محدودیت کالری سرعت پیری را در بزرگسالان سالم کاهش می دهد

محدودیت کالری، مداخله ای اثبات شده برای کند کردن پیری در حیوانات، شواهدی مبنی بر کاهش سرعت پیری بیولوژیکی در یک کارآزمایی تصادفی شده انسانی نشان داد.
در اولین کارآزمایی تصادفی کنترل شده از نوع خود، یک تیم بین المللی از محققان به رهبری مرکز پیری کلمبیا در دانشکده بهداشت عمومی میلمن دانشگاه کلمبیا نشان داد که محدودیت کالری می تواند سرعت پیری را در بزرگسالان سالم کاهش دهد. مداخله CALERIE™ سرعت پیری را که از متیلاسیون DNA خون شرکت کنندگان با استفاده از الگوریتم DunedinPACE (سرعت پیری، محاسبه شده از اپی ژنوم) اندازه گیری شد، کاهش داد. اثر مداخله در DunedinPACE نشان دهنده کاهش 2-3 درصدی سرعت پیری است که در مطالعات دیگر به کاهش 10-15 درصدی خطر مرگ و میر منجر می شود، اثری شبیه به مداخله ترک سیگار. نتایج به صورت آنلاین در مجله منتشر شده است پیری طبیعت

نویسنده ارشد، دکتر دانیل بلسکی، دانشیار اپیدمیولوژی در مدرسه میلمن کلمبیا و دانشمند مرکز پیری باتلر کلمبیا، می‌گوید: «در کرم‌ها، مگس‌ها و موش‌ها، محدودیت کالری می‌تواند فرآیندهای بیولوژیکی پیری را کاهش دهد و طول عمر سالم را افزایش دهد. هدف مطالعه ما این بود که آیا محدودیت کالری باعث کند شدن پیری بیولوژیکی در انسان می شود یا خیر.

کارآزمایی تصادفی کنترل شده CALERIE™ Phase-2، که توسط مؤسسه ملی پیری ایالات متحده تأمین مالی شده است، اولین تحقیقی است که در مورد تأثیرات محدودیت طولانی مدت کالری در افراد سالم و غیر چاق انجام شده است. این کارآزمایی 220 مرد و زن سالم را در سه نقطه در ایالات متحده به طور تصادفی به یک رژیم غذایی با محدودیت 25 درصدی کالری یا رژیم معمولی به مدت دو سال انتخاب کرد. CALERIE™ مخفف عبارت “ارزیابی جامع اثرات بلندمدت کاهش مصرف انرژی” است.

برای اندازه‌گیری پیری بیولوژیکی در شرکت‌کنندگان در کارآزمایی CALERIE، تیم بلسکی نمونه‌های خون جمع‌آوری‌شده از شرکت‌کنندگان کارآزمایی را در ابتدا قبل از مداخله و پس از ۱۲ و ۲۴ ماه پیگیری تجزیه و تحلیل کردند. بلسکی توضیح داد: «انسان ها مدت طولانی زندگی می کنند، بنابراین تا زمانی که تفاوت هایی را در بیماری یا بقای مرتبط با پیری مشاهده نکنیم، پیروی از آنها عملی نیست. در عوض، ما به نشانگرهای زیستی که برای اندازه‌گیری سرعت و پیشرفت پیری بیولوژیکی در طول مدت مطالعه توسعه یافته‌اند، تکیه می‌کنیم.» این تیم علائم متیلاسیون روی DNA استخراج شده از گلبول های سفید را تجزیه و تحلیل کردند. علائم متیلاسیون DNA برچسب های شیمیایی روی توالی DNA هستند که بیان ژن ها را تنظیم می کنند و با افزایش سن تغییر می کنند.

در تجزیه و تحلیل اولیه، بلسکی و همکارانش بر روی سه اندازه گیری داده های متیلاسیون DNA، که گاهی اوقات به عنوان “ساعت های اپی ژنتیک” شناخته می شوند، تمرکز کردند. دو مورد اول، ساعت‌های PhenoAge و GrimAge، سن بیولوژیکی یا سن تقویمی را تخمین می‌زنند که در آن زیست‌شناسی یک فرد «عادی» به نظر می‌رسد. این اندازه‌گیری‌ها را می‌توان به‌عنوان «کیلومدسنج» در نظر گرفت که اندازه‌گیری ثابتی از میزان پیری یک فرد ارائه می‌کند. سومین معیار مطالعه شده توسط محققان DunedinPACE بود که سرعت پیری یا میزان زوال بیولوژیکی را در طول زمان تخمین می‌زند. DunedinPACE را می توان به عنوان یک “سرعت سنج” در نظر گرفت.

دکتر کالن رایان، دانشمند پژوهشی در مرکز پیری باتلر کلمبیا و نویسنده ارشد این مطالعه، خاطرنشان کرد: برخلاف نتایج DunedinPace، هیچ اثر مداخله بر ساعت‌های اپی ژنتیک دیگر وجود نداشت. “تفاوت در نتایج نشان می دهد که اقدامات پویا “سرعت پیری” مانند DunedinPACE ممکن است نسبت به اندازه گیری های سن بیولوژیکی ایستا به اثرات مداخله حساس تر باشد.

رایان گفت: مطالعه ما شواهدی پیدا کرد که نشان می‌دهد محدودیت کالری سرعت پیری را در انسان کاهش می‌دهد. اما محدودیت کالری احتمالا برای همه مناسب نیست. یافته‌های ما مهم هستند زیرا شواهدی از یک کارآزمایی تصادفی‌سازی شده ارائه می‌کنند که نشان می‌دهد کند کردن پیری انسان ممکن است امکان پذیر باشد. آن‌ها همچنین به ما حسی از انواع اثراتی که ممکن است در آزمایش‌های مداخلاتی که می‌تواند برای افراد بیشتری جذاب باشد، مانند روزه‌داری متناوب یا غذا خوردن با زمان محدود به دنبال آن باشیم، می‌دهند.

پیگیری شرکت‌کنندگان در کارآزمایی اکنون ادامه دارد تا مشخص شود آیا این مداخله اثرات طولانی‌مدتی بر پیری سالم داشته است یا خیر. در مطالعات دیگر، کندتر DunedinPACE با کاهش خطر بیماری قلبی، سکته مغزی، ناتوانی و زوال عقل همراه است. سای کروپا داس، دانشمند ارشد، می‌گوید: «مطالعه ما در مورد اثرات میراث مداخله CALERIE™ نشان می‌دهد که آیا اثرات کوتاه‌مدت مشاهده‌شده در طول کارآزمایی به کاهش طولانی‌مدت بیماری‌های مزمن مرتبط با افزایش سن یا عوامل خطر آن‌ها منجر می‌شود یا خیر». و محقق CALERIE که پیگیری طولانی مدت شرکت کنندگان CALERIE™ را هدایت می کند.

DunedinPACE توسط دانیل بلسکی و همکارانش در دانشگاه دوک و دانشگاه اوتاگو توسعه داده شد. برای توسعه DunedinPACE، محققان داده های حاصل از مطالعه طولی Dunedin را تجزیه و تحلیل کردند، یک مطالعه کوهورت تولد برجسته در مورد رشد و پیری انسان که 1000 فرد متولد 1972-1973 در Dunedin، نیوزیلند را دنبال می کند. محققان ابتدا نرخ تغییر 19 نشانگر زیستی را در طی 20 سال پیگیری تجزیه و تحلیل کردند تا یک معیار ترکیبی واحد از سرعت پیری بدست آورند. در مرحله بعد، محققان از تکنیک های یادگیری ماشینی برای تقطیر این سرعت 20 ساله پیری در یک آزمایش خون متیلاسیون DNA تک نقطه ای استفاده کردند. مقادیر الگوریتم DunedinPACE با سالهای پیری بیولوژیکی تجربه شده در طول یک سال تقویمی مطابقت دارد و معیاری از سرعت پیری را ارائه می دهد.

نویسندگان دیگر و وابستگی های آنها در مقاله، “اثر محدودیت کالری طولانی مدت بر معیارهای متیلاسیون DNA پیری بیولوژیکی در بزرگسالان سالم از کارآزمایی CALERIE” فهرست شده است.

این مطالعه توسط موسسه ملی ایالات متحده در مورد کمک هزینه سالمندی R01AG061378 و همچنین از منابع ارائه شده توسط شبکه تحقیقاتی CALERIE (R33AG070455) و مطالعه Dunedin (R01AG032282) پشتیبانی شد. نویسندگان همکار از بنیاد مغز آمریکا حمایت بیشتری دریافت کردند و NIH به P30AG028716، R01AG054840، R33AG070455، CIHR RN439810، R01 AG071717، R03AG071549 U01AG060906 کمک های مالی دریافت کردند.