Hosszabb élet kalóriamegvonással?

Senki nem bizonyította azonban eddig, hogy az önsanyargató életmód valóban hatásos volna. Az öregedés kutatói ezért érdeklődve figyelik egy most is futó vizsgálatsorozat, a CALERIE eredményeit.
Okinawa szigete csak egy apró folt a Csendes-óceán térképén, mégis régóta izgalomban tartja az öregedés kutatóit. Az őslakók között szokatlanul magas a száz évnél idősebbek aránya, és alacsony az öregedéssel összefüggő betegségekben elhalálozottak (például rák, agyvérzés) száma. A titok nyitja sokak szerint a szigetlakók mértékletes étrendjével kapcsolatos. A kutatók ma már tudományos igénnyel is vizsgálják ezt a lehetőséget, sőt hasonló hatású gyógyszereket is fejlesztenek. Kérdés azonban, hogy a hoszszú, egészséges élet valóban elérhető-e tabletták szedésével.
A kérdés a kutatók véleményét is megosztja. A kalóriamegvonás, vagyis az energiafelhasználás szintjénél kevesebb energiabevitel lassítja az öregedést, és növeli az élettartamot – legalábbis patkányok, egerek, halak, legyek, férgek és élesztőgombák esetében. Egy 1978-as tanulmány megvizsgálta az okinawai felnőttek energiabevitelét, és némely kutató egyértelmű összefüggést vélt felfedezni a táplálékmegvonás és a hosszú élettartam között. A Toho Egyetem gerontológusa, Szataro Goto ezzel szemben kiemeli, hogy a japánok napi energiabevitele 20 százalékkal alacsonyabb a fejlett országok átlagáénál, és hogy a japán nők várható élettartama – 85 év – nem sokkal magasabb a többi fejlett országénál.

A CALERIE program
A CALERIE programot az amerikai Nemzeti Öregedési Intézet (NIA) támogatja. Az első fázis jelentései 2006 áprilisában kerültek nyilvánosságra. Véletlenszerűen kiválasztottak 48 nőt és férfit, majd két csoportba osztották őket. Az egyik csoport étrendje normális volt, míg a másikét úgy számolták ki, hogy 25 százalékkal a testsúlyt megtartó érték alatt legyen. A kalóriamegvonó diétát kapó csoport tagjainak testhőmérséklete, illetve vérük inzulinkoncentrációja hat hónap elteltével alacsonyabb lett. Mindkét tulajdonság jellemző a hasonló kísérletek hosszú életű állataira. A csökkent anyagcsere magyarázza, hogy a kalóriamegvonással tartott állatok és emberek miért nem halnak éhen: testük energiaigénye igazodik a lecsökkent kalóriabevitelhez. A CALERIE program úttörőnek tekinthető a maga nemében, ugyanis normál testsúlyú vagy csak enyhén túlsúlyos önkénteseket vizsgál. A második fázisban 200 önkéntest követnek majd több mint két éven keresztül. A kalóriamegvonáson átesettek súlya exponenciálisan csökkent, és hat hónap elmúltával továbbra is csökkenőben volt. Az inzulin-rezisztencia szintén csökkent, és hasonlóképpen az alacsony sűrűségű lipoprotein – más néven LDL-koleszterin – szintje is (ezek növelik a 2-es típusú cukorbetegség, illetve a szívbetegségek kockázatát). A vizsgálatok egyik szervezője, Eric Ravussin fiziológus szerint már a sejtek szintjén is érzékelhetőek a kalóriamegvonás öregedéscsökkentő hatásai: mérhető volt például a DNS-károsodás csökkenése. Ravussin szerint a kísérlet eredményei megerősítik azt az elképzelést, miszerint a kalóriamegvonás csökkenti az anyagcsere szintjét, valamint a káros oxidatív szabadgyökök képződését. Ezek a molekulák elvonják az elektronokat más molekuláktól, ami a sejteket károsítva hozzájárul az öregedéshez. A kutató meg van róla győződve arról, hogy emiatt élnek a kalóriamegvonásban élő rágcsálók akár negyven százalékkal is tovább hagyományos étrendet kapó társaiknál. Az azonban egyelőre még kérdéses, hogy a CALERIE vagy más vizsgálat valaha is hasonló eredményt mutasson ki emberek esetében.

A kalóriamegvonás hatásai
állatoknál
A Biogerontology című szaklap a közelmúltban több szakértőt is megkérdezett, miután a Harvard Egyetem biológusa, Lloyd Demetrius előállt új elméletével. Demetrius nem a szabadgyökök mennyiségére helyezi a hangsúlyt, hanem a sejtek azon képességére, hogy ellenállnak a környezeti stresszből származó káros vegyületek szintingadozásának, amivel megóvják magukat a károsodástól.
Demetrius szerint mindennek oka a rágcsálók evolúciójában keresendő. A rágcsálók opportunista lények, táplálékbőség idején gyors ütemben kezdenek szaporodni, ínségben viszont nyugalomban maradnak. Hamar elérik a szexuális érettséget, viszont csak rövid ideig termékenyek: ilyenkor egyszerre rengeteg utódot hoznak világra. Az emberek, mint a nagyobb testű állatok általában, később érnek, kevesebb utódjuk van, ezzel szemben hosszabb ideig termékenyek. Könnyebben változtatják a helyüket, így odébb tudnak állni a táplálékszegény élőhelyekről, és jobban ellenállnak a környezet zavaró hatásainak.
Demetrius elmélete azt jelzi előre, hogy a kalóriamegvonás az opportunista élőlények esetében növelni fogja az élettartamot, míg a stabilabb fajokra nem lesz nagy hatással. Néhány bizonyíték alá is támasztja elméletét. A londoni Linda Partridge szerint a tápanyagmegvonás élethossznövelő hatása tisztán látszik a sok utóddal rendelkező állatoknál, így a rágcsálók, férgek, legyek esetében. Ezzel szemben a rhesusmajmokkal végzett vizsgálatok nem bizonyították, hogy a kalóriamegvonás növelte volna az élettartamot.
A kalóriamegvonás hívei szerint módszertani hibáról van szó: a majmok eleve tovább élnek, mint a patkányok, így a kísérletek is tovább tartanak. A rhesusmajmokkal folytatott vizsgálatokat a nyolcvanas évek végén kezdték az Egyesült Államokban, így még vagy huszonöt évet kell várni a meggyőző eredményekre. Az emberekkel folyó vizsgálatok, mint például a CALERIE pedig még ennél is tovább tartanak.

A SIR2 gén és a sirtuin nevű
enzimcsalád
A kalóriamegvonást utánzó gyógyszerek elfogadása előrehaladott állapotban van, némelyik már a klinikai fázisnál tart. Ezeket a szereket arra fejlesztették ki, hogy a sejtek anyagcseréjét éheztetés nélkül is csökkentve, lassítsák azok öregedését, és így talán az élettartamot is megnöveljék. Akár növeli a kalóriamegvonás az élettartamot, akár nem, úgy néz ki, hogy csökkenti bizonyos öregedéssel járó betegségek, mint például a rák vagy a neurodegeneratív megbetegedések kialakulásának kockázatát.
Körülbelül tizenöt évvel ezelőttig úgy véltük, hogy az öregedés a sejtek károsodásának felhalmozódásából adódó szabályozatlan folyamat. Azóta viszont – leginkább a Caenorhabditis elegans nevű fonálférgen végzett genetikai vizsgálatok alapján – kiderítették, hogy akár egy-egy gén megváltoztatása is drámaian képes rövidíteni vagy hosszabbítani az élettartamot. Sőt más élőlényekben is találtak az élettartamot befolyásoló géneket, így például az ecetmuslicában (Drosophila) és egyes rágcsálókban is. Egy sor génről – például az inzulinjelpályával vagy a stressztűréssel kapcsolatos génekről – gondolják úgy, hogy szerepe van az élettartam hosszának meghatározásában, újabban pedig a sirtuin nevű enzimcsalád került a reflektorfénybe. A család névadójának számító Sir2 volt az egyik első olyan gén, amelyet kapcsolatba hoztak a hosszú élettartammal. A génnek számos változata létezik az élesztőgombáktól az emberig, és a gén extra kópiája mind az élesztő, mind a fonálféreg, mind pedig a muslica esetében megnöveli az élettartamot.

A resveratrol és a francia
paradoxon lehetséges magyarázata
Egyelőre senki sem tudja biztosan, miként felelős a sirtuin enzimcsalád az élet meghoszszabbításáért. David Sinclair, a Harvard Egyetem kutatója úgy gondolja, hogy a DNS stabilizálása, valamint a DNS-másolás hibáinak kiküszöbölése által: a Sir2 fehérje valószínűleg az anyagcserében kulcsfontosságú NAD nevű molekulához kötődve fejti ki hatását, ami egyúttal megmagyarázza a kalóriamegvonás és az öregedés közti szoros kapcsolatot is.
2003-ban Sinclair munkacsoportja tizenkilenc növényi eredetű anyagot írt le, melyek képesek aktiválni az élesztőgomba sirtuin fehérjéjét. Ezek egyike nem más, mint a szőlő héjából származó resveratrol, amelynek rákellenes és idegsejteket óvó hatása már korábban is ismert volt. A vegyület nagy mennyiségben fordul elő a borban, amit az úgynevezett „francia paradoxon” magyarázataként is szokás emlegetni (a francia paradoxon arra utal, hogy Dél-Európában a zsíros étrend ellenére is alacsony a szívbetegségek aránya). Sinclair és mások szerint egyúttal a hosszabb életnek is ez lehet az oka.
Sinclair és baltimore-i munkatársai – Rafael de Cabo és Donald Ingram – a resveratrolnak nem elhízott egerekre gyakorolt hatását vizsgálták. Az eredményeket egyelőre nem hozták nyilvánosságra, ám de Cabo annyit elárult, hogy biztatóak. A resveratrol élettartamot meghosszabbító hatását egy másik gerinces esetében már publikálták. Az olasz Alessandro Cellerino és munkatársai kiderítették, hogy a vegyület nemcsak meghosszabbítja a rövid életű, Nothobranchius furzeri nevű hal életét, de megóvja az állatot a neurodegeneratív betegségektől is. A San Franciscó-i Cynthia Kenyont is meggyőzik a resveratrollal kapott eredmények, ám a kutató felhívja a figyelmet a vegyület hatásával kapcsolatos néhány ellentmondásra. A különböző állatmodellek szerint a resveratrol hatása a Sir2-től függ, másfelől viszont emberi sejtek tenyészetén vizsgálva nem befolyásolta a Sir2-t. Valószínű tehát, hogy nem közvetlenül a Sir2-re hat, hanem egy olyan folyamatra, ami kölcsönhatásban lehet a Sir2-vel.
Kenyon szerint végső soron nem a hatásmechanizmus a lényeg. Annak ellenére, hogy egyelőre nincs bizonyíték sem arra, hogy a sirtuin enzimek meghosszabbítják az állatok élettartamát, sem arra, hogy a resveratrol hatással lenne az emberi sejtekre. David Sinclair cége, a Sirtris Pharmaceuticals félmillió vegyületet vizsgált meg, és talált is néhányat, amelynek volt hatása emberi sejtekre.
Sinclair szerint a Sirtris birtokában van olyan, eddig publikálatlan adatoknak, melyek szerint a sirtuin enzimeket aktiváló faktorok állatmodelleken olyan hatást fejtenek ki, mint amit a kalóriamegvonás során tapasztaltak rágcsálókon, illetve emberen a CALERIE programban – így például csökkentette az inzulinszintet. A molekulák egyike máris a klinikai kipróbálás fázisába jutott. Sinclair azért lehűti a lelkesedést, mondván, még jó néhány évnek kell eltelnie, mire a Sirtrisről bebizonyosodhat, hogy hatékony az öregedés során fellépő betegségekkel szemben.