Czy mimetyki ograniczenia kalorii mogą jednocześnie zwalczać starzenie i otyłość?

Starzenie się to stopniowe pogarszanie się stanu organizmu ludzkiego i jego poszczególnych elementów w miarę upływu czasu. Ku waszemu wielkiemu rozczarowaniu starzenie się od dawna stanowi nie do pokonania barierę w dążeniu ludzkości do przedłużenia życia i zachowania witalności. Obecne teorie dotyczące starzenia się skupiają się na kluczowych czynnikach, takich jak metabolizm, stres oksydacyjny, dysfunkcja mitochondriów i zmiany epigenetyczne.

Nowoczesne osiągnięcia technologiczne i praktyki doprowadziły do nadwyżek żywności w krajach uprzemysłowionych. Jednakże, chociaż wiele z tych krajów rozwiązało problem głodu, nadmierna nadwyżka żywności drastycznie zwiększyła wskaźniki otyłości. Nadmierny przyrost masy ciała, otyłość i zwiększona masa tłuszczowa są bezpośrednio związane z wyższymi wskaźnikami zachorowań i nowotworów, często pogarszanymi przez związane z wiekiem zaburzenia metaboliczne.

Pomimo wszystkich konsekwencji współczesnego życia, ludzie na całym świecie starzeją się bardziej niż kiedykolwiek wcześniej. W rezultacie populacje w każdym wieku poszukują szerokiej gamy naturalnych produktów i alternatywnych metod w nadziei na dłuższe i zdrowsze życie. Skłoniło to do nieustannych wysiłków badawczych mających na celu odkrycie sekretów długowieczności i regulacji metabolicznej¹.

Ograniczenie kaloryczne

Jedna z podstawowych teorii dotyczących procesu starzenia się koncentruje się na metabolizmie. Ograniczenie kaloryczne (CR) to proces, w którym organizm ma zmniejszone spożycie kalorii w porównaniu z jego normalnym zapotrzebowaniem kalorycznym i jest podstawowym podejściem w badaniach nad metabolizmem i starzeniem się².

Poprzez zmniejszenie spożycia kalorii u różnych organizmów, naukowcy odkryli korelację ze zwiększoną długością życia u wielu różnych organizmów (np. myszy, naczelnych, owadów itp.)^2-4. Chociaż badania kliniczne na ludziach przyniosły pewne sukcesy w zakresie CR, zawsze pojawiają się problemy z pacjentami, którzy nie są w stanie przeprowadzić badań do końca^{2, 4}.

Ludzie ewoluowali, aby spożywać i magazynować kalorie, więc sprzeciwianie się tym instynktom nie jest dla was interesujące, co jest zrozumiałe. Jednak dziś wiemy, że ograniczenie kaloryczne i inne zmiany metaboliczne mogą złagodzić objawy chorób związanych ze starzeniem się i wydłużyć długość życia ².

CR może przynieść wiele korzyści:

• zwiększoną homeostazę glukozy,
• zmniejszony stres oksydacyjny,
• pozytywne zmiany w ekspresji genów,
• zwiększoną proliferację komórek⁵.

Trudności związane z badaniem CR w warunkach klinicznych skłoniły naukowców do zbadania konkretnych związków, które są w stanie naśladować działanie CR w waszym organizmie. Cząsteczki te nazwano mimetykami CR⁵.

Mimetyki CR

Jako alternatywne podejście do CR, intensywnie badano zarówno syntetyczne, jak i naturalne mimetyki CR pod kątem ich potencjału naśladowania pożądanych korzyści metabolicznych CR. W ostatnich badaniach zbadano nowe możliwości mimetyków ograniczenia kalorycznego opartych na odżywianiu, mających na celu złagodzenie niekorzystnych skutków otyłości i starzenia się.

Poniżej zagłębiamy się w niektóre z najnowszych badań i najnowsze osiągnięcia w dziedzinie mimetyków CR. W ciągu ostatniej dekady badania nieustannie identyfikowały potencjał mimetyków CR w wielu różnych tkankach, narządach i procesach metabolicznych kluczowych dla utrzymania zdrowia i homeostazy przez całe życie, w tym między innymi:

• Otyłość/tkanka tłuszczowa^{6, 7}
• Zapalenie/stres oksydacyjny⁸
• Zdrowie mikroflory jelitowej⁹
• Niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby¹⁰
• Funkcjonowanie mięśni szkieletowych¹¹
• Homeostaza glukozy¹²
• Zdrowie układu sercowo-naczyniowego¹²

W dalszej części skupię się na kilku znanych i dobrze zbadanych produktach i związkach pochodzenia roślinnego, podkreślając ich potencjał jako mimetyków CR.

Resweratrol

Resweratrol (RSV) to polifenol pochodzenia roślinnego występujący w dużych stężeniach w winogronach, który był intensywnie badany pod kątem jego potencjału jako mimetyku CR¹³. Wykazano, że RSV aktywuje SIRT1 i inne białka sirtuinowe. Białka te są związane z wydłużeniem życia i poprawą zdrowia metabolicznego, podobnie jak korzyści obserwowane w przypadku CR¹⁴.

Sama aktywacja sirtuin może prowadzić do różnych korzyści, w tym:

• poprawy wrażliwości na insulinę,
• wzmocnienia funkcji mitochondriów,
• zwiększenia metabolizmu tłuszczów.

Potwierdzeniem tego jest badanie, w którym odkryto, że RSV może potencjalnie naśladować działanie CR poprzez obniżenie poziomu cytokin w osoczu, promowanie lipolizy i wychwytu kwasów tłuszczowych oraz potencjalne hamowanie szlaku NF-kB u otyłych szczurów. Doprowadziło to do zmniejszenia masy ciała i obniżenia poziomu biomarkerów zapalenia w tkance tłuszczowej⁷. W innym badaniu klinicznym z podwójnie ślepą próbą suplementacja trans-resweratrolem zmieniła sygnalizację genów adipocytów i zmniejszyła rozmiar komórek tłuszczowych w jamie brzusznej u otyłych mężczyzn w wieku od 40 do 65 lat⁶.

Chociaż potencjał RSV w zakresie przeciwdziałania otyłości jest obiecujący, badania wykazały również, że RSV może być skuteczny w leczeniu chorób współistniejących z niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby (NAFLD) i chorobami układu krążenia. Podwójnie ślepe, randomizowane badanie kontrolowane wykazało, że codzienne suplementowanie RSV zmniejszało stan zapalny i uszkodzenia komórek wątroby¹⁰. Ponadto badanie sugerowało, że resweratrol może być skuteczniejszy niż zmiana stylu życia jako strategia interwencyjna u pacjentów z NAFLD¹⁰.

Jak dokładnie wykazano, suplementacja RSV może również zapewnić potencjalne korzyści kardioprotekcyjne dla starzejącego się serca i może łagodzić czynniki ryzyka CVD dzięki swoim właściwościom przeciwzapalnym, przeciwutleniającym, przeciwpłytkowym i obniżającym poziom lipidów¹⁵. Jeśli chodzi o cukrzycę i zespół metaboliczny, ostatnie badania wykazały, że RSV może przyczyniać się do niewielkiej poprawy wrażliwości myszy na insulinę, o czym świadczy obniżenie poziomu insuliny na czczo i po podaniu bolusa glukozy¹⁶.

Resweratrol – kontrowersje

Chociaż dowody te zdecydowanie potwierdzają, że RSV jest mimetykiem CR, badania kliniczne dotyczące działania resweratrolu często dostarczają sprzecznych danych, co utrudnia wyciągnięcie ostatecznych wniosków¹⁷. Te niespójności i różnice można przypisać takim czynnikom, jak:

• różnice w dawkach,
• jakość RSV,
• populacje badane,
• czas trwania leczenia.

Jeśli chcesz wypróbować suplementację RSV, możesz to zrobić, kupując go w naszym sklepie internetowym:

• Trans-resweratrol – kapsułki – >99,5% czystości z piperyną

Ekstrakt z zielonej herbaty

Ekstrakt z zielonej herbaty to kolejny suplement pochodzenia roślinnego, który był przedmiotem wielu badań ze względu na swoje różnorodne właściwości prozdrowotne. Podobnie jak RSV, ekstrakt z zielonej herbaty i jego izolowane związki były badane pod kątem ich potencjału przeciwdziałającego otyłości i naśladującego CR¹⁸.

W ramach tych badań wykazano, że związki te mogą zmniejszać otyłość, poprawiać profil metaboliczny i zwiększać brązowienie tkanki tłuszczowej u myszy karmionych dietą wysokotłuszczową¹⁸. Dodatkowym potwierdzeniem tego jest fakt, że wykazano również, iż ekstrakt z zielonej herbaty poprawia wrażliwość na insulinę, zmniejsza stres oksydacyjny i stany zapalne, wspomaga utlenianie tłuszczów, aktywuje białka sirtuinowe i zwiększa długowieczność komórek^{19, 20}.

Niedawny systematyczny przegląd i metaanaliza badań klinicznych wykazały, że suplementacja zieloną herbatą sprzyjała znacznemu zmniejszeniu masy ciała i BMI osób otyłych²¹. Ponadto, przy stosowaniu zielonej herbaty w dawkach ≥800 mg/dzień przez okres krótszy niż 3 miesiące, odnotowano znaczne zmniejszenie obwodu talii u pacjentów otyłych²¹.

Ogólnie rzecz biorąc, wyniki te sugerują, że zielona herbata może być pomocnym dodatkiem do zbilansowanej diety i programu ćwiczeń zarówno dla osób starszych, jak i otyłych. Nie oznacza to, że

Jeśli chcesz wypróbować suplementację ekstraktem z zielonej herbaty, skorzystaj z naszego sklepu internetowego:

• Ekstrakt z zielonej herbaty – kapsułki 250 mg – 40% EGCG – Camellia Sinensis L.

Kwercetyna

Kwercetyna, kolejny naturalny polifenol roślinny, zyskała znaczną popularność jako potencjalny mimetyk CR ze względu na swoje wyjątkowe właściwości. Podobnie jak RSV, kwercetyna może potencjalnie wspomagać naprawę DNA i regulację metaboliczną dzięki swojej zdolności do aktywacji białek sirtuin²².

Jak wykazano, badania wykazały przeciwnowotworowe, przeciwstarzeniowe, przeciwutleniające, przeciwwirusowe i neuroprotekcyjne właściwości kwercetyny²³. W najnowszym badaniu zbadano terapeutyczny potencjał kwercetyny w leczeniu wczesnego stadium COVID-19. Co ciekawe, badanie wykazało, że kwercetyna może modulować nadmierną reakcję zapalną i zwiększać klirens SARS-CoV-2 u pacjentów klinicznych²⁴.

Jednak jak dotąd nie ma dowodów na to, że kwercetyna jest bezpośrednim mimetykiem CR. Ma ona duży potencjał, aby działać podobnie jak RSV, ale potrzebne są dalsze badania, zwłaszcza w warunkach klinicznych.

Podsumowanie

Naturalne mimetyki CR zyskały zainteresowanie ze względu na ich potencjał w zwalczaniu zarówno starzenia się, jak i otyłości. Oferują one również korzyści przeciwdziałające otyłości poprzez poprawę zdrowia metabolicznego, zmniejszenie stanu zapalnego i potencjalną pomoc w kontrolowaniu wagi. Wyciąg z zielonej herbaty wykazał obiecujące działanie w zmniejszaniu masy ciała, BMI i obwodu talii, co czyni go cennym narzędziem w walce z otyłością, a jednocześnie potencjalnie przedłuża długość życia.

Oprócz naturalnych mimetyków CR wspomnianych w tym artykule, wiele innych związków wykazało potencjał w badaniach związanych z wiekiem i otyłością.

Jak opisano w poniższej liście, wyraźnie widać nakładający się potencjał przeciwstarzeniowy CR i mimetyków CR.

• Regulacja metaboliczna (bilans energetyczny, synteza białek, AMPK/mTOR) - CR, RSV, kwercetyna, ekstrakt z zielonej herbaty^{2, 25, 26}
• Tłumaczenie genetyczne i funkcja genomu – CR, RSV, ekstrakt z zielonej herbaty²⁷
• Stres oksydacyjny i stany zapalne – CR, RSV, kwercetyna, ekstrakt z zielonej herbaty^{12, 28}

Mimetyki CR oferują ekscytujące możliwości dla przyszłych badań w dążeniu do przedłużenia życia i holistycznego podejścia do poprawy zdrowia metabolicznego.

Źródła

1. Steele CB, Thomas CC, Henley SJ, Massetti GM, Galuska DA, Agurs-Collins T, et al. Vital Signs: Trends in Incidence of Cancers Associated with Overweight and Obesity - United States, 2005-2014. MMWR Morbidity and mortality weekly report 2017; 66: 1052-1058, doi:10.15585/mmwr.mm6639e1.
2. Balasubramanian P, Howell PR, Anderson RM. Aging and Caloric Restriction Research: A Biological Perspective With Translational Potential. EBioMedicine 2017; 21: 37-44, doi:10.1016/j.ebiom.2017.06.015.
3. Whitaker R, Faulkner S, Miyokawa R, Burhenn L, Henriksen M, Wood JG, et al. Increased expression of Drosophila Sir 2 extends life span in a dose-dependent manner. Aging (Albany NY) 2013; 5: 682-691, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3808700/.
4. Lees H, Walters H, Cox LS. Animal and human models to understand ageing. Maturitas 2016; 93: 18-27, doi:https://doi.org/10.1016/j.maturitas.2016.06.008.
5. Gillespie ZE, Pickering J, Eskiw CH. Better Living through Chemistry: Caloric Restriction (CR) and CR Mimetics Alter Genome Function to Promote Increased Health and Lifespan. Frontiers in Genetics 2016; 7: 142, doi:10.3389/fgene.2016.00142.
6. Konings E, Timmers S, Boekschoten MV, Goossens GH, Jocken JW, Afman LA, et al. The effects of 30 days resveratrol supplementation on adipose tissue morphology and gene expression patterns in obese men. International Journal of Obesity 2013; 38: 470, doi:10.1038/ijo.2013.155.
7. Gómez-Zorita S, Fernández-Quintela A, Lasa A, Hijona E, Bujanda L, Portillo MP. Effects of resveratrol on obesity-related inflammation markers in adipose tissue of genetically obese rats. Nutrition 2013; 29: 1374-1380, doi:https://doi.org/10.1016/j.nut.2013.04.014.
8. Gabandé-Rodríguez E, Gómez de Las Heras MM, Mittelbrunn M. Control of Inflammation by Calorie Restriction Mimetics: On the Crossroad of Autophagy and Mitochondria. Cells 2019; 9, doi:10.3390/cells9010082.
9. Shintani T, Shintani H, Sato M, Ashida H. Calorie restriction mimetic drugs could favorably influence gut microbiota leading to lifespan extension. Geroscience 2023, doi:10.1007/s11357-023-00851-0.
10. Faghihzadeh F, Adibi P, Rafiei R, Hekmatdoost A. Resveratrol supplementation improves inflammatory biomarkers in patients with nonalcoholic fatty liver disease. Nutrition Research 2014; 34: 837-843, doi:10.1016/j.nutres.2014.09.005.
11. Zhou G, Myers R, Li Y, Chen Y, Shen X, Fenyk-Melody J, et al. Role of AMP-activated protein kinase in mechanism of metformin action. The Journal of clinical investigation 2001; 108: 1167-1174, doi:10.1172/jci13505.
12. Madeo F, Carmona-Gutierrez D, Hofer SJ, Kroemer G. Caloric Restriction Mimetics against Age-Associated Disease: Targets, Mechanisms, and Therapeutic Potential. Cell Metabolism 2019; 29: 592-610, doi:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.01.018.
13. Chung JH, Manganiello V, Dyck JR. Resveratrol as a calorie restriction mimetic: therapeutic implications. Trends Cell Biol 2012; 22: 546-554, doi:10.1016/j.tcb.2012.07.004.
14. Iside C, Scafuro M, Nebbioso A, Altucci L. SIRT1 Activation by Natural Phytochemicals: An Overview. Front Pharmacol 2020; 11: 1225, doi:10.3389/fphar.2020.01225.
15. Pang L, Jiang X, Lian X, Chen J, Song E-F, Jin L-G, et al. Caloric restriction-mimetics for the reduction of heart failure risk in aging heart: with consideration of gender-related differences. Military Medical Research 2022; 9: 33, doi:10.1186/s40779-022-00389-w.
16. Günther I, Rimbach G, Mack CI, Weinert CH, Danylec N, Lüersen K, et al. The Putative Caloric Restriction Mimetic Resveratrol has Moderate Impact on Insulin Sensitivity, Body Composition, and the Metabolome in Mice. Mol Nutr Food Res 2020; 64: e1901116, doi:10.1002/mnfr.201901116.
17. Berman AY, Motechin RA, Wiesenfeld MY, Holz MK. The therapeutic potential of resveratrol: a review of clinical trials. npj Precision Oncology 2017; 1: 35, doi:10.1038/s41698-017-0038-6.
18. Lee MS, Kim CT, Kim Y. Green tea (-)-epigallocatechin-3-gallate reduces body weight with regulation of multiple genes expression in adipose tissue of diet-induced obese mice. Annals of nutrition & metabolism 2009; 54: 151-157, doi:10.1159/000214834.
19. Chacko SM, Thambi PT, Kuttan R, Nishigaki I. Beneficial effects of green tea: a literature review. Chin Med 2010; 5: 13, doi:10.1186/1749-8546-5-13.
20. Vilella R, Izzo S, Naponelli V, Savi M, Bocchi L, Dallabona C, et al. In Vivo Treatment with a Standardized Green Tea Extract Restores Cardiomyocyte Contractility in Diabetic Rats by Improving Mitochondrial Function through SIRT1 Activation. Pharmaceuticals (Basel) 2022; 15, doi:10.3390/ph15111337.
21. Lin Y, Shi D, Su B, Wei J, Găman MA, Sedanur Macit M, et al. The effect of green tea supplementation on obesity: A systematic review and dose-response meta-analysis of randomized controlled trials. Phytother Res 2020; 34: 2459-2470, doi:10.1002/ptr.6697.
22. Iside C, Scafuro M, Nebbioso A, Altucci L. SIRT1 Activation by Natural Phytochemicals: An Overview [Review]. Frontiers in Pharmacology 2020; 11, doi:10.3389/fphar.2020.01225.
23. Yessenkyzy A, Saliev T, Zhanaliyeva M, Masoud AR, Umbayev B, Sergazy S, et al. Polyphenols as Caloric-Restriction Mimetics and Autophagy Inducers in Aging Research. Nutrients 2020; 12, doi:10.3390/nu12051344.
24. Di Pierro F, Khan A, Iqtadar S, Mumtaz SU, Chaudhry MNA, Bertuccioli A, et al. Quercetin as a possible complementary agent for early-stage COVID-19: Concluding results of a randomized clinical trial. Front Pharmacol 2022; 13: 1096853, doi:10.3389/fphar.2022.1096853.
25. Ahn J, Lee H, Kim S, Park J, Ha T. The anti-obesity effect of quercetin is mediated by the AMPK and MAPK signaling pathways. Biochem Biophys Res Commun 2008; 373: 545-549, doi:10.1016/j.bbrc.2008.06.077.
26. Mousavi A, Vafa M, Neyestani T, Khamseh M, Hoseini F. The effects of green tea consumption on metabolic and anthropometric indices in patients with Type 2 diabetes. J Res Med Sci 2013; 18: 1080-1086.
27. Gillespie ZE, Pickering J, Eskiw CH. Better Living through Chemistry: Caloric Restriction (CR) and CR Mimetics Alter Genome Function to Promote Increased Health and Lifespan. Front Genet 2016; 7: 142, doi:10.3389/fgene.2016.00142.
28. Li Y, Yao J, Han C, Yang J, Chaudhry MT, Wang S, et al. Quercetin, Inflammation and Immunity. Nutrients 2016; 8: 167, doi:10.3390/nu8030167.