Hur påverkar insulin din livslängd?

Frågan om livslängd, eller att förlänga den mänskliga livslängden, är svår att besvara. Det finns flera faktorer som påverkar åldrandet genom olika molekylära vägar och ämnesomsättningar. En av de molekyler som definitivt påverkar åldrandet är insulin, och insulinsignalvägen är en som ger mycket insikt i hur ämnesomsättning kopplas till en längre livslängd.

I denna artikel kommer vi att utforska insulins roll i åldrandet och diskutera den tillgängliga vetenskapliga forskningen. Om du är intresserad av andra livslängdsvägar, läs våra artiklar:

• Autofagins roll i hälsa och livslängd
• Är AMPK- och mTOR-vägarna den molekylära nyckeln till livslängd?

Vad är insulin?

Insulin är ett hormon som produceras i bukspottkörteln som en reaktion på en ökning av blodsockernivåerna (glukos). Detta sker främst efter att vi äter. Det frigjorda insulinet cirkulerar i blodet och binder sig till våra celler och signalerar att de ska ta upp glukos. När cellerna tar upp glukos kommer blodsockernivåerna att minska.

Insulin är förmodligen en av de mest kända molekylerna, eftersom störningar i insulinproduktionen leder till utvecklingen av typ II-diabetes. Någon som i grunden inte producerar insulin lider av typ I-diabetes. I båda fallen behöver diabetiker ta insulin för att signalera sina celler att ta upp blodsocker, eftersom höga blodsockernivåer kan vara dödliga.

När insulin binder till cellernas ytor är den reaktionen bara en utlösare för en serie komplexa biokemiska händelser som resulterar i att cellerna tar upp socker. Hela denna process kallas insulins/IGF-1-vägen.

Insulin/IGF-1-vägen

Efter att insulin framgångsrikt har bundit sig till de rätta receptorerna på cellerna, kommer en hel kaskad av händelser att inträffa. Det inkluderar (1, 2):

• Bindning av insulin till sin receptor aktiverar receptorn.
• Den aktiverade insulinreceptorn kommer att aktivera insulinreceptor-substrat, som sedan aktiverar proteinet fosfoinositid 3-kinas (PI3K).
• PI3K aktiverar produktionen av fosfatidylinositol (3,4,5)-trisfosfat (PIP3), som i sin tur aktiverar proteinkinas B (PKB/Akt), vilket signalerar till glukostransportörerna att de ska gå till cellmembranet och ta upp glukos.
• Aktivering av Akt påverkar också många andra reaktioner som är involverade i ämnesomsättning och celltillväxt.

Den andra delen av denna väg involverar insulinliknande tillväxtfaktor 1 (IGF-1), som är ett tillväxthormon som produceras av levern. IGF-1 färdas genom blodet på liknande sätt som insulin och binder sig till celler, återigen på ett liknande sätt som insulin. Även cellreceptorerna för IGF-1 är mycket lika insulinreceptorer.

Detta leder till vissa konsekvenser, till exempel att både insulin och IGF-1 aktiverar PI3K/Akt-vägen. Insulin är dock främst involverat i regleringen av glukosmetabolism, medan IGF-1 stimulerar cellproliferation och differentiering och spelar en avgörande roll i muskelväxt och reparation.

Insulin/IGF-1-vägen och lång livslängd

Insulinsignalvägen spelar också en betydande roll i regleringen av åldrande och livslängd. Forskning på olika organismer, såsom flugor, möss och människor, har visat att minskad insulinsignalering förlänger livslängden.

Mekanismer som kopplar insulinsignalering till lång livslängd

Det finns olika sätt och mekanismer på vilka insulin och IGF-1 påverkar åldrandet och kan manipuleras för att förlänga livslängden. Dessa är:

• Minskning av stress: En minskning av insulin/IGF-1 leder till bättre stressresistens, vilket förmedlas av vissa proteiner som heter FOXO hos människor.
• Mindre insulin leder till mer reparation: Om det finns mindre insulin/IGF-1 kommer metabolismen att växla från att producera energi och växa till underhåll och reparation, vilket inkluderar ökad autofagi. Denna process ökar genom långvarig fasta.
• Minskad inflammation: Lägre mängder insulin/IGF-1 har kopplats till mindre inflammation, och vi vet att mycket inflammation leder till många problem och ett snabbare åldrande. Mindre inflammation kan också förhindra utvecklingen av många åldersrelaterade sjukdomar.

Forskning om insulin och lång livslängd

Det finns en hel del forskning som kopplar insulin/IGF-1 till livslängd på ett eller annat sätt. Det finns dock ett visst samförstånd i frågan, och det är att mindre insulin/IGF-1 leder till en förlängd livslängd. Tyvärr finns det inte så mycket vetenskaplig forskning på människor, men även tidig forskning bekräftar det vi vet från djurstudier.

En del av den mest imponerande forskningen om insulin och livslängd kom från laboratoriemaskar. När forskare muterade insulinvägen och minskade dess aktivitet ökade maskens livslängd avsevärt, och dessa maskar levde dubbelt så länge som de ”normala” (3). Liknande resultat har visats hos bananflugor och möss (4, 5).

När det gäller studier på människor har vi flera insikter:

• Vissa studier visade att människor av mindre storlek i olika delar av världen i genomsnitt lever längre. Detta behöver dock inte bero på en minskad ämnesomsättning, eftersom en kinesisk studie fann sambandet endast för män, men inte för kvinnor (6, 7).
• I genotypstudier, där man undersöker våra gener, har man tittat på de genetiska profilerna hos många långlivade människor. De fann att genetiska komponenter i insulin/IGF-1-vägen, som proteinet FOXO som vi nämnde tidigare, är avgörande faktorer för människans livslängd. Inte bara FOXO, utan även andra proteiner i insulin/IGF-1-signalvägen är viktiga för en längre livslängd, som Akt och PIK3 (8, 9, 10).

Slutsats

Sammanfattningsvis spelar insulin/IGF-1-signalvägen en avgörande roll för regleringen av ämnesomsättning, tillväxt och åldrande. Forskning visar att minskad signalering genom denna signalväg är förknippad med ökad livslängd i många organismer.

Mindre aktivering av dessa signalvägar innebär mindre stress och inflammation. Kan vi modulera denna signalväg till vår fördel och för att förlänga vår livslängd? Ja, det kan vi, genom att begränsa vårt kaloriintag och genom fasta som inducerar autofagi. Överkonsumera inte mat och kaloririka drycker, eftersom det ändå kan leda till kardiovaskulära och metabola sjukdomar som diabetes och fetma. Allt bör göras med måtta och efter samråd med hälso- och sjukvårdspersonal.

Läs mer om kalorirestriktion och autofagi här:

• Kan mimetiska kalorirestriktioner bekämpa åldrande och fetma samtidigt?
• Autofagins roll för hälsa och livslängd.

Litteraturkällor:

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.