питательные сенсоры неразрывно связаны с сигнальными путями роста. Инсулин играет роль и в обмене веществ, и в стимуляции роста; обычно это положительно сказывается на выживании вида, потому что животным нужно расти, когда пища доступна, и переставать расти, когда ее мало.
Исследования на животных подтверждают, что повышение доступности питательных веществ уменьшает продолжительность жизни. Если добавлять глюкозу к пище червей C. elegans, они умирают раньше [17]. Высокий уровень глюкозы стимулирует выделение инсулина, а это, в свою очередь, способствует росту в ущерб снижению продолжительности жизни. У людей высокий уровень инсулина и инсулинорезистентность, которые часто встречаются у пожилых, связаны с повышенным риском многих возрастных заболеваний, в том числе рака и болезней сердца.
При ограничении калорий или голодании уровень глюкозы и инсулина в крови резко падает [18]. Уменьшение инсулиновых сигналов приводит и к уменьшению сигналов к росту, но при этом продлевает жизнь у нескольких видов животных [19]. Снижение доли углеводов в пище – еще один естественный метод снижения инсулина. Синтия Кеньон, исследовательница, обнаружившая роль инсулина и глюкозы в продлении жизни, сочла полученные результаты настолько убедительными, что перешла на низкоуглеводную диету [20]. Повышение чувствительности к
