Рост на ранних стадиях развития и старение
реклама
Рост на ранних стадиях развития и старение J.-H. Chen, E.C. Cottrell и Susan Ozanne Эпидемиологические исследования выявили связь между плохим ростом на ранних стадиях развития и появлением сердечнососудистых заболеваний, диабета 2 типа, устойчивости к инсулину и других характерных признаков метаболического синдрома. Механистическая основа этой связи неизвестна. Однако все большее количество данных свидетельствует о том, что в раннем возрасте важную роль играют такие экологические факторы как питание. Исследования по изучению внутриутробного развития в период голодания показали прямую связь между питанием матери и переносимостью глюкозы у плода. Дальнейшие подтверждения были получены при изучении монозиготных близнецов, не совпадающих по предрасположенности к диабету 2 типа. Эти исследования позволили установить, что в тех случаях, когда отмечалась разница между близнецами по заболеваемости диабетом 2 типа, у близнеца с диабетом был меньший вес при рождении, чем у близнеца без диабета. Было также показано, что питание в раннем постнатальном периоде имеет отдаленные последствия с точки зрения здорового метаболизма. Предположительно, избыточное питание и ускоренный рост в течение неонатального периода оказывают неблагоприятный эффект. Напротив, медленный рост в процессе грудного вскармливания, по всей видимости, защищает от возможных в будущем метаболических нарушений. Для выяснения механизмов, связывающих экологию питания в раннем возрасте и восприимчивость к заболеваниям в последующие периоды жизни, был проведен ряд экспериментов на животных, включая моделирование ситуаций ограничения диеты самки по содержанию белка, снижению калорийности пищи и количеству железа. Моделирование ограниченного поступления белка в организм матери применялось наиболее широко, и данный вид исследований подробно описан в литературе. В подобном эксперименте грызунам давали диету с низким содержанием белка (8%) на протяжении беременности и/или лактации. Такое изменение диеты самки приводит к появлению потомства с низким весом и развитию у него многочисленных признаков метаболического синдрома, включая диабет 2 типа. Непереносимость глюкозы связана с нарушением функции β-клеток и развитием устойчивости к глюкозе. Устойчивость к инсулину сопровождается изменениями в экспрессии ключевых компонентов каскада реакций, сигнализирующих об уровне инсулина, в мышечных клетках и адипоцитах. Мы выявили аналогичные изменения в пробах биопсии тканей, полученных от молодых мужчин с низким весом при рождении. Недавно проведенные исследования по моделированию ограничения поступления белка в организм матери показали, что питание и рост на стадии внутриутробного развития плода и в раннем постнатальном периоде жизни могут оказывать влияние на продолжительность жизни. 7 Потомство, рожденное от самок, которым давали диету с низким содержанием белка, имело низкий вес при рождении, однако, если крысят выкармливали контрольные самки, в постнатальном периоде отмечался быстрый рост. Такое ‘выздоровевшее’ потомство приобретает избыточный вес. Если на этапе отнимания от самки крысят кормят стандартным лабораторным кормом, они также становятся более восприимчивы к ожирению, индуцированному диетой, и имеют более короткую продолжительность жизни. Более короткая продолжительность жизни связана с признаками более интенсивного старения клеток, включая ускоренный процесс укорочения теломеры, повышенное окислительное повреждение и экспрессию маркеров старения клеток. Напротив, потомство контрольных самок, которое выкармливали самки, находившиеся на диете с низким содержанием белка, росли медленно в период лактации, прибавляли меньше веса при отнимании от самки, если их кормили стандартным лабораторным кормом, а также были более устойчивы к ожирению, спровоцированному диетой, и имели большую продолжительность жизни. Это увеличение продолжительности жизни было связано с уменьшением укорочения теломеры, повышенной экспрессией антиоксидантных ферментов и повышенной экспрессией SIRT1, NADзависимой гистон деацетилазы, которую считают важным ферментом с точки зрения опосредования эффектов, оказываемых ограничением калорийности пищи, на увеличение продолжительности жизни. 8
