Сиртуины Протяженность нитей ДНК в нашем организме составляет десятки миллиардов километров – столько, что хватит на 100 тысяч путешествий на Луну и обратно, если каждую нить размотать и уложить по прямой[1821].Как же наш организм не дает этим драгоценным лентам информации перекручиваться и запутываться? Поддерживают аккуратную и красивую обмотку ДНК вокруг белков, похожих на катушки, ферменты, известные как сиртуины – они выключают (блокируют) гены, находящиеся на данном участке ДНК. Название SIRtuins расшифровывается как Silencing Information Regulator (регулятор глушения информации)[1822]. Хранители здорового образа жизни После этого открытия было обнаружено множество других функций сиртуинов, в том числе их способность активировать или дезактивировать более 50 других белков[1823]. Научное сообщество заинтересовалось этими регуляторными ферментами, поскольку повышение их активности позволяет увеличить продолжительность жизни дрожжей на 70 %[1824], [1825]. Тот же эффект был достигнут и на других модельных организмах – червях и мухах, что дает надежду на то, что аналогичных результатов можно достичь и у млекопитающих[1826]. В нескольких исследованиях на мышах было обнаружено, что повышение регуляции сиртуинов продлевает жизнь[1827], [1828], но в большинстве опытов наблюдалась просто более здоровая, а не более долгая жизнь[1829], что позволило сиртуинам получить титул «хранителей здоровья млекопитающих»[1830]. Помимо сохранения целостности ДНК[1831], активация сиртуинов улучшает восстановление ДНК[1832], снижает уровень воспаления[1833] и способствует поддержанию теломер[1834], о чем я расскажу в следующей главе. Это приводит к улучшению показателей сахара в крови и состояния костной массы, а также к уменьшению повреждений ДНК и случаев развития рака[1835]. Таким образом, в тех немногих случаях, когда продолжительность жизни была увеличена, речь могла идти скорее о подавлении возрастных заболеваний, чем о замедлении темпов старения как такового[1836]. Как бы то ни было, этих результатов удалось добиться на мышах, и они еще не подтверждены на людях. Однако мы знаем, что не существует связи между исключительной продолжительностью жизни людей, имеющих различные варианты хотя бы одного из генов сиртуинов[1837]. Как заметил один из авторов, сиртуины, возможно, утратили свой образ «белка Мафусаила», но все еще могут быть «полезным метаболическим самаритянином»[1838]. AMPK, «фермент для измерения уровня топлива», о котором я рассказывал в главе об AMPK, повышает активность сиртуинов[1839]. Таким образом, активация AMPK с помощью метформина[1840], ограничения калорийности[1841] или физических упражнений[1842] может привести к активации сиртуинов. Но поскольку активация сиртуинов является побочным действием AMPK, употребление перед спринтерским забегом, например, спортивного или энергетического напитка с сахаром сводит на нет реакцию сиртуинов на физическую нагрузку[1843]. И если умеренное ограничение калорийности на 15 %, то есть примерно на 350 калорий в день, не оказало никакого влияния на активность сиртуинов[1844], то сокращение калорийности на 30 % в течение 8 недель было весьма эффективным[1845], но не за 5 дней[1846]. А вот голодание по Бухингеру (употребление только ограниченного количества соков и овощных бульонов) может повысить активность сиртуинов в течение 5 дней[1847].Того же результата можно достичь с помощью режима голодания «через день» в течение 3 недель[1848], снижения калорий до 1000 в день в течение месяца[1849] или ограничения калорийности на 25 % в течение 6 меясцев[1850].
AMPK усиливает активность сиртуинов за счет повышения уровня клеточного никотинамидадениндинуклеотида (NAD+)[1851]. NAD+ является важнейшим кофактором, необходимым для активности сиртуинов. Альтернативные способы повышения уровня NAD+ включают прием различных предшественников NAD+[1852], о чем я расскажу в разделе «Антивозрастная восьмерка». Повышение уровня NAD+ – это один из двух основных подходов к стимуляции сиртуинов[1853]. Другой подход заключается в использовании STACs, сиртуин-активирующих соединений, наиболее известным из которых является ресвератрол[1854] – природное соединение, содержащееся в кожице винограда. Ресвератрол Ресвератрол, «молекула красного вина»[1855], стал известен[1856] в 1991 году, когда ученый из Университета Бордо[1857] выступил в популярной телепередаче «60 минут» и объяснил так называемый французский парадокс[1858] привычкой французов пить красное вино[1859]. Как вы можете увидеть в ролике see.nf/resveratrol, теория была развенчана[1860] после более чем 15 тысяч научных публикаций, касающихся ресвератрола[1861], [1862]. Как я показываю в видеоролике, данные по животным неоднозначны. Например, ресвератрол продлевает жизнь червей[1863] и пчел[1864], но не мух[1865] или блох[1866]. К сожалению, большинство исследований, проведенных на млекопитающих (в основном на мышах), не выявили положительного воздействия на продолжительность жизни[1867]. Даже предполагаемая активность сиртуинов оказалась поставлена под сомнение[1868]. Были опубликованы комментарии с заголовками «Является ли ресвератрол самозванцем?»[1869] и «Многообещающая терапия или безнадежная иллюзия?»[1870], в которых говорилось о том, что кажущаяся активность сиртуинов, скорее всего, является артефактом эксперимента[1871][1872],. Сыграло свою роль и то, что один из ведущих исследователей ресвератрола был признан виновным по 145 пунктам в подделке и фальсификации данных, что ввергло всю область в смятение[1873]. вернутьсяToledo C, Saltsman K. Genetics by the numbers. Inside Life Science. National Institute of General Medical Sciences. https://www.nigms.nih.gov/education/Inside-Life-Science/Pages/genetics-by-the-numbers.aspx. Published June 12, 2012. Accessed June 28, 2021.; https://nigms.nih.gov/education/Inside-Life-Science/Pages/Genetics-by-the-Numbers.aspx вернутьсяZhang F, Wang S, Gan L, et al. Protective effects and mechanisms of sirtuins in the nervous system. Prog Neurobiol. 2011;95(3):373–95. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21930182/ вернутьсяZhao L, Cao J, Hu K, et al. Sirtuins and their biological relevance in aging and age-related diseases. Aging Dis. 2020;11(4):927–45. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7390530/ вернутьсяGrabowska W, Sikora E, Bielak-Zmijewska A. Sirtuins, a promising target in slowing down the ageing process. Biogerontology. 2017;18(4):447–76. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5514220/ вернутьсяKaeberlein M, McVey M, Guarente L. The SIR2/3/4 complex and SIR2 alone promote longevity in Saccharomyces cerevisiae by two different mechanisms. Genes Dev. 1999;13(19):2570–80. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC317077/ вернутьсяZhao L, Cao J, Hu K, et al. Sirtuins and their biological relevance in aging and age-related diseases. Aging Dis. 2020;11(4):927–45. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7390530/ вернутьсяSatoh A, Brace CS, Rensing N, et al. Sirt1 extends life span and delays aging in mice through the regulation of Nk2 homeobox 1 in the DMH and LH. Cell Metab. 2013;18(3):416–30. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24011076/ вернутьсяKanfi Y, Naiman S, Amir G, et al. The sirtuin SIRT6 regulates lifespan in male mice. Nature. 2012;483(7388):218–21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22367546/ вернутьсяBrenner C. Sirtuins are not conserved longevity genes. Life Metabolism. Published online September 22, 2022. https://academic.oup.com/lifemeta/advance-article/doi/10.1093/lifemeta/loac025/6711379. Accessed December 27, 2022.; https://academic.oup.com/lifemeta/article/1/2/122/6711379 вернутьсяGiblin W, Skinner ME, Lombard DB. Sirtuins: guardians of mammalian healthspan. Trends Genet. 2014;30(7):271–86. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24877878/ вернутьсяWang RH, Sengupta K, Li C, et al. Impaired DNA damage response, genome instability, and tumorigenesis in SIRT1 mutant mice. Cancer Cell. 2008;14(4):312–23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18835033/ вернутьсяLee SH, Lee JH, Lee HY, Min KJ. Sirtuin signaling in cellular senescence and aging. BMB Rep. 2019;52(1):24–34. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6386230/ вернутьсяWatroba M, Szukiewicz D. The role of sirtuins in aging and age-related diseases. Adv Med Sci. 2016;61(1):52–62. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26521204/ вернутьсяPalacios JA, Herranz D, De Bonis ML, Velasco S, Serrano M, Blasco MA. SIRT1 contributes to telomere maintenance and augments global homologous recombination. J Cell Biol. 2010;191(7):1299–313. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3010065/ вернутьсяMorris BJ. Seven sirtuins for seven deadly diseases of aging. Free Radic Biol Med. 2013;56:133–71. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23104101/ вернутьсяGiblin W, Skinner ME, Lombard DB. Sirtuins: guardians of mammalian healthspan. Trends Genet. 2014;30(7):271–86. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24877878/ вернутьсяFlachsbart F, Croucher PJP, Nikolaus S, et al. Sirtuin 1 (SIRT1) sequence variation is not associated with exceptional human longevity. Exp Gerontol. 2006;41(1):98–102. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16257164/ вернутьсяHoutkooper RH, Pirinen E, Auwerx J. Sirtuins as regulators of metabolism and healthspan. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13(4):225–38. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22395773/ вернутьсяCantó C, Gerhart-Hines Z, Feige JN, et al. AMPK regulates energy expenditure by modulating NAD+ metabolism and SIRT1 activity. Nature. 2009;458(7241):1056–60. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19262508/ вернутьсяXu W, Deng YY, Yang L, et al. Metformin ameliorates the proinflammatory state in patients with carotid artery atherosclerosis through sirtuin 1 induction. Transl Res. 2015;166(5):451–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26141671/ вернутьсяDang W. The controversial world of sirtuins. Drug Discov Today Technol. 2014;12:e9–17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25027380/ вернутьсяGuerra B, Guadalupe-Grau A, Fuentes T, et al. SIRT1, AMP-activated protein kinase phosphorylation and downstream kinases in response to a single bout of sprint exercise: influence of glucose ingestion. Eur J Appl Physiol. 2010;109(4):731–43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20217115/ вернутьсяGuerra B, Guadalupe-Grau A, Fuentes T, et al. SIRT1, AMP-activated protein kinase phosphorylation and downstream kinases in response to a single bout of sprint exercise: influence of glucose ingestion. Eur J Appl Physiol. 2010;109(4):731–43. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20217115/ вернутьсяAsghari S, Asghari-Jafarabadi M, Somi MH, Ghavami SM, Rafraf M. Comparison of calorie-restricted diet and resveratrol supplementation on anthropometric indices, metabolic parameters, and serum sirtuin-1 levels in patients with nonalcoholic fatty liver disease: a randomized controlled clinical trial. J Am Coll Nutr. 2018;37(3):223–33. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29313746/ вернутьсяCrujeiras AB, Parra D, Goyenechea E, Martínez JA. Sirtuin gene expression in human mononuclear cells is modulated by caloric restriction. Eur J Clin Invest. 2008;38(9):672–8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18837744/ вернутьсяDraznin B, Wang C, Adochio R, Leitner JW, Cornier MA. Effect of dietary macronutrient composition on AMPK and SIRT1 expression and activity in human skeletal muscle. Horm Metab Res. 2012;44(9):650–5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22674476/ вернутьсяLilja S, Stoll C, Krammer U, et al. Five days periodic fasting elevates levels of longevity related Christensenella and sirtuin expression in humans. Int J Mol Sci. 2021;22(5):2331. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33652686/ вернутьсяHeilbronn LK, Civitarese AE, Bogacka I, Smith SR, Hulver M, Ravussin E. Glucose tolerance and skeletal muscle gene expression in response to alternate day fasting. Obes Res. 2005;13(3):574–81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15833943/ вернутьсяMansur AP, Roggerio A, Goes MFS, et al. Serum concentrations and gene expression of sirtuin 1 in healthy and slightly overweight subjects after caloric restriction or resveratrol supplementation: a randomized trial. Int J Cardiol. 2017;227:788–94. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28029409/ вернутьсяCivitarese AE, Carling S, Heilbronn LK, et al. Calorie restriction increases muscle mitochondrial biogenesis in healthy humans. PLoS Med. 2007;4(3):e76. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17341128/ вернутьсяCantó C, Gerhart-Hines Z, Feige JN, et al. AMPK regulates energy expenditure by modulating NAD+ metabolism and SIRT1 activity. Nature. 2009;458(7241):1056–60. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19262508/ вернутьсяGiblin W, Skinner ME, Lombard DB. Sirtuins: guardians of mammalian healthspan. Trends Genet. 2014;30(7):271–86. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24877878/ вернутьсяWatroba M, Szukiewicz D. The role of sirtuins in aging and age-related diseases. Adv Med Sci. 2016;61(1):52–62. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26521204/ вернутьсяGiblin W, Skinner ME, Lombard DB. Sirtuins: guardians of mammalian healthspan. Trends Genet. 2014;30(7):271–86. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24877878/ вернутьсяSmoliga JM, Blanchard O. Enhancing the delivery of resveratrol in humans: if low bioavailability is the problem, what is the solution? Molecules. 2014;19(11):17154–72. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25347459/ вернутьсяPezzuto JM. Resveratrol: twenty years of growth, development and controversy. Biomol Ther (Seoul). 2019;27(1):1–14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30332889/ вернутьсяSingh CK, Liu X, Ahmad N. Resveratrol, in its natural combination in whole grape, for health promotion and disease management. Ann N Y Acad Sci. 2015;1348(1):150–60. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26099945/ вернутьсяСравнительно низкий уровень сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний у жителей Франции при высококалорийном рационе питания и обилии в нем жиров. – Примеч. ред. вернутьсяVisioli F, Panaite SA, Tomé-Carneiro J. Wine’s phenolic compounds and health: a Pythagorean view. Molecules. 2020;25(18):4105. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32911765/ вернутьсяBurr ML. Explaining the French paradox. J R Soc Health. 1995;115(4):217–9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7562866/ вернутьсяVang O. What is new for resveratrol? Is a new set of recommendations necessary? Ann N Y Acad Sci. 2013;1290:1–11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23855460/ вернутьсяResveratrol. National Library of Medicine. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=resveratrol. Accessed January 18, 2023.; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=resveratrol вернутьсяHector KL, Lagisz M, Nakagawa S. The effect of resveratrol on longevity across species: a meta-analysis. Biol Lett. 2012;8(5):790–3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22718956/ вернутьсяRascón B, Hubbard BP, Sinclair DA, Amdam GV. The lifespan extension effects of resveratrol are conserved in the honey bee and may be driven by a mechanism related to caloric restriction. Aging (Albany NY). 2012;4(7):499–508. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3433935/ вернутьсяHector KL, Lagisz M, Nakagawa S. The effect of resveratrol on longevity across species: a meta-analysis. Biol Lett. 2012;8(5):790–3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22718956/ вернутьсяKim E, Ansell CM, Dudycha JL. Resveratrol and food effects on lifespan and reproduction in the model crustacean Daphnia. J Exp Zool A Ecol Genet Physiol. 2014;321(1):48–56. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24133070/ вернутьсяHector KL, Lagisz M, Nakagawa S. The effect of resveratrol on longevity across species: a meta-analysis. Biol Lett. 2012;8(5):790–3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22718956/ вернутьсяPacholec M, Bleasdale JE, Chrunyk B, et al. SRT1720, SRT2183, SRT1460, and resveratrol are not direct activators of SIRT1. J Biol Chem. 2010;285(11):8340–51. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20061378/ вернутьсяCottart CH, Nivet-Antoine V, Beaudeux JL. Is resveratrol an imposter? Mol Nutr Food Res. 2015;59(1):7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25558005/ вернутьсяTang PCT, Ng YF, Ho S, Gyda M, Chan SW. Resveratrol and cardiovascular health – promising therapeutic or hopeless illusion? Pharmacol Res. 2014;90:88–115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25151891/ вернутьсяАртефакт эксперимента (от лат. arte – «искусственно» + factus – «сделанный») – эффект в эксперименте, возникающий вследствие дефектов методики проведения опыта. – Примеч. ред. вернутьсяVisioli F. The resveratrol fiasco. Pharmacol Res. 2014;90:87. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25180457/ вернутьсяRoehr B. Cardiovascular researcher fabricated data in studies of red wine. BMJ. 2012;344:e406. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22250221/ |