Πώς επηρεάζει η ινσουλίνη τη διάρκεια της ζωής σας;

Το ερώτημα της μακροζωίας ή της επέκτασης της ανθρώπινης ζωής είναι δύσκολο να απαντηθεί. Υπάρχουν πολλαπλοί παράγοντες που επηρεάζουν τη γήρανση, μέσω διαφορετικών μοριακών οδών και μεταβολισμών. Ένα από τα μόρια που επηρεάζει σίγουρα τη γήρανση είναι η ινσουλίνη, και τον σηματοδοτικό δίαυλο της ινσουλίνης είναι ένα από αυτά που παρέχει πολλές πληροφορίες για το πώς ο μεταβολισμός συνδέεται με τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε το ρόλο της ινσουλίνης στη γήρανση και θα συζητήσουμε τις διαθέσιμες επιστημονικές έρευνες. Αν σας ενδιαφέρουν άλλοι δίαυλοι μακροζωίας, διαβάστε τα άρθρα μας:

• Ο ρόλος της αυτοφαγίας στην υγεία και τη μακροζωία.
• Είναι τα μονοπάτια AMPK και mTOR το μοριακό κλειδί για τη μακροζωία;
  

Τι είναι η ινσουλίνη;

Η ινσουλίνη είναι μια ορμόνη που παράγεται στο πάγκρεας, ως απάντηση στην αύξηση των επιπέδων σακχάρου (γλυκόζης) στο αίμα. Αυτό συμβαίνει κυρίως μετά το φαγητό. Η απελευθερούμενη ινσουλίνη κυκλοφορεί στο αίμα και συνδέεται με τα κύτταρά μας, λέγοντάς τους ότι πρέπει να προσλάβουν γλυκόζη. Μόλις προσλάβουν γλυκόζη, τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα πρόκειται να μειωθούν.

Η ινσουλίνη είναι ίσως ένα από τα πιο γνωστά μόρια εκεί έξω, καθώς η διακοπή της παραγωγής ινσουλίνης οδηγεί στην ανάπτυξη διαβήτη τύπου ΙΙ. Κάποιος που εκ φύσεως δεν παράγει ινσουλίνη πάσχει από διαβήτη τύπου Ι. Και στις δύο περιπτώσεις, οι διαβητικοί πρέπει να λαμβάνουν ινσουλίνη προκειμένου να δώσουν σήμα στα κύτταρά τους να προσλάβουν τη γλυκόζη του αίματος, καθώς τα υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα μπορεί να είναι θανατηφόρα.

Όταν η ινσουλίνη προσδένεται στις επιφάνειες των κυττάρων, η αντίδραση αυτή είναι μόνο το έναυσμα για μια σειρά πολύπλοκων βιοχημικών γεγονότων που έχουν ως αποτέλεσμα την πρόσληψη σακχάρου από τα κύτταρα. Όλη αυτή η διαδικασία ονομάζεται δίαυλος ινσουλίνης/IGF-1.

Ο δίαυλος ινσουλίνης/IGF-1

Αφού η ινσουλίνη συνδεθεί επιτυχώς με τους σωστούς υποδοχείς στα κύτταρα, θα συμβεί μια σειρά γεγονότων. Περιλαμβάνει (1, 2):

• Η πρόσδεση της ινσουλίνης στον υποδοχέα της ενεργοποιεί τον υποδοχέα.
• Ο ενεργοποιημένος υποδοχέας ινσουλίνης θα ενεργοποιήσει υποστρώματα του υποδοχέα ινσουλίνης, τα οποία στη συνέχεια ενεργοποιούν την πρωτεϊνική φωσφοϊνοσιτιδική 3-κινάση (PI3K).
• Η PI3K ενεργοποιεί την παραγωγή φωσφατιδυλινοσιτόλης (3,4,5)-τριφωσφορικής (PIP3), η οποία με τη σειρά της ενεργοποιεί την πρωτεϊνική κινάση Β (PKB/Akt), η οποία δίνει σήμα στους μεταφορείς γλυκόζης ότι πρέπει να πάνε στην κυτταρική μεμβράνη και να προσλάβουν γλυκόζη.
• Η ενεργοποίηση της Akt επηρεάζει επίσης πολλές άλλες αντιδράσεις που εμπλέκονται στον μεταβολισμό και την κυτταρική ανάπτυξη.

Το άλλο μέρος αυτής της διαύλου συνεπάγεται τον αυξητικό παράγοντα ινσουλίνης 1 (IGF-1), ο οποίος είναι μια αυξητική ορμόνη που παράγεται από το ήπαρ. Ο IGF-1 ταξιδεύει μέσω του αίματος παρόμοια με την ινσουλίνη και δεσμεύεται στα κύτταρα, και πάλι, παρόμοια με την ινσουλίνη. Ακόμη και οι κυτταρικοί υποδοχείς για το IGF-1 είναι πολύ παρόμοιοι με τους υποδοχείς ινσουλίνης.

Αυτό οδηγεί σε ορισμένες συνέπειες, για παράδειγμα, τόσο η ινσουλίνη όσο και ο IGF-1 ενεργοποιούν το μονοπάτι PI3K/Akt. Ωστόσο, η ινσουλίνη εμπλέκεται κυρίως στη ρύθμιση του μεταβολισμού της γλυκόζης, ενώ ο IGF-1 διεγείρει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση και διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη και την αποκατάσταση των μυών.

Ο δίαυλος ινσουλίνης/IGF-1 και η μακροζωία

Το σηματοδοτικό μονοπάτι της ινσουλίνης διαδραματίζει επίσης σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της γήρανσης και της μακροζωίας. Έρευνες σε διάφορους οργανισμούς, όπως μύγες, ποντίκια και ανθρώπους, έχουν δείξει ότι η μειωμένη σηματοδότηση της ινσουλίνης παρατείνει τη διάρκεια ζωής.

Μηχανισμοί που συνδέουν τη σηματοδότηση της ινσουλίνης με τη μακροζωία

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι και μηχανισμοί με τους οποίους η ινσουλίνη και ο IGF-1 επηρεάζουν τη γήρανση και μπορούν να χειραγωγηθούν για να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής. Αυτοί είναι οι εξής:

• Μείωση του άγχους: Η μείωση της ινσουλίνης/IGF-1 οδηγεί σε καλύτερη αντίσταση στο στρες, η οποία μεσολαβείται από ορισμένες πρωτεΐνες που ονομάζονται FOXO στον άνθρωπο.
  
• Λιγότερη ινσουλίνη οδηγεί σε περισσότερες επισκευές: αν υπάρχει λιγότερη ινσουλίνη/IGF-1, ο μεταβολισμός θα στραφεί από την παραγωγή ενέργειας και την ανάπτυξη στη συντήρηση και την επισκευή, η οποία περιλαμβάνει αυξημένη αυτοφαγία. Αυτή η διαδικασία αυξάνεται με την παρατεταμένη νηστεία.
  
• Μειωμένη φλεγμονή: Και γνωρίζουμε ότι οι πολλές φλεγμονές οδηγούν σε πολλά προβλήματα και σε ταχύτερη γήρανση. Η λιγότερη φλεγμονή μπορεί επίσης να αποτρέψει την ανάπτυξη πολλών ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία.
  

Επιστημονική έρευνα για την ινσουλίνη και τη μακροζωία

Υπάρχει ένας αξιοπρεπής αριθμός ερευνών που συνδέει την ινσουλίνη/IGF-1 με τη μακροζωία, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Ωστόσο, υπάρχει μια ορισμένη συναίνεση επί του θέματος, και αυτή είναι ότι λιγότερη ινσουλίνη/IGF-1 οδηγεί σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Δυστυχώς, δεν υπάρχουν πολλές επιστημονικές έρευνες σε ανθρώπους, αλλά ακόμη και οι πρώτες έρευνες επιβεβαιώνουν αυτό που γνωρίζουμε από τις μελέτες σε ζώα.

Ορισμένες από τις πιο εντυπωσιακές έρευνες σχετικά με την ινσουλίνη και τη μακροζωία προήλθαν από εργαστηριακά σκουλήκια. Όταν οι επιστήμονες μεταλλάσσουν τον δίαυλο της ινσουλίνης και μειώνουν τη δραστηριότητά του, η διάρκεια ζωής του σκουληκιού αυξάνεται σημαντικά και τα σκουλήκια αυτά ζουν διπλάσιο χρόνο από τα "κανονικά" (3). Παρόμοια έχουν αποδειχθεί σε μύγες φρούτων και ποντίκια (4, 5). 

Όσον αφορά τις μελέτες σε ανθρώπους, έχουμε αρκετές γνώσεις:

• Ορισμένες μελέτες έδειξαν ότι οι μικρόσωμοι άνθρωποι σε διάφορες περιοχές του κόσμου ζουν κατά μέσο όρο περισσότερο. Ωστόσο, αυτό μπορεί να μην οφείλεται σε μείωση του μεταβολικού ρυθμού, καθώς μια κινέζικη μελέτη διαπίστωσε τη συσχέτιση μόνο για τους άνδρες, αλλά όχι για τις γυναίκες (6, 7). 
• Οι γονοτυπικές μελέτες, οι οποίες εξετάζουν τα γονίδιά μας, εξέτασαν το γενετικό προφίλ πολλών ανθρώπων που έζησαν πολλά χρόνια. Διαπίστωσαν ότι τα γενετικά συστατικά του διαύλου ινσουλίνης/IGF-1, όπως η πρωτεΐνη FOXO που αναφέραμε προηγουμένως, είναι καθοριστικοί παράγοντες για τη μακροζωία του ανθρώπου. Όχι μόνο η FOXO, αλλά και άλλες πρωτεΐνες του σηματοδοτικού διαύλου ινσουλίνης/IGF-1 είναι σημαντικές για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, όπως η Akt και η PIK3 (8, 9, 10).
  

Συμπέρασμα

Συμπερασματικά, ο σηματοδοτικός δίαυλος ινσουλίνης/IGF-1 διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη ρύθμιση του μεταβολισμού, της ανάπτυξης και της γήρανσης. Η έρευνα μας λέει ότι η μειωμένη σηματοδότηση μέσω αυτού του μονοπατιού συνδέεται με αυξημένη διάρκεια ζωής σε πολλούς οργανισμούς.

Λιγότερη ενεργοποίηση αυτών των οδών σημαίνει λιγότερο στρες και φλεγμονή. Μπορούμε να ρυθμίσουμε αυτό το μονοπάτι προς όφελος της μακροζωίας μας; Ναι, μπορούμε, περιορίζοντας τη θερμιδική μας πρόσληψη και με το fasting που προκαλεί αυτοφαγία. Μην υπερκαταναλώνετε τρόφιμα και θερμιδικά ποτά, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει ούτως ή άλλως σε καρδιαγγειακές και μεταβολικές διαταραχές όπως ο διαβήτης και η παχυσαρκία. Όλα πρέπει να γίνονται με μέτρο και αφού συμβουλευτείτε έναν επαγγελματία υγείας.

Διαβάστε περισσότερα για τον θερμιδικό περιορισμό και την αυτοφαγία εδώ:

• Μπορούν τα μιμητικά του θερμιδικού περιορισμού να καταπολεμήσουν τη γήρανση και την παχυσαρκία ταυτόχρονα;
  
• Ο ρόλος της αυτοφαγίας στην υγεία και τη μακροζωία.
  

Βιβλιογραφικές πηγές:

1. De Meyts P. The Insulin Receptor and Its Signal Transduction Network. [Updated 2016 Apr 27]. In: Feingold KR, Anawalt B, Blackman MR, et al., editors. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK378978/
2. Hakuno F, Takahashi SI. IGF1 receptor signaling pathways. J Mol Endocrinol. 2018 Jul;61(1):T69-T86. doi: 10.1530/JME-17-0311.
3. Li WJ, Wang CW, Tao L, Yan YH, Zhang MJ, Liu ZX, Li YX, Zhao HQ, Li XM, He XD, Xue Y, Dong MQ. Insulin signaling regulates longevity through protein phosphorylation in Caenorhabditis elegans. Nat Commun. 2021 Jul 27;12(1):4568. doi: 10.1038/s41467-021-24816-z.
4. Partridge L, Alic N, Bjedov I, Piper MD. Ageing in Drosophila: the role of the insulin/Igf and TOR signalling network. Exp Gerontol. 2011 May;46(5):376-81. doi: 10.1016/j.exger.2010.09.003.
5. Shimizu T, Baba T, Ogawara M, Shirasawa T. Lifespan and glucose metabolism in insulin receptor mutant mice. J Aging Res. 2011;2011:315640. doi: 10.4061/2011/315640.
6. Han F, Hu F, Wang T, Zhou W, Zhu L, Huang X, Bao H, Cheng X. Association Between Basal Metabolic Rate and All-Cause Mortality in a Prospective Cohort of Southern Chinese Adults. Front Physiol. 2022 Jan 4;12:790347. doi: 10.3389/fphys.2021.790347.
7. Samaras TT. Should we be concerned over increasing body height and weight? Exp Gerontol. 2009 Jan-Feb;44(1-2):83-92. doi: 10.1016/j.exger.2008.02.002.
8. Willcox BJ, Donlon TA, He Q, Chen R, Grove JS, Yano K, Masaki KH, Willcox DC, Rodriguez B, Curb JD. FOXO3A genotype is strongly associated with human longevity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Sep 16;105(37):13987-92. doi: 10.1073/pnas.0801030105.
9. Zhao Y, Liu YS. Longevity Factor FOXO3: A Key Regulator in Aging-Related Vascular Diseases. Front Cardiovasc Med. 2021 Dec 23;8:778674. doi: 10.3389/fcvm.2021.778674.
10. Pawlikowska L, Hu D, Huntsman S, Sung A, Chu C, Chen J, Joyner AH, Schork NJ, Hsueh WC, Reiner AP, Psaty BM, Atzmon G, Barzilai N, Cummings SR, Browner WS, Kwok PY, Ziv E; Study of Osteoporotic Fractures. Association of common genetic variation in the insulin/IGF1 signaling pathway with human longevity. Aging Cell. 2009 Aug;8(4):460-72. doi: 10.1111/j.1474-9726.2009.00493.x.