Увеличить продолжительность жизни можно с помощью различных диет. Наиболее популярны диеты, ограничивающие калории и углеводы. Эксперименты на грызунах показали, что можно продлить им жизнь еще одним способом — ограничить потребление продуктов, богатых метионином.
Метионин — серосодержащая аминокислота, которая не синтезируется в нашем организме. Получаем мы ее только с пищей. Если ограничить потребление метионина, то нарушится передача сигнала от белков TOR (target of rapamycin) и инсулиноподобного фактора роста (ИФР-1) к генам, регулирующим рост, развитие и старение клеток организма. Метионин активирует сигнальный белок TOR, который запускает синтез новых белков в ущерб утилизации старых и поврежденных. В результате этого в клетке накапливается белковый мусор, который ускоряет старение. Гормон ИФР-1 регулирует рост клеток и поддерживает нормальный уровень сахара в крови. Если же блокировать сигнальный путь ИФР-1, то тогда клеточный метаболизм сдвинется от активного роста и деления к восстановлению повреждений. Поэтому низкометиониновая диета замедляет развитие ожирения, атеросклероза и рака. Проблема в том, что человеку сложно отказаться от мяса, курицы, рыбы, яиц, сыра, в которых так много метионина. Такую диету могут позволить себе только вегетарианцы!
Группа ученых из двух организаций Отделения биологии Орентрейхского фонда развития науки и Отделения патологии и лабораторной медицины (Нью-Йорк, США) решила проверить могут ли добавки селена в пищу заменить низкометиониновую диету. Планируя исследование, они опирались на тот факт, что добавки селена в корм лабораторным животным снижали содержание ИФР-1 в плазме крови.
Для эксперимента взяли молодых мышей, которым назначали одну из трех диет с высоким содержанием жиров: контрольная диета с обычным содержанием метионина, диета с низким содержанием метионина, диета с обычным содержанием метионина и соединениями селенита натрия. Мыши, получавшие контрольную диету, резко прибавляли в весе и имели признаки ожирения. Добавка селена так же, как и низкометиониновая диета, защищала от накопления белой жировой ткани.
Чтобы понять, как диеты влияют на физиологию, ученые измерили в крови мышей уровни гормонов (ИФР-1, FGF-21, адипонектина, лептина), чувствительных к питательным веществам и стрессу. У мышей, получавших селенит натрия, значительно снизился уровень ИФР-1 и лептина, регулирующего аппетит. Подобные физиологические изменения вызывает и низкометиониновая диета. Это означает, что действие селена на метаболизм подобно ограничению потребления метионина.
Затем ученые исследовали, как влияет селен на продолжительность жизни дрожжей — хронологическую, которая показывает, как долго могут жить неделящиеся клетки, и репликативную, которая показывает, сколько раз клетки могут дать новое потомство. Селен увеличивал хронологическую продолжительность жизни дрожжей с 13 до 21 дня, а репликативную — на девять поколений.
Результаты эксперимента показывают, что соединения селена могут заменить низкометиониновую диету. И людям, следящим за здоровьем, не придется отказываться от мяса.
(eLife, 30 марта 2021)