Odpowiedzi na pytania uzyskano w trakcie przeprowadzania składających się z dwóch części badań, których wyniki opublikowane zostały na łamach magazynu PLoS Biology, w numerze z 17. listopada. Badania prowadzone były pod kierownictwem doktora Charlesa Mobbsa, profesora z wydziału Neuroscience of Geriatrics and Palliative Medicine z Mount Sinai School of Medicine. Przeprowadzone doświadczenia ukazały, w jaki sposób restrykcje dietetyczne oraz dieta wysokokaloryczna wpływają na procesy biochemiczne zachodzące w ludzkim organizmie.

Doktor Mobbs wraz z paroma kolegami po fachu ułożyli układankę, nad którą od dawna głowili się inni naukowcy. Ustalili, że w sytuacji, gdy działają pewne określone parametry, niskokaloryczna dieta spowalnia rozwój procesów starzenia, a także chorób okresu starczego takich jak Alzheimer. W jaki sposób dieta jest przestrzegana (czy skupia się na tłuszczach, białkach czy węglowodanach), o dziwo, nie ma większego znaczenia. Mobbs wyjaśnia: „Najwyraźniej nie chodzi tu o liczenie kalorii czy ograniczenie spożywania pewnych składników pokarmowych. Chodzi tu o to, jak ograniczenia dietetyczne wpływają na metabolizm glukozy, co wiąże się także z utlenianiem”. Równocześnie, wysokokaloryczna dieta może przyspieszać choroby wieku starczego poprzez szybsze utlenianie.

Restrykcje dietetyczne powodują istnienie czynnika transkrybującego zwanego CBP (ang. CREB-binding protein), który kontroluje aktywność genów i reguluje funkcje komórkowe. Poprzez stworzenie lekarstw, które w pewnym sensie „naśladują” ochronne działanie CBP (najczęściej związane z restrykcjami dietetycznymi), nakowcy najprawdopodobniej będą w stanie wydłużyć długość ludzkiego życia oraz zredukować podatność człowieka na choroby wieku starczego.

„Wyniki naszych badań dowiodły, że CBP przewiduje długość życia i wyjaśnia 80 procent rozbieżności jeśli chodzi o długość życia ssaków,” tłumaczy doktor Mobbs. „Kluczem jest tutaj znalezienie odpowiedniej równowagi – jedynie 10 procent restrykcji będzie powodem wydłużenia się długości życia, podczas gdy aż 80 procent ograniczeń doprowadzi do życia krótszego na skutek głodu”.

Grupie badaczy udało się ustalić optymalny zestaw restrykcji dietetycznych, który, zgodnie z zapowiedziami, ma być ekwiwalentem 30 procent redukcji kalorycznych u ssaków. Ma on wydłużyć długość życia u 50 procent organizmów oraz spowolnić rozwój patologii związanych z wiekiem starczym takich jak choroba Alzheimera.

 W pierwszej części badań skupiono się na Caenorhabditis elegans, gatunkowi wolno żyjącego, niepasożytniczego nicienia, który jest genetycznie tak „zaprogramowany”, by rozwijać postępowanie symptomów choroby Alzheimera. Doktor Mobbs wraz z grupą naukowców ograniczyli dietetyczne spożycie nicienia poprzez rozcieńczenie bakterii, którymi się on żywi. U tego typu nicieni ludzki beta peptyd skrobiowaty, który odpowiada za powstawanie i rozwój choroby Alzheimera, jest zawarty w mięśniach, które wraz z wiekiem ulegają paraliżowi. Model ten bez trudu pomógł naukowcom zmierzyć, jak długość życia i obciążenie chorobowe jednocześnie rozwijały się na skutek takich, a nie innych restrykcji dietetycznych.

Grupa uczonych doszła do wniosku, że, gdy restrykcje dietetyczne są utrzymywane w trakcie „dorosłości” nicienia, jego długość życia wzrasta w 65 procentach, a związany z chorobą Alzheimera paraliż zmniejsza się w 50 procentach przypadków.

„Wyniki przeprowadzonych przez nas badań dowiodły, iż restrykcje dietetyczne aktywują CBP w przypadku nicieni. Natomiast gdy blokowaliśmy tę aktywność, blokowaliśmy wszystkie procesy ochronne wynikające z ograniczeń dietetycznych,” tłumaczy doktor Mobbs. Dodaje: „Było to rezultatem zablokowania aktywności CBP, która miała wpływ na wszelkie ochronne właściwości restrykcji dietetycznych, co utwierdziło nas w przekonaniu, że CBP odgrywa kluczową rolę w tworzeniu ochronnych działań związanych z restrykcjami dietetycznymi, które wpływają długość naszego życia i na naszą podatność na choroby związane z podeszłym wiekiem”.

 W drugiej części prowadzonych przez siebie badań, doktor Mobbs wraz z resztą naukowców przyjrzeli się procesowi od drugiej strony. Chcieli dowiedzieć się, co dzieje się z CBP w momencie, gdy wysokokaloryczna dieta prowadzi do cukrzycy, choroby polegającej na osłabieniu glukozowego metabolizmu organizmu. Uczeni posłużyli się w swym badaniu myszami i udało im się odkryć, iż cukrzyca redukuje aktywność CBP. Doprowadziło to badaczy do wniosku, że wysokokaloryczna dieta, która prowadzi do cukrzycy ma efekt odwrotny do rezultatów wprowadzenia dietetycznych restrykcji, oraz że przyspiesza procesy starzenia się.

Doktor Mobbs wysunął hipotezę, iż restrykcje dietetyczne „pobudzają” CBP poprzez blokowanie metabolizmu glukozy, który utlenia – powoduje komórkowy proces, który prowadzi do uszkodzenia tkanek oraz ułatwia rozwój komórek rakotwórczych. Co ciekawe, restrykcje dietetyczne mają wpływ na CBP tak długo, jak są one przestrzegane, co może oznaczać, że właściwości ochronne mogą minąć wraz ze zwiększeniem spożycia dietetycznego. CBP reaguje na zmiany glukozy w przeciągu kilku godzin, wysyłając genetyczne komunikaty, które szybko reagują na wahania w spożyciu dietetycznym.

„Kolejnym planowanym przez nas krokiem jest zrozumienie poszczególnych interakcji CBP z innymi czynnikami transkrypcyjnymi, które w rezultacie mogłyby stanowić skuteczną ochronę przed zachodzeniem procesów starzenia się. Jeśli uda nam się przebadać owe interakcje, bylibyśmy w stanie stworzyć jeszcze więcej lekarstw, które działałyby na zasadzie naśladowania działania CBP,” dodaje doktor Mobbs.