Artikel zur Langlebigkeit

Kalorienrestriktion verlangsamt die biologische Alterung um 2–3 %, was zu einem um 10–15 % verringerten Sterblichkeitsrisiko führt

Kalorienrestriktion verlangsamt die biologische Alterung um 2–3 %, was zu einem um 10–15 % verringerten Sterblichkeitsrisiko führt
  • Eine einzigartige randomisierte kontrollierte Studie kommt zu dem Ergebnis, dass eine Kalorienrestriktion das Tempo des Alterns bei gesunden Erwachsenen verlangsamt.

  • Gemessen an der DNA-Methylierung führte eine 25-prozentige Kalorienrestriktionsdiät über zwei Jahre zu einer Verlangsamung des Alterungstempos um 2 bis 3 Prozent, was einer Reduzierung des Sterblichkeitsrisikos um 10 bis 15 Prozent entspricht. 

  • Während diese Ergebnisse mit dem DunedinPACE DNAm-Algorithmus erzielt wurden, gab es keine signifikanten Änderungen bei den Schätzungen des biologischen Alters, die mit den DNA-Methylierungsuhren PhenoAge und GrimAge gemessen wurden.

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht:

In einer ersten randomisierten kontrollierten Studie dieser Art zeigt ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Butler Columbia Aging Center an der Mailman School of Public Health der Columbia University, dass eine Kalorienrestriktion das Tempo des Alterns bei gesunden Erwachsenen verlangsamen kann.

Die CALERIE™-Intervention verlangsamte die Geschwindigkeit des Alterns, gemessen anhand der Blut-DNA-Methylierung der Teilnehmer mithilfe des Algorithmus DunedinPACE (Pace of Aging, Computed from the Epigenome). Der Interventionseffekt auf DunedinPACE stellte eine Verlangsamung des Alterungstempos um 2 bis 3 Prozent dar, was in anderen Studien zu einer Reduzierung des Sterblichkeitsrisikos um 10 bis 15 Prozent führte, ein ähnlicher Effekt wie bei einer Intervention zur Raucherentwöhnung. Die Ergebnisse werden online in der Zeitschrift veröffentlicht Alterung in der Natur.

Die vom US-amerikanischen National Institute on Aging finanzierte randomisierte kontrollierte Phase-2-Studie CALERIE™ ist die erste Untersuchung der Auswirkungen einer langfristigen Kalorienrestriktion bei gesunden, nicht fettleibigen Menschen. Im Rahmen der Studie wurden 220 gesunde Männer und Frauen an drei Standorten in den USA zwei Jahre lang randomisiert einer um 25 Prozent kalorienreduzierten oder normalen Ernährung zugeteilt. CALERIE™ ist ein Akronym für „Comprehensive Assessment of Long-Term Effects of Reducing Intake of Energy“.
Um die biologische Alterung bei Teilnehmern der CALERIE-Studie zu messen, analysierte Belskys Team Blutproben, die von Studienteilnehmern zu Studienbeginn vor der Intervention und nach 12 und 24 Monaten Nachbeobachtung entnommen wurden.
„Menschen leben lange“, erklärte Belsky, „deshalb ist es nicht praktikabel, ihnen zu folgen, bis wir Unterschiede bei altersbedingten Krankheiten oder Überlebensraten erkennen.“ Stattdessen verlassen wir uns auf Biomarker, die entwickelt wurden, um das Tempo und den Fortschritt der biologischen Alterung über die Dauer der Studie zu messen.“
Das Team analysierte Methylierungsmarkierungen auf DNA, die aus weißen Blutkörperchen extrahiert wurde. DNA-Methylierungsmarkierungen sind chemische Markierungen auf der DNA-Sequenz, die die Expression von Genen regulieren und sich bekanntermaßen mit zunehmendem Alter verändern.

In der Primäranalyse konzentrierten sich Belsky und Kollegen auf drei Messungen der DNA-Methylierungsdaten, die manchmal als „epigenetische Uhren“ bezeichnet werden. Die ersten beiden, die PhenoAge- und GrimAge-Uhren, schätzen das biologische Alter oder das chronologische Alter, in dem die Biologie einer Person „normal“ erscheinen würde.

Diese Messungen können als „Kilometerzähler“ betrachtet werden, die ein statisches Maß dafür liefern, wie stark eine Person gealtert ist. Das dritte von den Forschern untersuchte Maß war DunedinPACE, das schätzt das Tempo des Alternsoder die Geschwindigkeit des biologischen Verfalls im Laufe der Zeit. DunedinPACE kann als „Tachometer“ betrachtet werden.

„Im Gegensatz zu den Ergebnissen für DunedinPace gab es keine Auswirkungen der Intervention auf andere epigenetische Uhren“, bemerkte Calen Ryan, PhD, Forschungswissenschaftler am Butler Aging Center in Columbia und Co-Hauptautor der Studie. „Der Unterschied in den Ergebnissen legt nahe, dass dynamische Messungen des Alterungstempos wie DunedinPACE möglicherweise empfindlicher auf die Auswirkungen von Eingriffen reagieren als Messungen des statischen biologischen Alters.“

„Unsere Studie hat Hinweise darauf gefunden, dass eine Kalorienrestriktion das Tempo des Alterns beim Menschen verlangsamt“, sagte Ryan. „Aber Kalorienrestriktion ist wahrscheinlich nicht jedermanns Sache. Unsere Ergebnisse sind wichtig, weil sie den Beweis einer randomisierten Studie liefern, dass eine Verlangsamung des menschlichen Alterns möglich sein könnte. Sie geben uns auch einen Eindruck davon, nach welchen Wirkungen wir in Versuchen mit Interventionen suchen könnten, die mehr Menschen ansprechen könnten, wie etwa intermittierendes Fasten oder zeitlich begrenztes Essen.“

Derzeit wird eine Nachuntersuchung der Studienteilnehmer durchgeführt, um festzustellen, ob die Intervention langfristige Auswirkungen auf ein gesundes Altern hatte. In anderen Studien wurde ein langsameres DunedinPACE mit einem geringeren Risiko für Herzerkrankungen, Schlaganfall, Behinderung und Demenz in Verbindung gebracht. „Unsere Studie zu den Nachwirkungen der CALERIE™-Intervention wird testen, ob die während der Studie beobachteten kurzfristigen Effekte zu einer längerfristigen Verringerung altersbedingter chronischer Krankheiten oder ihrer Risikofaktoren führten“, sagt Sai Krupa Das, ein leitender Wissenschaftler und CALERIE-Ermittler, der die langfristige Nachbeobachtung der CALERIE™-Teilnehmer leitet.

DunedinPACE wurde von Daniel Belsky und Kollegen an der Duke University und der University of Otago entwickelt. Um DunedinPACE zu entwickeln, analysierten die Forscher Daten aus der Dunedin Longitudinal Study, einer wegweisenden Geburtskohortenstudie zur menschlichen Entwicklung und zum Altern, die 1000 Personen beobachtete, die zwischen 1972 und 1973 in Dunedin, Neuseeland, geboren wurden.

Die Forscher analysierten zunächst die Veränderungsrate von 19 Biomarkern über einen Zeitraum von 20 Jahren, um ein einziges zusammengesetztes Maß für die Geschwindigkeit des Alterns abzuleiten. Als nächstes nutzten die Forscher Techniken des maschinellen Lernens, um dieses 20-jährige Alterungstempo in einen DNA-Methylierungs-Bluttest zu einem einzigen Zeitpunkt zu destillieren. Die Werte des DunedinPACE-Algorithmus entsprechen den Jahren der biologischen Alterung während eines einzelnen Kalenderjahres und liefern ein Maß für die Geschwindigkeit des Alterns.

Die Studie wurde vom US National Institute on Aging Grant R01AG061378 unterstützt und nutzte auch Ressourcen des CALERIE Research Network (R33AG070455) und der Dunedin Study (R01AG032282). Co-Autoren erhielten zusätzliche Unterstützung von der American Brain Foundation und NIH-Zuschüsse P30AG028716, R01AG054840, R33AG070455, CIHR RN439810, R01 AG071717, R03AG071549 U01AG060906.


Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von Mailman School of Public Health der Columbia UniversityHinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz:

  1. R Waziry, DL Corcoran, KM Huffman, MS Kobor, M Kothari, VB Kraus, WE Kraus, DTS Lin, CF Pieper, ME Ramaker, M Bhapkar, SK Das, L Ferrucci, WJ Hastings, M Kebbe, DC Parker, SB Racette , I Shalev, B Schilling, DW Belsky. Auswirkung einer langfristigen Kalorienrestriktion auf DNA-Methylierungsmessungen des biologischen Alterns bei gesunden Erwachsenen aus der CALERIE-Studie. Nature Aging (im Druck), 2023 DOI: 10.1101/2021.09.21.21263912


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