Creșterea longevității prin reglarea metabolismului
Bruce N. Ames
1 Bruce N. Ames este la Spitalul de Copii din Oakland Research Institute, în Oakland, CA, SUA. gro.irohc@semab
Abstract
Pentru a maximiza sănătatea umană și durata de viață, oamenii de știință trebuie să abandoneze modele învechite de micronutrienți
Este o denaturare a priorităților pentru o mare parte a populației lumii să aibă un aport inadecvat de vitamine sau minerale. când aprovizionarea cu un an a unei pilule zilnice de multivitamine/minerale costă mai puțin de câteva pachete de țigări
Pentru Pentru cea mai mare parte a evoluției umane, lipsa calorică probabil a limitat creșterea populației. Deoarece alimentele erau în mare parte sărace în calorii și neprelucrate, este posibil ca aportul de micronutrienți să fi fost destul de adecvat. Apariția agriculturii a schimbat acest lucru și a făcut ca dietele să fie mai puțin variate. Introducerea cartofului în Europa din America de Sud la sfârșitul secolului al XVI-lea a cauzat o creștere majoră a populației europene în următoarele câteva secole, pe măsură ce cultura cartofilor s-a răspândit și pe măsură ce au fost selectate soiurile care au prosperat în fiecare climat. „În 1845, aproape 40% din populația Irlandei trăia în principal din cartofi. Apariția „poporului cu cartofi” a avut loc pe fondul cvadruplării populației după 1700. ”(Clarkston & Crawford, 2001). În mod similar, cultivarea soiurilor de orez a fost un factor major care a permis o densitate mare a populației în Asia. Deși lipsa calorică este acum un lucru din trecut pentru mulți oameni din Europa, Asia și America de Nord, abundența alimentelor bogate în carbohidrați și grăsimi provoacă o altă problemă. Alimentele și băuturile ieftine și procesate sunt bogate în calorii, dar sărace în micronutrienți și, în consecință, SUA și alte țări dezvoltate se confruntă acum cu o epidemie de obezitate asociată cu malnutriția micronutrienților (Kant, 2000).
Deși nutriția optimă necesită în mod clar mai mult decât micronutrienți, cum ar fi fibrele, există motive importante pentru a ne concentra asupra micronutrienților și a sănătății. Mai mult de 20 de ani de eforturi pentru îmbunătățirea dietei americane nu au avut un succes deosebit la persoanele mai puțin educate, deși această inițiativă educativă trebuie să continue. O abordare paralelă care se concentrează pe malnutriția micronutrienților este întârziată și ar putea avea chiar mai mult succes - ar trebui să fie mai ușor să convingi oamenii să ia o pastilă multivitaminică/minerală decât să-și schimbe dieta. O astfel de pastilă este ieftină, recunoscută ca fiind sigură și furnizează o gamă de vitamine și minerale necesare. Alți micronutrienți, cum ar fi acizii grași omega-3 esențiali, care sunt importanți pentru funcția și dezvoltarea creierului (Simopoulos, 2001) și fibrele, sunt de asemenea disponibile pe scară largă și ieftine.
Fortificarea alimentelor este o altă abordare utilă, cum ar fi adăugarea de folat în făină sau calciu în suc. Cu toate acestea, fortificarea alimentelor nu permite diferențe metabolice între indivizi. Femeile care au menstruație, de exemplu, au nevoie de mai mult fier decât bărbații sau femeile mai în vârstă, care, la rândul lor, pot primi prea mult. De aceea sunt acum comercializate două tipuri de pilule de vitamine: una cu fier pentru femeile în menstruație și una fără. Având mai multe cunoștințe despre cerințele privind micronutrienții umani, ar putea fi dezvoltată o varietate de pastile multivitaminice personalizate pentru a satisface diferite nevoi în funcție de vârstă, sex și genetică.
Deficiențele de micronutrienți pot provoca leziuni ale ADN-ului, care pot duce în cele din urmă la cancer. Strategia noastră în laborator a fost să folosim linii de celule umane cultivate pentru a arăta că deficiența vitaminelor C, E, B12, B6, niacină, acid folic, fier sau zinc pare să imite radiațiile provocând rupturi de ADN cu un singur și cu două fire. leziuni oxidative sau ambele. Acest lucru are implicații serioase, deoarece jumătate din populația SUA poate fi deficitară în cel puțin unul dintre acești micronutrienți (Ames, 2001; Ames și Wakimoto, 2002). Deficitul de micronutrienți poate contribui astfel la creșterea incidenței cancerului în sfertul populației care mănâncă cele mai puține fructe și legume, în comparație cu sfertul care are cea mai mare aport. Deși sunt recomandate 5-9 porții de fructe și legume pe zi, 80% dintre copiii și adolescenții americani și 68% dintre adulți nu mănâncă cinci porții zilnic (Ames, 2001).
Fructele și legumele sunt o sursă principală de folat, iar aportul scăzut de folat a fost asociat cu mai multe tipuri de cancer (Ames și Wakimoto, 2002). Deficitul de folat provoacă rupturi cromozomiale datorită încorporării masive a uracilului în ADN (Blount et al, 1997). Înainte de suplimentarea recentă cu folat de făină din SUA, 25% din populație și aproape jumătate dintre minoritățile urbane sărace aveau niveluri de aport de folat care sunt asociate cu un conținut ridicat de uracil și pauze ADN. Așa cum ne-am aștepta din considerații mecaniciste și așa cum a arătat cercetarea noastră, deficiențele (mai puțin de 50% din ADR) ale vitaminelor B12 sau B6 determină, de asemenea, niveluri ridicate de încorporare a uracilului în ADN uman și rupturi de cromozomi (Crott et al, 2001a b). Încercăm acum să stabilim nivelul acestor trei vitamine care minimizează atât daunele ADN nucleare cât și cele mitocondriale la om. Oamenii.
Giuseppe Arcimboldo (1573) Vara, ulei pe pânză. Original: Musée du Louvre, Paris, Franța. Imagine oferită de Gerard Le Gall, RMN, Paris, Franța. Cu permisiunea bpk, Berlin, Germania.
În mod similar, insuficiența de zinc determină deteriorarea ADN-ului oxidativ, inactivarea superoxidului de cupru/zinc dismutază, inactivarea proteinei supresoare tumorale p53 - o proteină de zinc - și inactivarea reparării ADN-ului oxidativ în celulele umane cultivate, iar aceste efecte se pot multiplica pentru a provoca leziuni genetice severe ( Ho și Ames, 2002; Ho și colab., 2003). Deficiența de zinc este asociată cu cancer atât la om, cât și la modelele de rozătoare (Fong și colab., 2005), dar 10% din populația SUA ingeră mai puțin de 50% din ADR de zinc. De asemenea, s-a demonstrat că deficitul de fier provoacă leziuni oxidative mitocondriilor și ADN-ului mitocondrial la șobolani (Walter și colab., 2002; Atamna și colab., 2002a). Dintre femeile în vârstă de menstruație din SUA, 25% ingerează mai puțin de 50% din ADR de fier. Săracii sunt cei mai afectați, deoarece au cel mai mic aport din aceste minerale esențiale (Frith-Terhune și colab., 2000; Kumanyika și Krebssmith, 2001).
Aceste deficiențe comune de micronutrienți pot afecta ADN-ul prin același mecanism ca și radiațiile și multe substanțe chimice, dar par a fi mai importante prin mai multe ordine de mărime (Ames, 2001; Gold și colab., 2002). În consecință, o politică sănătoasă de sănătate publică solicită stabilirea cerințelor privind micronutrienții pentru a minimiza daunele ADN (Fenech, 2003). În mod evident, săracii nu sunt bine deserviți dacă se pun resurse uriașe în prevenirea riscurilor ipotetice minore, cum ar fi reziduurile de pesticide, în timp ce riscul major al unei alimentații slabe nu este abordat (Gold și colab., 2002).