Ponad dziesięć lat temu naukowcy z Pennison Research Biomedical Center w Baton Rouge rozpoczęli rekrutację młodych, zdrowych mieszkańców Louisiany, którzy dobrowolnie zmniejszyli ilość przyjmowanych kalorii w ciągu dwóch lat. Oprócz zmniejszenia dziennego zapotrzebowania na kalorie o 25%, dziesiątki osób zapisanych na badanie zgodziło się na cotygodniową serię testów; pobieranie krwi, skanowanie kości i połykanie pigułki mierzącej temperaturę wewnątrz ciała.

Co badano?

Cały wysiłek wykonano w imię Kompleksowej Oceny Długoterminowych Skutków Zmniejszenia Przyjmowania Energii, czyli największego badania klinicznego wykonanego na ludziach, w którym naukowcy przyjrzeli się wpływowi ograniczenia kalorii na starzenie się organizmu. Finansowane przez Narodowe Instytuty Zdrowia badanie przeprowadzono również na Uniwersytecie Waszyngtona w St. Louis i Tufts w Bostonie. Niemniej tylko uczestnicy Pennington musieli spędzić 24 godziny w zamkniętym pomieszczeniu, w którym zapisywali zawartość każdego oddechu. W ten sposób powstały wyniki, dzięki którym naukowcy (i niektórzy uczestnicy badania) mogą zrozumieć, w jaki sposób spartańska dieta wpływa na proces starzenia się.

Ograniczenie kalorii jest jedną z najbardziej sensownych strategii, która powstała na polu nauk długowieczności. Badania sięgające połowy lat 30. ubiegłego wieku pokazały, że zmniejszenie ilości kalorii o 25–50% pozwala żyć drożdżom, robakom, myszom, szczurom i małpom dłużej i zdrowiej, bez chorób związanych z wiekiem. Jednak istnieje daleko mniejszy konsensus w sprawie mechanizmów, za pomocą których działa.

Jak badano?

W artykule opublikowanym w czwartek w Cell Metabolism naukowcy z Pennington po raz pierwszy pokazli wyniki swoich eksperymentów, przeprowadzanych w zamkniętych komorach metabolicznych, w których uczestnicy tkwili przez 24 godziny.

Pennington jest jednym z nielicznych miejsc na świecie z mikrośrodowiskami wielkości pokoi hotelowych i najbardziej rygorystycznym sposobem mierzenia ilości spalanych kalorii oraz miejsca pochodzenia – tłuszczu, białka lub węglowodanów. Po nocy postu uczestnicy o 8 rano wchodzili do kalorymetru i do 8 rano następnego dnia nie mogli wyjść ani ćwiczyć. Naukowcy dostarczali posiłki za pośrednictwem małej, zamkniętej szafki. Gdy świeże powietrze krążyło w pomieszczeniu, wypływające powietrze przechodziło przez szereg analizatorów, aby zmierzyć stosunek dwutlenku węgla do tlenu. Pomiary azotu z próbek moczu pomagały obliczyć całkowity obraz metabolizmu spoczynkowego każdego uczestnika.

Wyobraźmy sobie, że zmniejszanie ilości kalorii, nawet niewielkie, obniża metabolizm ludzi o 10%. Można to przypisać utracie wagi (średnio ludzie stracili 9 kilogramów w ciągu dwóch lat), ale według autorów badania większość zmian miała większy związek ze zmienionymi procesami biologicznymi, które obserwowali przez inne biomarkery, takie jak insulina i hormony tarczycy.

– Ograniczenie kalorii może spowolnić podstawowy metabolizm – energię potrzebną do utrzymania wszystkich normalnych codziennych czynności – mówi endokrynolog i główny autor Leanne Redman. – Kiedy organizm zużywa mniej tlenu, aby wytworzyć całą wymaganą energię, wytwarza mniej produktów ubocznych metabolizmu, takich jak wolne rodniki, które mogą uszkadzać DNA. Po dwóch latach zmniejszona szybkość metabolizmu i poziom ograniczenia kalorii był związany ze zmniejszeniem oksydacyjnych uszkodzeń komórek i tkanek – dodaje.

Tym razem badanie nie było wystarczająco długie, aby wykazać, że ograniczenie liczby kalorii zdecydowanie zwiększyło długość życia. Cały proces musiałby trwać kilkadziesiąt lat. Jeden z autorów badania twierdzi, że dane te zmieniają patrzenie na dwie stare teorie starzenia się człowieka: teorii spowolnionego metabolizmu i teorii uszkodzeń oksydacyjnych. Pierwsza mówi, że im wolniejszy metabolizm organizmu, tym dłużej będzie on żył. Druga stwierdza, że organizmy starzeją się, ponieważ komórki gromadzą wolne rodniki.

Kontrowersje

Inni badacze Calerie nie akceptują takich wyjaśnień.

– Możesz mieć niski wskaźnik metabolizmu, ponieważ umierasz z głodu – mówi Luigi Fontana, internista, który kierował procesem Uniwersytetu Waszyngtona. – Czy to sprawia, że jest to biomarker długowieczności? Nie. Możesz ograniczyć kalorie, jedząc pół hamburgera i kilka frytek każdego dnia, ale czy będziesz żył dłużej? Nie, umrzesz z powodu niedożywienia – wskazuje.

Wyniki sugerują, że zmiany w specyficznych szlakach insulinowych mają większe znaczenie niż ogólny spadek metabolizmu. Wskazują również na badania, w których szczury zostały zmuszone do pływania w zimnej wodzie przez wiele godzin dziennie, zmieniając metabolizm i nie żyły dłużej niż szczury w temperaturze pokojowej.

Dobre skutki

Dane Redmana są interesujące, ale to nie jest pełny obraz.

– Dwadzieścia lat temu za pewne uznawano, że im więcej kalorii, tym lepiej – mówi. – Teraz odkrywamy, że nie liczy się liczba. Genetyka, skład diety, kiedy jesz, co jest w twoim mikrobiomie – to wszystko wpływa na wynik ograniczenia ilości kalorii.

Nawet jeśli przestudiowanie tego, co dzieje się z ludzkim ciałem po zmniejszeniu ilości kalorii nie wyjaśniło jeszcze, w jaki sposób komórki się starzeją, nie oznacza to, że nie ma potencjalnie ogromnych korzyści zdrowotnych.

– Ograniczenie kalorii jest jedyną interwencją, o której wiadomo, że opóźnia wystąpienie i progresję raka – mówi Rafael de Cabo, szef Narodowego Instytutu ds. Gerontologii Translacyjnej.

Jego zespół ukończył niedawno 25-letnie badanie ograniczenia liczby kalorii u małp rezus. Podczas gdy nie zauważano drastycznych zmian w życiu zwierząt, zespół de Cabo zaobserwował niższe wskaźniki raka i chorób metabolicznych.

– Gdybyśmy mogli zmusić ludzi, którzy pracują w miejscach, w których jest dużo zanieczyszczeń środowiskowych, aby obniżyli ilość kalorii, byłoby to niezwykle cenne – mówi. – Ale, jak dobrze wiemy, nikt nie będzie w stanie wytrzymać tak małej ilości jedzenia przez całe swoje życie.


Może nikt nie wie tego lepiej niż Jeffrey Peipert. 58-letni ginekolog uczestniczył w procesie Uniwersytetu Waszyngtona dziewięć lat temu, mając nadzieję, że zmniejszy jego wagę, z którą zmagał się przez całe życie. Kiedy wszedł, jego ciśnienie krwi wynosiło 132/84. Po kilku miesiącach na ograniczonym schemacie kalorycznym spadło do 115/65. W ciągu roku stracił prawie 14 kg masy ciała. Sześć miesięcy później zrezygnował. Takie życie wymagało po prostu zbyt wiele pracy.

– Zabrało mi to energię, moją siłę, zdecydowanie zabrało mi popęd seksualny – mówi Peipert. – Śledzenie kalorii każdego dnia było męczące i denerwujące.


Dzisiaj powrócił do poprzedniej wagi i musi brać pigułki na nadciśnienie, ale przynajmniej czuje, że żyje dobrze, nawet jeśli może nie będzie żyć tak długo.