Хормонът FGF21 може да удължи живота чрез диета с ниско съдържание на протеини

Изследователи от Центъра за биомедицински изследвания в Пенингтън в Луизиана демонстрират, че хормонът FGF21 е необходим за възприемане на ползите за здравето от диета с ниско съдържание на протеини.

Ключови точки за хормонът FGF21:

• Мишките, хранени с диета с ниско съдържание на протеини (LP), показват увеличена продължителност на живота. Намалена слабост и подобрена метаболитна функция.
• Мишките без ген Fgf21 не се възползват от предимствата на LP диета. И вместо това показват по-кратък живот, по-слаба и намалена метаболитна функция.

Диетичната намеса може да бъде един от най-мощните налични инструменти за увеличаване на продължителността на живота. Предишни проучвания върху животни потвърдиха, че диетите, включващи ограничаване на калориите и гладуването. Допринасят за подобряване на познавателните способности, по-добра мускулна функция и увеличена продължителност на живота.

Също така е доказано, че диетите с ниско съдържание на протеини удължават живота, както и подобряват метаболитната функция при гризачи. Текущите изследвания продължават да изследват механизмите, които улесняват ефектите против стареене на тези диети. Особено диетите с ниско съдържание на протеини. И нови открития хвърлят светлина върху подобряващите здравето ефекти на чернодробен хормон, наречен Fgf21.

Публикувано в списание Nature Communications, Хил и колеги от Центъра за биомедицински изследвания в Пенингтън в Луизиана откриват, че Fgf21 е от съществено значение за възприемането на ползите за здравето на диета с ограничен протеин. Резултатите показват, че храненето на мишки с LP диета води до увеличаване на продължителността на живота. Намалена слабост и подобрена метаболитна функция.

Обратно, мишките без Fgf21 показват по-кратък живот, по-слаби и намалена метаболитна функция. Заедно констатациите от проучването предполагат, че Fgf21 е жизненоважен за координиране на ефектите за дълголетие на LP диета.

„По-рано показахме, че FGF21 действа в мозъка, за да подобри метаболитното здраве при млади мишки, хранени с диета с ниско съдържание на протеини. Тези нови данни разширяват  изследването, като демонстрират, че FGF21 също подобрява метаболитното здраве и удължава живота. Взети заедно, тези данни предоставят ясно доказателство, че FGF21 е първият известен хормон, който координира поведението при хранене и метаболитното здраве. За да подобри продължителността на живота по време на ограничаване на протеините,” заявява водещият автор д-р Хил в прессъобщение.

Влиянието на нискобелтъчната диета  върху продължителността на живота изисква Ffg21

За да оценят дали хормонът FGF21 е необходим за насърчаване на удължаване на продължителността на живота чрез LP диета. Хил и колеги поставиха тримесечни диви мишки (див тип: мишки с Fgf21) и мишки Fgf21 KO (нокаут: мишки без Fgf21). На контролна ( CON) или LP диета за времето на цялата продължителност на естествения им живот.

Както се очаква, WT мишките, хранени с LP диета, са живели най-дълго (~ 36 месеца). Въпреки това, LP диетата намалява продължителността на живота на Fgf21 KO мишки, което показва, че Fgf21 трябва да присъства, за да се използват ефектите на LP диета.

Забележително е, че изследователите откриха тясна връзка между продължителността на живота на експерименталните групи. И намаляването на телесното тегло (показателно за намалена мускулна маса). Което може да служи като индикатор за намалена физическа функция при стареене.

Докато WT мишки, хранени с LP диета (WT-LP), са имали загуба на тегло на 22-месечна възраст, Fgf21 KO мишки, хранени с LP диета (KO-LP), са започнали да губят тегло между 15-18-месечна възраст, което потенциално показва, че липсата на Ffg21 допринася за по-ранно начало на намаляване на мускулната маса. Тези първоначални открития предполагат, че Fgf21 е необходим за увеличаване продължителността на живота при диета с ограничено съдържание на протеин.

(Hill et al., 2022 | Nature Communications) LP диетата удължава живота на WT мишки. Графиките показват кривите на оцеляване за всички експериментални групи. Вертикалната линия, показана през три месеца, посочва въвеждането на LP диета.

Диета с ниско съдържание на протеини намалява слабостта и предпазва от функционален спад, свързан с възрастта

След това Хил и колеги проведоха набор от тестове. За да съставят резултат за слабост за всяка експериментална група на 22-месечна възраст. Резултатите показали, че маркерите за слабост – алопеция (загуба на коса). Състояние на козината, раздут корем и кифоза (изкривяване на гръбначния стълб) – са били по-ниски при WT-LP мишки. И значително по-високи при Fg21 KO-LP мишки, което предполага, че генът Fg21 има силно влияние върху начина, по който диетата с ниско съдържание на протеини влияе върху слабостта.

Изследователите също са искали да видят как присъствието или отсъствието на Fgf21 повлиява физическата функция при мишки с ограничен протеин при стареене. Първо, изследователите оценили физическото представяне и координацията. Чрез тест с роторна пръчка, като поставили мишки върху въртяща се пръчка и записвали времето, необходимо им да паднат.

Данните показали, че мишките WT-LP показали най-голяма координация, както се виждало от увеличеното време на задържане върху пръта. Обратно, тези ефекти на физическа активност не могат да се видят при Fgf21 KO-LP мишки, показващи най-ниските времена на латентност. Взети заедно, тези резултати предполагат, че LP диета в присъствието на Fgf21 предпазва от свързани с възрастта функционален спад и слабост.

(Hill et al., 2022 | Nature Communications) Ограничаването на протеина подобрява слабостта и физическата функция. Графиката вляво показва резултата за слабост при WT и Fgf21 KO мишки след добавки с контролна (CON) или диета с ниско съдържание на протеини (LP). Графиката вдясно показва времето, необходимо на мишките във всяка група да паднат от въртящия се прът.

Ограничаването на протеина в присъствието на Ffg21 засилва метаболитната функция

Метаболитният спад е неизбежен с напредването на възрастта. И може да повлияе на начина, по който тялото ни използва глюкозата, основният ни източник на енергия. Глюкозният толеранс се отнася до способността на тялото ни да се справя с глюкозата след хранене. И тестовете за глюкозен толеранс могат да се използват за скрининг на свързани с възрастта заболявания като диабет тип 2. Хил и колеги анализираха глюкозния толеранс във всички експериментални групи на мишки във възраст 10 и 18 месеца. И открили, че WT-LP мишките са подобрили глюкозния толеранс, докато Fgf21 KO-LP мишките имат по-слаб глюкозен толеранс.

Изследователите също така са разгледали инсулиновата чувствителност. Индикатор за това колко лесно нашите клетки използват инсулина, за да използват глюкозната енергия. Подобно на резултатите от теста за глюкозен толеранс, WT-LP мишки демонстрират повишена инсулинова чувствителност. Докато Fgf21 KO-LP мишки имат намалена инсулинова чувствителност, което показва, че липсата на хормонът FGF21 премахва метаболитните ползи за здравето от LP диета. Взети заедно, констатациите показват, че LP диета повишава метаболитната функция в присъствието на Fgf21.

Добра идея ли е нископротеиновата диета?

Може би се чудите дали LP диетата е подходяща за Вас. Ако се опитвате да натрупате мускулна маса, LP диета може да не Ви е подходяща. Обаче, ако имате проблеми с черния дроб или бъбреците. Предишни проучвания показват, че диетите с ограничен прием на протеин са доста ефективни за ограничаване на стреса върху черния дроб и бъбреците.

Трябва да се отбележи, че някои източници на протеини като червеното месо, които съдържат големи количества метионин, са свързани с възрастни заболявания. Като сърдечно-съдови заболявания. Като се има предвид това, една LP диета може да бъде достатъчна за намаляване на риска от развитие на определени заболявания, свързани с възрастта.

Необходими са повече изследвания, за да се разкрият пълните ефекти от LP диета, но констатациите от това проучване могат да помогнат да се определят нови молекулярни пътища, които да изяснят механизмите, лежащи в основата на диети с ограничение на протеина.

„Това новаторско изследване има значение за удължаване на здравето и продължителността на живота на хората. Ако учените успеят да разберат по-добре по какъв начин диетите и хранителните хормони като хормонът FGF21 действат за удължаване на живота. Тези открития биха могли да компенсират много от здравословните проблеми, които възникват на средна възраст и по-късно“. Това заключение прави д-р Джон Кируан, изпълнителен директор на Pennington Biomedical.