Amerykańscy badacze przeprowadzili eksperymenty na zróżnicowanych genetycznie myszach i odkryli, że zarówno stałe zmniejszanie ilości spożywanych kalorii, jak i okresowe głodzenie wydłużają życie zwierząt. Jednocześnie zmiany metaboliczne nie korelowały z oczekiwaną długością życia — najsilniej zależała od dziedziczności, odporności na stres i wskaźników układu krwionośnego. Relację z pracy ukazał się w czasopiśmie Nature i jest jej poświęcony artykuł wstępny.
Poprzednie badania wykazały, że ograniczenie ilości spożywanych kalorii może wydłużyć życie myszy laboratoryjnych. Podobny efekt zaobserwowano u wielu różnych organizmów, od drożdży po szczury i potencjalnie małpy. Jednocześnie skutki różnych reżimów ograniczeń dietetycznych, ich mechanizmy i zależność od czynników genetycznych pozostają słabo zbadane.
Aby uzyskać pełniejsze informacje na ten temat, Gary Churchill (Gary Churchill) z Jackson Laboratory wraz ze współpracownikami z różnych ośrodków naukowych w USA przeprowadzili eksperymenty na 960 genetycznie odmiennych samicach myszy z różnych populacji. Podzielono je na pięć równych grup: od szóstego miesiąca życia jednej nie ograniczano w jedzeniu, dwie pozostałe głodziły przez dzień lub dwa z rzędu w tygodniu, kolejne dwie miały ograniczenie w ilości kalorii o 20 i 40 procent, a raz w tygodniu nalewano jedzenie z trzydniowym wyprzedzeniem. Zwierzęta były regularnie ważone; w wieku 10, 22 i 34 miesięcy oznaczono masę tkanki tłuszczowej i beztłuszczowej; Kilkukrotnie zmierzono ponad 200 objawów funkcjonalnych, behawioralnych, metabolicznych, immunologicznych i hematologicznych (do 724 pomiarów na każdą osobę).
W przypadku jakichkolwiek ograniczeń dietetycznych zaobserwowano wydłużenie średniej długości życia. Najbardziej było to widoczne przy redukcji kalorii o 40 proc. (mediana 36,3; maksymalnie 38,4 proc. w porównaniu do żywienia nieograniczonego), a następnie redukcji kalorii o 20 proc. (18,2 i 22,3 proc.), dwudniowym poście (10,6 i 14,9 proc. ) i jednodniowy post (11,8 i 6,2 proc.). We wszystkich grupach zaobserwowano także spadek masy tłuszczowej i poziomu glukozy we krwi, co świadczy o korzystnych zmianach w metabolizmie.
Тем не менее снижение массы тела и позитивные метаболические изменения, хотя и сохраняли здоровье дольше, с продлением жизни не коррелировали — влияние на него диетических ограничений оказалось более сложным. К примеру, 40-процентное снижение калорий негативно отражалось на нескольких типах иммунных клеток, что потенциально повышает уязвимость к инфекциям, и дольше всего при нем жили не те животные, у которых снижение массы тела было наибольшим, а те, у которых это снижение было умеренным. В целом по подгруппам продление жизни было тем меньше, чем больше была исходная масса тела (у мышей с избыточной массой периодическое голодание на него вообще не влияло). При этом сохранение или набор массы в возрасте 10 и 22 месяца был связан с более долгой жизнью.
Выраженную связь с продолжительностью жизни демонстрировали показатели крови. Она положительно коррелировала с количеством циркулирующих лимфоцитов, эритроцитов, уровнем гемоглобина и гематокритом и отрицательно — с вариабельностью размеров эритроцитов и распределения в них гемоглобина. В целом наиболее сильную предсказательную силу по ожидаемой продолжительности жизни имела физическая устойчивость к стрессовым факторам — дольше других жили те животные, которые теряли меньше массы тела в ответ на стресс, связанный с проводимыми манипуляциями (взвешиванием, забором крови и другими) и самим по себе ограничением калорий, особенно в возрасте 10–11 месяцев.
Интересно, что наследственность влияла на продолжительность жизни значительно сильнее, чем диетические ограничения. В возрасте шести месяцев от нее зависело 23,6 процента вариации продолжительности жизни против 7,4 — от диеты. К 12 месяцам эти показатели составляли соответственно 17,1 и 8,4 процента, а к 18 месяцам — 15,9 и 11,4 процента. При этом найти какие-либо варианты отдельных генов, отвечающие за это, исследователям не удалось — по-видимому, ответ на диетические ограничения представляет собой сложный полигенный признак.
Это исследование стало одной из крупнейших работ, посвященных диетическим ограничениям у животных. Оно показало, что продление жизни при снижении потребляемых калорий, мало зависит от метаболических изменений, а в большей степени обусловлено наследственностью, стрессоустойчивостью и показателями системы крови, а значит, улучшение здоровья и продление жизни — разные задачи, требующие разных воздействий, заключают авторы работы.
Диетические ограничения — не единственный экспериментальный метод продления жизни. Так, например, ранее сотрудники Медицинского института имени Говарда Хьюза, Гарвардского университета, Массачусетского технологического и Броудовского институтов показали, что продолжительность жизни мышей, ускоренно стареющих в результате мутации, можно продлить, наполовину уменьшив концентрацию кислорода во вдыхаемом воздухе.