Diferite regimuri de restricție dietetică extind durata de viață atât prin genetică independentă, cât și prin suprapunere
Eric L Greer
1 Departamentul de genetică, Stanford CA 94305, SUA
2 Programul de biologie a cancerului, Stanford CA 94305, SUA
Anne Brunet
1 Departamentul de genetică, Stanford CA 94305, SUA
2 Programul de biologie a cancerului, Stanford CA 94305, SUA
3 Neurosciences Program, 300 Pasteur Drive, Stanford University, Stanford CA 94305, SUA
Reutilizarea acestui articol este permisă în conformitate cu Actul Creative Commons, Atribuire 2.5, care nu permite exploatarea comercială.
Date asociate
Abstract
Introducere
Restricționarea nutrienților fără malnutriție extinde durata de viață și reduce declinul și bolile dependente de vârstă în practic toate speciile (Masoro, 2005). Deși un singur termen [restricție dietetică (DR)] este adesea folosit pentru a se referi la această intervenție, există o serie de metode de restricție a nutrienților care toate duc la extinderea duratei de viață la specii variind de la drojdie la șoareci (Goodrick și colab., 1990; Mair și colab., 2005; Masoro, 2005; Dilova și colab., 2007; Mair și Dillin, 2008; Piper și Bartke, 2008; Skorupa și colab., 2008). Încă nu este clar dacă diferitele metode de restricționare a nutrienților converg pe o cale comună pentru a prelungi durata de viață sau dacă sunt generate mecanisme independente în funcție de modul în care se realizează DR.
Nematodul Caenorhabditis elegans oferă un model bun pentru a studia genetica duratei de viață ca răspuns la diferite regimuri de DR. Există opt metode distincte de manipulare a dietei care toate extind durata de viață în grade diferite în C. elegans, permițând comparația între regimurile de DR (Tabelul 1). Dieta standard cu viermi constă din bacterii E. coli atenuate (OP50) plasate pe plăci de agaroză. Metodele DR la viermi sunt: (i) o mutație genetică (eat-2) care reduce rata de pompare faringiană a viermilor, scăzând astfel aportul de alimente (Avery, 1993; Lakowski și Hekimi, 1998); (ii și iii) două metode diferite de diluare a bacteriilor în culturi lichide (bacteriene DR: bDR și lichide DR: lDR) (Klass, 1977; Houthoofd și colab., 2003; Bishop & Guarente, 2007; Panowski și colab., 2007 ); (iv și v) două medii lichide definite chimic care induc fenotip asemănător DR în C. elegans (mediu axenic și mediu lichid definit chimic: CDLM) (Houthoofd și colab., 2002a; Szewczyk și colab., 2006); (vi) diluarea peptonei în plăcile de agaroză, care reduce creșterea bacteriilor (DP: diluarea peptonei) (Hosono și colab., 1989); (vii) absența totală a bacteriilor pe plăci (lipsa alimentară: DD) (Kaeberlein și colab., 2006; Lee și colab., 2006); și (viii) o metodă pe care am descris-o recent în care bacteriile sunt diluate în serie pe plăci (solid DR: sDR) (Greer și colab., 2007).
tabelul 1
Opt metode de restricție dietetică la C. elegans
| Mediu | Solid | Solid | Lichid | Lichid + Solid | Lichid | Lichid | Solid | Solid | Solid | Solid |
| Sursa hranei | Trăiți E. coli | Trăiți E. coli | E. coli viu (antibiotice) | E. coli viu (antibiotice) | Bulion chimic definit | Bulion chimic definit | Trăiți E. coli | Nu E. coli | E. coli viu sau mort † | E. coli viu sau mort † |
| Mutatie genetica | Mutație în subunitatea receptorului non-α-nicotinic al acetilcolinei | Nu | Nu | Nu | Nu | Nu | Nu | Nu | Nu | |
| Temporal | Naștere | Ziua 2 a maturității | L4/adult tânăr | Larva ziua 4 (L4) | Naștere | Naștere | Ziua 2 a maturității | Ziua 4 a maturității | Naștere | |
| Procentul extensiei de viață * (%) | 0–57 | 60–73 | 28 | 80–150 | 88 | 33 | 42-50 | 18–35 | 6-14 | |
| Efect asupra fertilității | Scădea | Scădea | Scădea | Scădea | Scădea | Crește | ND | Scădea ‡ | Fara efect | |
| Folosit de | [1-6] | [2,7,18] | [8] | [6,7,9] | [10] | [11] | [3,4,12] | [13] | [14-17] |