Forskere viser, hvordan kaloriebegrænsning forhindrer negative virkninger af ældning i celler

Cellulær senescens, den proces, hvorved celler mister evnen til at dele sig, er et kendetegn for aldring. Kaloriebegrænsning (CR), en streng reduktion i kalorieindtaget, samtidig med at tilstrækkelig ernæring opretholdes, har vist sig at forlænge levetiden og forsinke aldersrelaterede sygdomme hos dyr. Forskere har dog ikke helt forstået, hvordan CR virker for at fremme sund aldring på celleniveau. I en ny undersøgelse viser forskere fra Salk Institute, University of Texas Health Science Center i Houston og National Institutes of Health, hvordan CR forhindrer de negative virkninger af aldring i celler og identificerer nøglemolekyler, der medierer disse effekter.

Udgivet i tidsskriftet Nature Metabolism fokuserede undersøgelsen på humane fibroblaster, celler, der spiller en afgørende rolle i at understøtte hudens struktur. Forskerne brugte et humant fibroblastmodelsystem og anvendte enkeltcellet RNA-sekventering, rumlig transkriptomik og andre teknikker til at analysere, hvordan CR påvirker cellulær aldring.

Deres resultater afslørede, at CR hjælper med at opretholde cellulær identitet og bevarer fibroblasternes oprindelige funktion og karakteristika, når de ældes. Denne konservering er afgørende for vævsfunktion. På den anden side gennemgik fibroblaster fra individer, der ikke var på CR, aldersrelaterede ændringer og cellulær omprogrammering, der til sidst ligner celler, der bidrager til hudens aldring og sygdom.

Forskerne fandt ud af, at CR påvirker produktionen af ​​adskillige proteiner og molekyler relateret til cellulær identitet, metabolisme, DNA-reparation og stressreaktioner. Navnlig identificerede de en undergruppe af fibroblaster kaldet "superpersistente celler", som var mere modstandsdygtige over for aldringsændringer og havde øget ekspression af gener forbundet med lang levetid og modstandsdygtighed. Disse celler ser ud til at være beskyttet af CR-inducerede mekanismer.

Seniorforfatter Juan Carlos Izpisúa Belmonte, professor i Gene Expression Laboratory ved Salk Institute, forklarer implikationerne af deres resultater:"Ved at demonstrere, hvordan kaloriebegrænsning bevarer cellulær identitet, afslører vores arbejde de molekylære mekanismer, hvormed diætinterventioner effektivt kan fremme sund aldring At forstå disse mekanismer og de involverede beskyttende molekyler kan føre til nye terapeutiske strategier for aldersrelaterede sygdomme og aldringsrelaterede lidelser."

Undersøgelsen fremhæver vigtigheden af ​​at studere cellulær aldring på enkeltcelleniveau og understreger potentialet i CR eller CR-inspirerede strategier til at opretholde vævsfunktion og forebygge aldersrelaterede sygdomme. Forskerne planlægger yderligere at undersøge de mekanismer, der er opdaget i deres undersøgelse, og udforske potentielle interventioner baseret på disse resultater for at forbedre helbredsspændingen og forhindre aldringsrelateret tilbagegang.