Стареене и дълголетие част4 – как работят интервенциите

Това ще се фокусира върху практиките за забавяне на стареенето от третата част и ще съдържа обяснение за механизмите на действие – защо и как работят или поне част от тях и какво се случва, но все пак имайте предвид, че дори водещите учени все още не са напълно наясно с всички механизми и взаимодействия, които се случват и точните начини, по които въпросните интервенции забавят стареенето. Това което правят е, че активират естествените защитни механизми на тялото ни – някоя от 3-те основни, които правят добри неща за тялото ни (AMPK, сиртуините, mTOR) и един допълнителни (IIS) биохимични пътища за регулация на стареенето споменати в първата статия от сериите – Процесът на стареене.
Самите интервенции ще са споменати тук, но статията за тях е ТУК, а какво да не правим, за да не ускоряваме старенето – ТУК.
Искаме AMPK, сиртуините и FOXO гените и протеините да са по-активни, а mTOR и IIS/IGF-1 да са по-малко активни, защото това води до увеличена автофагия, митохондриина биогенеза, ДНК поправки, повишена инсулинова чувствителност, намалено възпаление и други ефекти, които водят до дълголетие.
Тези пътеки са налични още от зараждането на живота, тоест са на няколко милиарда години и следователно са много фундаментални и безопасни.

1) Времево ограничено хранене/фастинг/ограничаване на калориите (ОК)

Ще говоря сумарно и за трите, въпреки че са различни неща и могат да имат различен ефект и дори всяко от тях съдържа поне по 3 различни варианта в себе си, защото иначе ще стане супер дълго – така че малко свръхгенерализиране не вреди в такива случай особено когато е упоменато. Прекаленото ядене/храна изключва защитните механизми на тялото срещу болести.
Една от причините да са толкова полезни е поради ефекта на хормеза – липсата на калории/храна е стресираща за тялото и го кара да активира гените на дълголетието, за да оцелее в тази предизвикателна среда с малко налични хранителни вещества – всякакъв такъв тип стрес активира AMPK пътя и FOXO гените да произвеждат FOXO протеини (транскрипционни фактори), които са антиоксидантни и свързани с поправката на увреди в ДНК и клетки водещи до рак или смърт на клетките. При нас хората има генетичен полиморфизъм – имаме вариации във FOXO гените, при което хората с благоприятните вариации имат 2.7 пъти по-висок шанс да живеят до 100 години – те се справят по-добре със стреса (например хора на 100, които са пушели по 50-70+ години по всяка вероятност имат благоприятните варианти) – по ефективно се детоксикират и справят със стреса. FOXO3 генът е един от основните гени за дълголетие.
Съответно гладуването активира AMPK пътя и повишава нивата на NAD+ (вероятно поради намалените нива на възпаления в тялото – тоест те не го изяждат толкова, но е възможно да има и допълнителни причини и ефекти), което пък активира сиртуините – сиртуин1 бива активиран при гладуване (ензим, който допринася за клетъчната регулация, деацетилирането и води до митохондрийна биогенеза и автофагия).

Също така гладуването активира процеса на автофагия, който е фундаментален за здравето ни и се активира при гладуване. Всъщност изглежда, че желаното активиране и на 4-те споменати пътеки (AMPK, сиртуините, mTOR и IIS) е свързано с този процес (който представлява катаболитен, естествен, регулиран механизъм и процес на клетката и организма, който селективно премахва и рециклира ненужни или дисфункционални клетъчни компоненти) – на кратко – селективно рецилиране на повредените клетки от организма и клетъчни компоненти от клетката и натрупани вредни протеини.
Гладуването/ОК/фастинга потиска mTOR пътеката по 2 начина (това е добре и желано в случая) – директно и през увеличената активност на AMPK.
Намалените възпаления са отчасти поради увеличената автофагия от липсата на калории. Ползите са множество – освен набавянето на енергия от рецилирането им, то също така играе важна роля за хомеостазата на клетките – дефекти в автофагията са свързани с невродегенеративните болести (деменциите) и ракът и има голям интерес към този процес като начин за третирането на тези заболявания. Всъщност точно дефектните клетки понякога стават на ракови и така започва да се развива ракът, а автофагията (както и апоптозата – което е програмираната клетъчна смърт) възпрепятстват това да се случи като премахват увредените клетки (чрез рециклиране или чрез апоптоза, но не некроза, която се случва при ниски нива на автофагия и води до увеличено възпаления в тялото поради по-силен имунен отговор). Автофагията намалява с възрастта и това улеснява развитието на болести свързани с възрастта от дефектни клетки, които иначе биха били почистени. Съществуват 2 вида автофагия (всъщност са 3, но третият не е от значение за нас, така че ефективно са 2) – единият се включва след около ден гладуване (16-24 часа). Вторият вид автофагия (тъй наречената chaperone-mediated autophagy (CMA)) се активира на третият ден от гладуването (около 48-72 часа) – тоест само при продължително гладуване. При него буквално органите на животните се свиват – първо поради свиване на клетките, но и поради премахване на дефектните клетки и рециклирането им, но след това при захранването клетки ни се размножават наново и органите порастват отново с чисто нови по-добре функциониращи клетки.
Когато фастваме тялото изчерпва запасите на гликоген и глюкоза и по някое време се обръща към мазнините, които биват освободени под формата на химични съединения наречени кетони, които помагат на организма и в частност на мозъка да работи на много по-високи обороти – изглеждат по-ефикасен енергиен източник. Кетоните също могат да потискат развитието на рак, защото за разлика от глюкозата, раковите клетки не могат да си набавят енергия от кетони ефективно (затова и гладуването и кетодиетите се установяват все повече като практика при рак). Кетоните помагат и срещу възпалителни болести, както и намаляват нивата на инсулин в кръвта, което намалява риска от диабет тип2. Но пък има данни, че твърде много кетони в кръвта могат да са опасни и вредни, така че и с това не трябва да се прекалява. Покрай гладуването част от мазнините започват  да се топят и генерираме свободни мастни киселини (някои от тях получаваме от зехтина), a ресвератролът всъщност усилва ефекта на тези свободни мастни киселини и това е един от начините, по които помага.
И трите помагат за стабилизиране и намаляване на нивата на кръвна захар и подобряване на чувствителността към инсулин, което пък също са положителни неща – както споменах в предната статия това е свързано с намаляването на активността на IIS (желан ефект).

Все пак и при животни и при хора все още се изучават всички ползи и ефекти и механизмите, по които се стига до тях. А при хора ползите за индивиди с наднормено тегло са очевидни и големи, но не е сигурно, че положителните ефекти се проявяват и при индивиди с тегло в норма, въпреки че много хора споделят, че им се отразява добре – все пак това са анекдотични доказателства и нямат научна стойност.

2) Спорт и топлинен стрес

Слагам ги заедно, тъй като ефектите са достатъчно сходни (все пак ще има леки разминавания, но ще игнорирам това в случая). Спортът активира/допринася за активацията на 3 от 4-те основни биохимични пътеки регулиращи стареенето директно, а на 4-тата индиректно в желаната посока (по-бавно и качествено стареене). Един от механизмите е чрез ефекта на хормеза – добър стрес за организма ни, който го кара да активира съответните пътища и да стане по-издържлив и устойчив.
Физическите упражнения и топлинният стрес намаляват шанса да се разиве рак и тумори или ако вече са се развили – за намаляването им (унищожаването на вредните клетки) поради подобрената инсулинова чувствителност.
Спортът пречи на стареенето, защото изчерпва аминокиселините, които активират mTOR пътеката на стареене, която при активация (чрез излишък на аминокиселини) води до стареене.
Освен това активират AMPK пътя (който контролира енергийния метаболизъм и автофагията).
Освен това спортът увеличава нивата на NAD+, а без него сиртуините (1 от 4-те пътища) не работят.
Когато тренираш това е стрес – караш мускулите си да работят по-здраво – тоест трябва да произвеждат повече енергия, което води до увреди (заради странични продукти на кислорода, но и поради провъзпалителни молекули, които биват произведени). Отговорът на тялото е да започне да прозивежда добри неща – противовъзпалителни молекули, които са полезни за нас.
Аеробния капацитет (способността на дробовете, сърцето и кръвта да пренасят кислород към части на тялото, който също е маркер за стареене), който след 25-годишна възраст намалява с 1% на година, но високоинтензивните тренировки го увеличават като по този начин добавят години към живота ни.
При спортуване и топлинен стрес се активират FOXO гените и протеините в частност FOXO3, който регулира множество гени и когато е включен (гените могат да са включени или изключени и това е свързано с тъй наречената епигенетика) активира тези гени, така че да направят клетките ни по-здрави – поправяне на ДНК увреди, убиване на повредени клетки, така че да не станат ракови, антиоксидантни гени, увеличена автофагия – изяждане на повредените клетки, увеличен имунен отговор, функциониране на стволови клетки и т.н.
Освен това се активират и heat shock протеините, които предотвратяват натрупването на увреди в организма ни (което представлява стареенето просто казано). Те остават активни около 2 дни след това и с времето се активират по-лесно при хората, които ги активират редовно.
И двете подобряват се вариабилността на сърдечната честота, което е индикатор за способността на сърцето да се справя със стресиращи събития – по-добра в случая.
Спортът също така пречи на скъсяването на теломерите и увеличава неврогенезата (образуването на нови неврони). И двете подобряват мускулната атрофия и повишават норадреналина.

3) Излагане на студ

То също спада към други видове краткосрочен стрес за тялото, което както казахме активира защитите на тялото против стареене. Само че тук се активират cold shock протеини, които при мишки водят до регенериране (възстановяване на синапси (невронни връзки), които са били изгубени), както и до отлагане във времето на когнитивни дефицити при невродегенеративни заболявания (Алцхаймер), но при хора засега няма данни доколкото аз съм запознат. Тук също има ефект на хормезата. Излагането на студ води до 2-3 пъти по-високо освобождаване на норадреналин, а той е свързан с бдителността и вниманието/фокусирането, както и енергията и изобщо полагането на усилия, освен това намалява производството на провъзпалителни цитокини в тялото и съответно възпаленията в тялото и помага за по-доброто възстановяването след тренировка.
С времето този норадреналинов отговор не намалява, а се запазва.
В допълнение излагането на студ води до отслабване, тъй като норадреналина забързва метаболизма, защото тялото иска да генерира топлина, когато ни е студено и това е един от начините.
И все пак не прекалявайте, не се простудявайте и когато не сте в кондиция и сте прекалено стресирани и тялото ви е с ограничени ресурси – тогава допълнителният стрес може да не е от полза, а дори да вреди.

Досега – спортът, гладуването, стресът от топлина или студ са полезни, защото активират гените и биохимичните пътеки на дълголетието в тялото ни като по този начин стабилизират разпада на епигенома (намаляват загубата на епигенетична информация) – за повече детайли около това – първата статия от сериите, която съм линкнал по-горе.

4) Медитация

Тя подмладява и тялото и мозъка с десетки години. Увеличава обема на множество мозъчни зони. Освен това активира ензима теломераза, което води до удължаването на теломерите (който е един от основните маркери за стареене). Но засега не се знае как и защо става това – механизмите, по които се случват тези промени не са известни, но важното е че се случват.

5) Диета и хранене, кръвна захар и тегло в норма

Тези неща вървят в комплект поне донякъде. Идеята тук е, че според това какво ядем активираме различни гени и биохимични пътища в тялото си. Следователно искаме да активираме добрите водещи до здраве и дълголетие и да деактивираме лошите – това се случва с добра диета без обработени храни, транс мазнини, прости въглехидрати, с ниски нива на наситени мазнини, чрез наличието на всички необходими витамини и минерали, както и на химични съединения намиращи се в зеленчуците.  

6) Добър сън

Ще го коментирам в отделна статия, тъй като е дълго и заслужава много време и внимание, но накратко добрият дълъг сън също пречи на скъсяването на теломерите, защото тогава се поправят увредите по тялото, почистват се токсини от мозъка и по този начин намалява шансът от по-ранна смърт. Освен това има важна роля за ученето и паметта, представянето (било то умствено или физическо), регулацията на хормоните на глада и ситостта (грелин и лептин) и настроението ни.

7) Витамин Д

Той регулира 4% от гените в тялото ни (в желана и добра посока, когато имаме достатъчно от него и в нежелана и лоша за нас посока, когато имаме дефицит или недостиг) и съответно над 1000 физиологична процеса някои, от които свързани със стареенето (възпрепятства скъсяването на теломерите като увеличава генната експресия на гени свързани с поправката на ДНК увреди и намалява генната експресия свързана с провъзпалителни цитокини и други лоши гени).

8) Омега3

Те намаляват генната експресия на гени свързани с възпаленията и по този начин и самите възпаления в тялото, което води до по-бавно стареене и по-малко депресивни симптоми.

9) Ресвератрол

Води до по-малко оксидативен стрес, повече поправяне на увредите, намаляване на раковите клетки и невродегенеративните болести, действа противовъзпалително,  прави сърдечните съдове по-гъвкави, подобрява чувствителността към инсулин. При някои изследвания тези ефекти не се наблюдават. Той работи по няколко начина – действа противовъзпалително като активира сиртуин1, което увеличава автофагията (рециклиране на увредени клетки и клетъчни компоненти); активира AMPK пътя (който потиска mTOR и също води до увеличена автофагия); антиоксидант е и предпазва от увредите от свободни радикали.

10) NAD+ буустъри

NAD+ е една от двете най-важни молекули за живота на земята и благодарение на нея правим енергия от хранителните вещества, които приемаме. NAD+ активира сиртуините. При животни буустърите (NMN и NR) водят до увеличаване на нивата на NAD+ и следните ползи: подобрено физическо представяне и постижения – намален физиологичен спад свързан с възрастта; потиска наддаването на тегло свързано с остаряването; подобрява инсулиновата чувствителност и липидния профил; подобрява паметта; подобрява фунцкионирането на митохондриите и съответно енергийния метаболизъм; намалява шанса за повечето болести свързани със стареенето; помага за кръвообръщението и кръвоснадбяването в мозъка; възпрепятства свързаната с възрастта генна експресия относно промени в ключови метаболитни органи и увеличен митохондриен оксидативен метаболизъм и протеинов дисбаланс в скелетната мускулатура – тоест тъканите и органите стареят по-добре (всичко това при животни, но с огромни дози), но засега данните при хора са прекалено малко.

11) Метформин

По принцип е лекарство против диабет, но има силни данни, че увеличава производството на сигнализиращи молекули свързани с дълголетието и води до намаляване на процеси свързани със стареенето като възпаления, оксидация, намалена автофагия и клетъчно стареене. Също така потиска: производството на глюкоза от черния дроб (точно затова се ползва при диабет); намалената инсулинова чувствителност. В момента бива проучването на основна терапия против стареене и група от учени в момента се опитват да го валидират и утвърдят като първото лекарство против стареене.
Метформинът работи като активира AMPK пътя (и косвено или директно потиска mTOR пътя) , което води до намаляване на нивата на кръвната захар през променена генна експресия на гени свързани с кръвната захар.

12) Рапамицин

Води до увеличено митохондриино функциониране и биогенеза, увеличена автофагия и други положителни ефекти като потиска директно mTOR пътя, който иначе увеличава възпаленията и липогенезата (образуването на мазнини).