Onderzoek: Langer leven? Minder eten!

Langer leven door calorieën te eten? Leuk, maar kan je het ook faken?

Minder calorieën, langer leven

Wat een kut artikel. Winter is coming, tijd om te bulken en dan begin ik over calorierestrictie, het beperken van de hoeveelheid calorieën die je eet. Daarmee hoef je dit weekend ook niet aan te komen zetten in Las Vegas waar de deelnemers aan de Mr. Olympia gemiddeld ergens tussen de 6000 en 10.000 calorieën per dag eten.

Don’t kill the messenger, zal ik maar zeggen.

Zo’n 80 jaar geleden werd een eerste onderzoek verricht waaruit bleek dat calorierestrictie de levensduur van ratten flink kan verhogen [1]. Recenter werk heeft deze resultaten herhaald in verschillende soorten muizen en apen [2,3]. Het is echter niet duidelijk waarom het eten van minder calorieën (in sommige gevallen minder dan een normaal geachte voedingsbehoefte) de levensduur verlengt.

Sinds vorig jaar zijn er echter verschillende onderzoeken verschenen die verschillende verklaringen bieden voor het levensverlengende effect van calorierestrictie.

Ik begin met het meest recente onderzoek waarvan de bevindingen deze maand werden gepubliceerd in Nature Communications [4].

Minder calorieën, minder ouderdomsschade aan DNA

Waarom leven mensen eigenlijk langer dan apen en apen langer dan muizen? De onderzoekers van Temple University verklaren dit door verschillen in DNA methylering. Dat klinkt ingewikkeld en is het eigenlijk ook, sorry. We hebben het al eens eerder besproken in een artikel over de erfelijke schade die een vader in zijn nageslacht kan veroorzaken door teveel energy drinks te drinken. We hebben het dan over epigenetica, de omkeerbare erfelijke veranderingen in genen zonder dat (de sequentie van) het DNA zelf verandert. DNA methylering is een vorm hiervan waarbij methylgroepen worden toegevoegd aan het DNA waarmee de functie verandert.

Waar het op neerkomt, is dat met de leeftijd grotere epigenetische veranderingen optreden, epigenetic drift, zoals de onderzoekers dat noemen. In hun onderzoek hebben zij aangetoond dat deze veranderingen veel sneller optreden in muizen dan in apen en veel sneller in apen dan in mensen. Dit verklaart volgens hen waarom muizen gemiddeld maar 2 tot 3 jaar leven, apen ongeveer 25 jaar en mensen 70 tot 80 jaar. Tot deze conclusie kwamen zij door deze veranderingen in het DNA door veroudering, te vergelijken tussen deze drie levensvormen.

In other words, the greater the amount of epigenetic change — and the more quickly it occurred — the shorter the species’ lifespan. Our next question was whether epigenetic drift could be altered to increase lifespan.

Dr. Issa, Temple University

Vervolgens gingen de onderzoekers experimenteren door de jonge muizen 40% minder calorieën te geven en oudere muizen 30% minder. In beide leidde dit tot significante verlaging van de epigenetische veranderingen. In zo’n mate zelfs dat deze aanpassingen in de oudere muizen vergelijkbaar waren met die in jonge muizen.

The impacts of calorie restriction on lifespan have been known for decades, but thanks to modern quantitative techniques, we are able to show for the first time a striking slowing down of epigenetic drift as lifespan increases

Eerdere onderzoeken hebben een verband aangetoond tussen hogere epigenetische veranderingen en ouderdom-gerelateerde ziektes zoals kanker. Het onderzoek van Temple University laat zien dat het sturen op deze veranderingen een manier kan zijn om de kans op ziektes te verlagen.

De onderzoekers hopen meer factoren te kunnen vinden die de verschillen in snelheid van epigenetic drift in verschillende mensen kan verklaren.

Joepie, minder eten!

Ik zei toch dat het een kut artikel is. Niemand zit te wachten op de boodschap dat je minder moet eten om langer te leven, behalve de minderbedeelden in deze wereld dan.

Het is wel goed te beseffen dat wanneer de onderzoekers het hebben over calorierestrictie om de levensduur te verlengen, ze het ook vooral over de calorieën hebben en niet de voedingswaarden. In deze onderzoeken worden dus zoveel mogelijk de ‘lege’ calorieën geschrapt. Voeding die veel calorieën, maar weinig voedingsstoffen oplevert. Jezelf simpelweg uitsterven is geen goede methode om langer te leven natuurlijk. Minder troep eten, dat is de sleutel.

Om dit artikel iets vrolijker te maken, kan ik echter ook een prettiger klinkend alternatief noemen dan minder (troep) eten.

Calorierestrictie faken met ketonen

De epigenetische veranderingen zijn niet de enige verklaring die wetenschappers bieden voor het effect van het verlagen van calorieën op de levensduur.

Een theorie die al wat langer bekend is, heeft te maken met processen in de spijsvertering zoals de werking van insuline (en IGF-1), oxidatieve stress en de vorming van vrije radicalen [5,6]. Eerder dit jaar verschenen de resultaten van onderzoekers die een review publiceerden in IUBMB Life [7]. Net als het latere onderzoek naar de epigenetische veranderingen vroegen ook deze onderzoekers zich af wat dit effect van calorierestrictie verklaarde in zoveel verschillende levensvormen van gist tot fruitvliegjes en de eerder genoemde muizen, apen en mensen [1,2,3,8,9]. Dit team van onderzoekers keek echter naar de overeenkomst in het metabole proces wanneer er weinig calorieën binnenkomen; ketose.

In het kort: Wanneer het lichaam niet genoeg glucose (suikers) heeft om te verbranden, stapt het over op het verbranden van vetten. Hierbij komen moleculen vrij genaamd ketolichamen. Vetten kunnen de hersens niet van energie voorzien en de ketolichamen vormen zo een alternatieve route om de hersenen van energie te voorzien als transportmiddel van vetzuren.

Deze ketolichamen zouden volgens het team van onderzoekers een verklaring kunnen vormen waarom caloriebeperking de levensduur verlengt. Er zijn echter ook synthetische (esters van) ketolichamen welke onder andere in onderzoek ter bestrijding van alzheimer getest zijn [10]. Dat zulke ketolichamen, die niet door het lichaam zelf zijn aangemaakt, diens werking zouden kunnen imiteren zou blijken uit een onderzoek met ringwormen. Toen zo’n ketolichaam, d-βHB, werd toegediend in de ringwormen, verlengde dit de levensduur [11]. Andere onderzoeken met muizen en ratten toonden aan dat d-βHB bloedsuiker en insuline verlagend werkt, één van de mogelijke verklaringen op het verlengende effect op de levensduur.

Nu dus maar wachten tot deze bron van de eeuwige jeugd voor 49,95 wordt verkocht op Tel Sell.

Referenties

1. McCay, C. M., Crowell, M. F. & Maynard, L. A. The effect of retarded growth upon the length of life span and upon the ultimate body size. Nutrition 5, 63–79 (1935).
2. Swindell, W. R. Dietary restriction in rats and mice: a meta-analysis and review of the evidence for genotype-dependent effects on lifespan. Ageing Res. Rev. 11, 254–270 (2012).
3. Colman, R. J. et al. Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. Science 325, 201–204 (2009).
4. Shinji Maegawa, Yue Lu, Tomomitsu Tahara, Justin T. Lee, Jozef Madzo, Shoudan Liang, Jaroslav Jelinek, Ricki J. Colman, Jean-Pierre J. Issa. Caloric restriction delays age-related methylation drift. Nature Communications, 2017; 8 (1) DOI: 10.1038/s41467-017-00607-3
5. Masoro, E. J. (2009) Caloric restriction-induced life extension of rats and mice: a critique of proposed mechanisms. Biochim. Biophys. Acta. 1790, 1040–1048.
6. Junfang Wu, Liu Yang, Shoufeng Li, Ping Huang, Yong Liu, Yulan Wang, Huiru Tang. Metabolomics Insights into the Modulatory Effects of Long-Term Low Calorie Intake in Mice. Journal of Proteome Research, 2016; 15 (7): 2299 DOI:
7. Veech, R. L., Bradshaw, P. C., Clarke, K., Curtis, W., Pawlosky, R. and King, M. T. (2017), Ketone bodies mimic the life span extending properties of caloric restriction. IUBMB Life, 69: 305–314. doi:10.1002/iub.1627
8. Lee, S. H. and Min, K. J. (2013) Caloric restriction and its mimetics. BMB Rep. 46, 181–187.
9. Klass, M. R. (1977) Aging in the nematode Caenorhabditis elegans: major biological and environmental factors influencing life span. Mech. Age. Dev. 6, 413–429.
10. Veech R.L. and King, M.T. (2017) Alzheimer’s disease: causes and treatment. In: Ketogenic Diet and Metabolic Therapy (Masino, S. A., ed.). pp. 241–253,Oxford University Press, Oxford
11. Edwards, C., Copes, N., and Bradshaw, P. C. (2015) D-ss-hydroxybutyrate: an anti-aging ketone body. Oncotarget 6, 3477–3478.
12. Kashiwaya, Y., Pawlosky, R., Markis, W., King, M. T., Bergman, C., et al. (2010) A ketone ester diet increases brain malonyl-CoA and Uncoupling proteins 4 and 5 while decreasing food intake in the normal Wistar Rat. J. Biol. Chem. 285, 25950–25956.
13. 78Srivastava, S., >Kashiwaya, Y., King, M. T., Baxa, U., Tam, J., et al. (2012) Mitochondrial biogenesis and increased uncoupling protein 1 in brown adipose tissue of mice fed a ketone ester diet. FASEB J. 26, 2351–2362