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Wärmebeschränkung

CR Weise zur optimalen Gesundheit

Wärmebeschränkung (CR) ist eine allgemeine Strategie für das Verbessern des Wohls und der Lebensdauer. Es ist mehr als eine einfache Beschränkung von Kalorien für Wartung des Körpergewichts; CR ist die drastische Reduzierung der Kalorienaufnahme zu den Niveaus, die erheblich (bis 50% in einigen Fällen) unter dem für maximales Wachstum und Ergiebigkeit sind, aber ernährungsmäßig genügend für das Beibehalten der Gesamtgesundheit („Unterernährung ohne Unterernährung.“1). Es bleibt eins der erforschten und erfolgreichsten Lebensanschauungenerweiterung in den Laboreinstellungen. Obgleich die Effekte von CR auf Gesundheit verschieden sind, werden seine Mechanismen nicht völlig verstanden und werden gedacht, um die Aktivierung von Überlebensmechanismen mit einzubeziehen, die evolutionarily konserviert worden sind, um Organismen vor Druck zu schützen.

Die Idee der Erweiterung healthspan (der Zeitraum des gesunden Lebens vor dem Anfang der altersbedingten Krankheit) und der Lebensdauer, indem sie Nahrungsaufnahme senkt, ist kein Neues. Louis Caranaros Bestseller- Antialternbuch schlug des 16. Jahrhunderts vor, dass Langlebigkeit zu denen kommen würde, die nur genug aßen, um das Leben zu stützen; Benjamin Franklin stützte das Konzept von Abstinenz als Verteidigung gegen Krankheit zwei Jahrhunderte später.2 aber es war die Arbeit von McCay in den dreißiger Jahren, die zuerst das zeigten, das Kalorien unterhalb des Niveaus verringert, das für maximale Ergiebigkeit, bei der Vermeidung von Unterernährung erfordert wurde, könnte die Mittel- und maximale Lebensdauer von Laborratten durch 40% verlängern oder von mehr.3 in den Jahren folgend, dass fruchtbar arbeiten Sie, sind die Gesundheit und die Langlebigkeitseffekte von CR in einer breiten Palette von Organismen beobachtet worden und gereicht von den einzelligen Saccharomyceen, bis zu Primas und Mann.

Die praktische Herausforderung von CR der Zeitdauer oder der Lebenszeit hat vor kurzem Interesse an Wärmebeschränkung mimetics (CRMs), eine Alternative zum CR erzeugt, das möglicherweise den Prolanglebigkeitsnutzen ohne eine tatsächliche Reduzierung in der Kalorienaufnahme zur Verfügung stellt.4 CRMs sind eine breite Klasse Mittel und Interventionen, die möglicherweise lebens- und Gesundheitspanne durch eine Vielfalt von Mechanismen fördern und reichen von der Induktion von Genen, die gegen Druck sich schützen, zur Antioxidierung und Antientzündungs.

CR in den Tieren und in den nicht menschlichen Primas

Fünfundsiebzig Jahre Forschung haben bestimmt, dass die Langlebigkeit und die gesundheitlichen Auswirkungen von CR ein breites biologisches Phänomen sind, das in den Spezies von drei Königreichen des Lebens beobachtet worden ist (Animalia, Pilze und Protoctista).Die 5 beide Durchschnitt- und Höchstlaufzeitspannen der Hefe (Saccharomyces Cerevisiae), der Rädertiere, der Fadenwürmer (Caenorhabditis-elegans), der Fruchtfliegen (Taufliege melanogaster) und der Medflies, der Spinnen, der Fische (Guppies, zebrafish), der Nagetiere (Hamster, Ratten, Mäuse) und der Hunde sind erheblich durch abnehmenden normalen Wärmeverbrauch durch 30 bis 40 Prozent verlängert worden.6 vor kurzem, sind die Effekte von CR auf Lebensdauer in den nicht menschlichen Primas beobachtet worden. Der Rhesusaffe (Macaca mulatta) ist ein ausgezeichnetes Modell für die Studie des menschlichen Alterns und weist viele physiologischen und biochemischen Ähnlichkeiten zu den Menschen auf.7 anders als anderes Tieraltern modelliert, der Rhesusaffe erlaubt auch die Studie der Gehirnatrophie, eine Eigenschaft des menschlichen Alterns, das nicht in kleineren Säugetieren 8.auftritt. Mit einer durchschnittlichen Lebensdauer von ungefähr 27 Jahren in Gefangenschaft9, ist der Rhesusfaktor auch für die Bestimmung der Effekte von CR auf maximale Lebensdauer passend.

Studien der Effekte von CR auf drei verschiedene Rhesusfaktorkolonien sind z.Z. laufend; Ergebnisse von zwei sind veröffentlicht worden. Eine 20-jährige Studie, die im Primas-Forschungszentrum Wisconsins nationalen geleitet wird, vorschlägt, dass CR möglicherweise der Grundliniendiät durch 30 Prozent Altern im Rhesusfaktor verlangsamt, wie durch zwei Indikatoren von Alternverlangsamung abgemessen: Verzögerungen in der Sterblichkeit und im Anfang von Alter-verbundenen Krankheiten (besonders Diabetes, Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankung und neurologische Beeinträchtigung; die überwiegendsten altersbedingten Krankheiten in den Menschen).10 am Studieneintritt, waren die Tiere (46 Männer und 30 Frauen) am erwachsenen Alter (7-14 Jahre); zu der Zeit wurde die Studie (zwanzig Jahre später), fast dreimal veröffentlicht, die da viele Steueraffen an den altersbedingten Ursachen als CR-Affen (37% gegen 13%) gestorben waren. Die CR-Affen schienen, als ihre normal-eingezogenen Gegenstücke biologisch jünger zu sein, und erwartungsgemäß, hatte Unterkörper und Fettmasse. Sarcopenia (altersbedingter Muskelverlust) wurde in der CR-Gruppe vermindert. CR-Affen waren auch vom Diabetes (verglichen bis 5/38 von Steuertieren) oder von der Glukoseintoleranz frei (verglichen bis 11/38 von Steuertieren). Vorkommen der Herz-Kreislauf-Erkrankung, aller Krebse und des Adenocarcinoma des Magen-Darm-Trakts (allgemeinste Krebs in Rhesusaffen11) wurde durch Hälfte in der CR-Gruppe verringert. Kalorienbeschränkung ergab Bewahrung des Gehirnvolumens in caudate, in den putamen und in der Insel, Bereiche, die klassisch in Regelung der Bewegungs- und Exekutivefunktion miteinbezogen werden. Die Effekte von CR auf maximale Lebensdauer haben, für diese Kolonie schon bestimmt zu werden, da Tiere in beiden Gruppen noch leben.

Eine kleinere Studie an der Universität von Maryland spürte 8 CR-Rhesusaffen und 109 ad libitum (frei-eingezogene) Kontrollen über eine Zeitdauer von 25 Jahren auf, und produziert vielen der gleichen Beobachtungen.12,13 ad libitum Mastvieh starben bei 25 Lebensjahren, die mit einem mittleren Überleben von 32 Jahren in der CR-Gruppe verglichen wurden. Kalorienbeschränkung verringerte auch hyperinsulinemia (erhöhtes verteilendes Insulin) und die Frequenz von Alter-verbundenen Krankheiten.

Obgleich die verfügbaren Daten begrenzt sind, implizieren diese zwei Studien, dass der healthspan und Lebensdauernutzen möglicherweise von CR, der in den Nagetieren und in den unteren Tieren beobachtet worden sind, auf Primas auch sich ausdehnen und vielleicht bemannt.

CR in den Menschen und in erhöhter Lebensdauer

Die Effekte von diätetischen Interventionen auf menschliche Lebensdauer festzusetzen ist eine schwierige Bemühung; mit durchschnittlichen Lebenserwartungen von 75 und 80 Jahren für Männer und Frauen, würden14 beziehungsweise, jede zukünftige Studie wahrscheinlich einige Generationen von Forschern erfordern, um durchzuführen. Deshalb müssen menschliche Alternstudien auf stellvertretenden Maßen (Biomarkers) Altern beruhen. Verringerte Körpertemperatur und gesenkte fastende Insulinniveaus sind robuste Markierungen von CR und von verlangsamtem Altern in den Nagetieren und in den Rhesusaffen.15

Dehydroepiandrosterone-Sulfat (DHEA-S), das Abnahmen möglicherweise in beiden Rhesusaffen und in Menschen während des normalen Alterns, möglicherweise sind wichtig in der Gesunderhaltung und als eine andere mögliche Langlebigkeitsmarkierung dienen.16 DHEA-S, ein Produkt der Nebennieren und das reichlichste verteilende Steroidhormon, Aufschläge als der Vorläufer zu den Sexsteroiden (Androgene und Östrogene). Erhöhte DHEA-S Niveaus in den Affen auf CR sind mit Überleben17verbunden. Ähnlich schlagen Daten von der Baltimore-Längsschnittstudie des Alterns (BLSA) 18 vor, dass langlebige Menschen einige der gleichen physiologischen und biochemischen Änderungen aufweisen, die Wärmebeschränkung in den Tieren begleiten. In der Studie war Rate des menschlichen Überlebens in denen mit niedrigen Körpertemperaturen, niedrige Stände des verteilenden Insulins am höchsten; und hohe DHEA-S Niveaus.19

Während es dennoch kein unmittelbarer Beweis der menschlichen Lebensdauererweiterung durch CR gibt, hat es begrenzte Beobachtungs- und klinische Daten gegeben, die eine Verbindung vorschlägt. In den siebziger Jahren wurde die japanische Insel von Okinawa berichtet, um bis 40mal da viele Centenarians als andere japanische Gemeinschaften, das zu enthalten vorgeschlagen wurde, um aus CR zu resultieren (die Kalorienaufnahme von Erwachsenen und von Kindern in Okinawa war 20 - und 40 Prozent niedriger, als ihre Festlandgegenstücke, beziehungsweise)20 zwei Jahrzehnte früher, eine kleine Studie aufdeckte, dass 60 gesunde Senioren, die einen Durchschnitt von 1500 kcal/Tag während eines Zeitraums von 3 Jahren empfangen, erheblich Rate von Einlieferungen ins Krankenhaus und von numerisch gesenkten Sterberate gesenkt hatten, als eine gleiche Zahl der Steuerung sich freiwillig erbietet.21

CR in den Menschen schwächt Krankheits-Risiko ab

Es gibt einen wachsenden Körper des Beweises vorschlagend, dass CR möglicherweise Krankheitsrisikofaktoren verringert, die möglicherweise einen direkten Einfluss auf healthspan haben (und Lebensdauer indirekt erhöhen). Einige Beobachtungsstudien haben die Effekte von CR auf die mageren, gesunden Einzelpersonen aufgespürt und haben gezeigt, dass Gemäßigte CR (22-30% verringert sich in Kalorienaufnahme von den normalen Niveaus), Herzfunktion verbessert, verringert Markierungen der Entzündung (C-reaktives Protein, Tumor-Nekrose-Faktor (TNF)), verringert Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankung (erhöhtes LDL-Cholesterin, Triglyzeride, Blutdruck) und verringert Diabetesrisikofaktoren (fastende Blutzucker- und Insulinniveaus).CR 22,23,24,25 in den gesunden Einzelpersonen ist auch mit Reduzierungen in verteilendem Insulin ähnlichem Wachstumsfaktor - 1 (IGF-1) und cyclooxygenase II (COX-2) 26 verbunden gewesen, das möglicherweise von einem verringerten Risiko von bestimmten Krebsen hinweisend ist. Epidemiologische Daten zeigen eine Vereinigung zwischen höheren Konzentrationen des Plasmas IGF-1 und einem größeren Risiko von Brust27, Prostata28und Darmkrebsen.29 COX-2, zusätzlich zu seiner Rolle in der Entzündung, können das Wachstum und die Verbreitung von Tumoren fördern.30 31 32

CR Weise zur großen Glukose-Steuerung

Einleitungsergebnisse von der umfassenden Einschätzung von Langzeitwirkungen der Verringerung der Aufnahme von Energie (CALERIE)33 reproduzieren viele der metabolischen und physiologischen Antworten zum CR, das in den Nagetieren und in den Affen beobachtet wird.34 , die Effekte von CR in den Menschen, fördert das nationale Institut auf Altern (NIA) besser aufzuklären eine multistationierte randomisierte menschliche klinische Studie, um die Sicherheit und die Wirksamkeit von 2 Jahren CR in den nicht-beleibten aber überladenen gesunden Einzelpersonen festzusetzen. Forscher der Gruppe Pennington CALERIE haben 48 überladenen (durchschnittliches BMI 27,5) (Durchschnittsalter 37) Einzelpersonen von mittlerem Alter für 6 Monate eins von 4 Protokollen annehmend gefolgt: 1) 25% Wärmebeschränkung (CR-Gruppe), 2) CR 12,5% mit Wärmeausgaben zusätzliche 12,5% von der Übung (CREX-Gruppe), 3) sehr kalorienarme Diät (890 kcal/Tag) bis das 15% Gewichtsverminderung, gefolgt von einer Diät von genügenden Kalorien, um dieses Gewicht (VLCD-Gruppe) beizubehalten oder 4) Steuerung. Erwartungsgemäß verringerten alle drei demonstrierten Interventionsgruppen Körpergewicht, viszerales (Abdominal-) Fett und Fettzellegröße35,36 sowie verringerte Leberfettablagerungen.Der Verlust mit 37 Fetten war nicht zwischen den CR- und CREX-Gruppen erheblich unterschiedlich (24% Gesamtfett, 27% viszerales Fett).38 alle drei Interventionsgruppen demonstrierten auch Reduzierungen in DNA-Schaden.Die 39 nur CR- und CREX-Gruppen waren jedoch in der Lage, zwei Markierungen Langlebigkeit (verringerte Körpertemperatur und verringertes fastendes Plasmainsulin) zu verbessern sowie verringern kardiovaskuläre Risikofaktoren (LDL-C, Triglyzeride und Blutdruck. C-reaktives Protein wurde nur in der CREX-Gruppe verringert.40 verteilende Konzentrationen des Schilddrüsenhormons (T3) waren in den CR- und CREX-Gruppen niedriger. 41 Unterzustände von CR, von Reduzierung in verteilendem Schilddrüsenhormon und von Körpertemperatur schlägt die normale Anpassung des Körpers zur Aufnahme und zu den Ausgaben der niedrigeren Energie vor; ähnliche Verringerungen in T3 und in der metabolischen Rate sind anderer menschlicher und Tier-CR-Studien beobachtet worden.42 die CR-Gruppen wiesen auch Zunahmen der Menge von Mitochondrien (die zellulären Standorte der Energieerzeugung) auf und erhöhten Ausdruck von zwei Genen (TFAM und PGC-1α) das von der mitochondrischen Biogenese hinweisend sind, die Bildung von neuen Mitochondrien.43 mitochondrischer Verlust und Funktionsstörung sind möglicherweise für einige der stärksten Effekte des Alterungsprozesses verantwortlich.44

Ähnliche Ergebnisse sind von den CALERIE-Studien bei Washington University auf einer unterschiedlichen Gruppe 50-60 jährigen nicht-beleibten überladenen (durchschnittliches BMI 27) Freiwilligen nach 1-jährigem entweder von CR (3 Monate 16% CR gefolgt bis zum 9 Monaten 20% CR) oder von Übungstraining des gleichwertigen Energieaufwands beobachtet worden (IE. 20% von täglicher Kalorienaufnahme verbrauchen).CR 45 verbesserte kardiovaskuläre Parameter (ließ ventrikulären diastolischen Funktions-, diastolischen und systolischenBlutdruck), 46, gesenkte C-reaktive Protein- und Insulinresistenz 47und gesenktes verteilendes Schilddrüsenhormon T348 und fastendes Plasmainsulin.49

CR in diesem zweiten, ältere freiwillige Bevölkerung war nicht ohne etwas negative Konsequenzen: Verglichen mit der nur für Übung Gruppe, verringert sich das demonstrierte CR in Muskelmasse, in Stärke und in die aerobe Kapazität.50,51 die CR-Gruppe zeigten auch significantly more Verlust der Knochenmineraldichte (BMD) am Dorn, an der Hüfte, und am Schenkelbein (interochanter) als entweder das nur für Übung oder an den Kontrollgruppen, das bis zum Monat 3 der Studie wahrnehmbar war.52 sollte es gemerkt werden, dass bezüglich der jüngeren CALERIE-Arbeitsgemeinschaft, es keine bedeutenden Unterschiede bezüglich BMD in irgendwelchen der Gruppen an Monat 6. 53das Potenzial von Verlusten in der aeroben Kapazität gab und BMD die Bedeutung der Übung in den CR-Protokollen betonen.

Die CALERIE-Gruppe in der menschliche Nahrungs-Mitte Jeans Mayer-USDA auf Altern an der Büschel-Universität verglich die Effekte der CRnahrungszusammensetzung (hoch glycemic gegen niedrige glycemic Last) in 29 gesunden überladenen Erwachsenen, die mit 30% Kalorie eingeschränkten Mahlzeiten für 6 Monate versehen wurden, gefolgt von selbst-überwachter Beschränkung für zusätzlichen 6 Monate. Klinische Indikatoren (fastende Serumtriglyzeride, Cholesterin, Insulin) wurden erheblich in beiden Gruppen bei 6 und 12 Monaten verringert, aber waren nicht zwischen Gruppen unterschiedlich.54 gab es keinen bedeutenden Gewichtsdifferenzverlust oder Energieaufwand zwischen hohen glycemic (Hektogramm; 60% von Kalorien von den Kohlenhydraten) und niedrigem von glycemic (Fahrwerk; 40% von Kalorien von den Kohlenhydrat) Gruppen, aber das LG Group verloren significantly more Fettmasse und behielten fettfreieres Mass.55 das LG Group zeigten auch größere Abnahmen in CRP während der ersten 6 Monate des CR-Protokolls.56 , während diese Daten anzeigen, dass die Gesamtreduzierung in der Energieaufnahme und die nicht Nahrungszusammensetzung, möglicherweise ein wichtigerer bestimmender Faktor des Gewichtsverlustes und seiner verbundenen CRNutzen für die Gesundheit sind, schlägt es zusätzlichen Nutzen von Fahrwerk-Diäten vor. Durch ihre Natur können Fahrwerk-Diäten nach dem Essen („Nachmahlzeit") Aufzüge im Blutzucker begrenzen; das Helfen in der Wartung des 2-stündigen postmeal Niveaus des Ziels von <140 mg/dL, das die internationale Diabetes-Vereinigung vorschlägt, senkt möglicherweise das Risiko einiger Krankheiten, einschließlich Krebs, kognitive Beeinträchtigung, Herz-Kreislauf-Erkrankung und Retinopathie.57