Madison, Wisconsin și Baltimore, Maryland: o poveste despre două studii

de Peter Attia

Timp de citit 8 minute

Madison, Wisconsin și Baltimore, Maryland: o poveste despre două studii

Așa cum am discutat în partea I a acestei serii, multe experimente variind de la cele care implică drojdie, viermi, muște și rozătoare au sugerat că restricția calorică (CR) poate prelungi durata de viață. Deci, atunci când Wall Street Journal a lansat titlul, Studiul găsește o dietă cu conținut scăzut de calorii extinde durata de viață a maimuțelor, ca răspuns la un experiment care arată beneficiile pretinse ale CR (Colman și colab., 2009), nu părea controversat sau mai ales demn de remarcat.

Dar acest lucru a fost remarcabil din câteva motive. Acestea erau maimuțe. Acest studiu, realizat la Universitatea din Wisconsin (UW), 1 Centrul Național de Cercetare pentru Primate din Wisconsin, sau WNPRC, pentru a fi mai specific. va avea 30 de ani în 2019, o minune a longevității în sine. Studiul a fost, de asemenea, riguros controlat. Dacă putem lăsa etica deoparte, aceștia au fost subiecți captivi (în cuști individuali) cărora li s-a oferit fiecare masă de către anchetatori.

Cercetătorii nu pot face aceste tipuri de studii definitive pe termen lung la oameni în principal din trei motive. În primul rând, sunt prohibitiv de scumpe. În al doilea rând, durează mult timp pentru a conduce. În al treilea rând, sunt prea greu de făcut. (Puteți pune etica și în această ultimă categorie.) În ceea ce privește translabilitatea la oameni, studiile UW și NIA pot fi cele mai apropiate pe care le vom obține. Maimuțe rhesus (dacă ne referim la „maimuțe” în această postare, ne referim la maimuțe rhesus, dacă nu se menționează altfel) 2 macaco rhesusPisica mulatru) să fie și mai specific, împărtășesc aproximativ 93% identitate de secvență cu genomul uman. Prin contrast, aproximativ 40% din genomul uman poate fi aliniat la șoareci (Mouse Genome Sequencing Consortium, 2002). În plus, anatomia, fiziologia, endocrinologia, imunologia și neurologia lor sunt paralele cu ale noastre (Colman și Kemnitz, 1998).

Studiul UW a fost realizat în paralel cu un alt studiu la S.U.A. Institutul Național pentru Îmbătrânire (NIA) din Baltimore, Maryland. De fapt, studiul NIA a început în 1987, cu doi ani înainte de UW. Cu toate acestea, studiul NIA nu și-a publicat rezultatele privind supraviețuirea până în 2012, la trei ani de la publicarea inițială UW.

Aceste două studii CR (o țintă cu un aport cu 30% mai mic decât martorii) au fost efectuate pe parcursul a 20 de ani (și acum se apropie de 30 de ani), cu toate maimuțele urmărite până la moarte. Durata medie de viață a unei maimuțe rhesus în captivitate este de aproximativ 27 de ani, iar durata maximă de viață este de aproximativ 40 de ani (Colman și colab., 2009). Dacă aruncăm o privire asupra datelor UW din 2009, din punct de vedere semantic, studiul nu găsi CR extinde durata de viață a maimuțelor rhesus, în ciuda titlurilor din presa laică.

Anchetatorii comparau supraviețuirea mediană între grupurile CR și control (CON), nu longevitatea sau durata de viață în sine. Pentru a înțelege diferența, luați în considerare următorul exemplu (exagerat): dacă grupul CR a avut o supraviețuire mediană de 18 ani, iar grupul CON o supraviețuire mediană de 12 ani, există probabil un efect al creșterii supraviețuirii CR la aceste maimuțe. Dar dacă durata medie de viață tipică a maimuțelor este

27 de ani, nu există o extensie a duratei de viață în niciunul dintre grupuri în raport cu specia. De fapt, în această ipotetică, se observă o scădere a duratei de viață atât în ​​grupurile CON, cât și în cele CR.

Un alt exemplu: dacă durata de viață a bateriei MacBook-ului nostru este în medie de aproximativ două ore și ajunge la o putere de 50% la o oră (gândiți-vă la aceasta ca la o supraviețuire mediană), iar a dvs. (aceeași marcă, model etc.) este de patru (și ajunge la 50 % putere, sau supraviețuire medie, la două ore), durata de viață a bateriei este de două ori mai mare decât a noastră. Toate lucrurile sunt egale, dacă durata de viață a bateriei acestui model, model și ciclu de viață al unui MacBook are o durată medie de viață a bateriei de cinci ore, nu putem spune MacBook-ul dvs. sau orice altceva pe care l-ați făcut pentru a-l întreține (să zicem, încărcător) restricție) a prelungit durata de viață a bateriei. Poate că a făcut-o comparativ cu a noastră, dar o întrebare importantă este de ce durata de viață a bateriei este încă cu o oră mai scurtă decât durata medie de viață a bateriei unui MacBook în acest stadiu? (Dacă sunteți încă confuz cu privire la supraviețuirea mediană și durata de viață, așa cum am fost, am făcut un glosar pentru a încerca și a ajuta.)

Ce a găsit studiul UW în ceea ce privește supraviețuirea de 50% (adică, vârsta medie a maimuțelor rămase când au murit jumătate din maimuțele din cohorta respectivă)? 3 Trebuie să ne uităm la rezultatele publicate în 2014 pentru a afla (Colman și colab., 2014). Știam răspunsul doar pentru grupul de control, deoarece aproximativ 60% din maimuțele CR au supraviețuit încă la momentul publicării (Colman și colab., 2009). Supraviețuirea medie pentru maimuțele martor a fost de 25,91 comparativ cu 28,32 pentru maimuțele CR. Anchetatorii au detectat un efect semnificativ statistic al CR (p = 0,037) cu o FC estimată de 1,78 (IC 95%: 1,04-3,04). Fără a intra în jargonul statistic (faceți clic pe nota de subsol care precedă această propoziție pentru aceasta), în ceea ce privește supraviețuirea mediană, cele 38 de maimuțe CR

28 de ani) a trăit în medie cu doi ani mai mult decât cele 38 de maimuțe CON (

26 de ani). Cu alte cuvinte, atunci când jumătate din maimuțe au murit în fiecare grup, vârsta medie a maimuțelor rămase a fost de 28 și 26 de ani pentru grupurile CR și, respectiv, CON.

Spre deosebire de povestea din 2009 pentru studiul UW care extinde durata de viață, titlul din 2012 din Wall Street Journal a fost o reducere mare a caloriilor, nu înseamnă o viață mai lungă, sugerează studiul. Acest articol raporta cu privire la publicarea rezultatelor studiului NIA (Mattison și colab., 2012). „Un lucru care devine clar este că restricția de calorii nu este un Sfânt Graal pentru extinderea duratei de viață a tot ceea ce merge pe pământ”, a declarat Rafael de Cabo, autorul principal al studiului NIA. WSJ. Maimuțele CR, WSJ raportat, nu trăia mai mult decât controalele.

Înainte de a ajunge la faptul (important) că maimuțele din studiul NIA au intrat la diferite vârste (de la 1 la 23 de ani), printre alte diferențe notabile, dacă doar mediați datele brute de supraviețuire mediană (Mattison și colab., 2017), cele 57 de maimuțe CR (

28 de ani) a trăit în medie un an Mai puțin decât cele 57 de maimuțe CON (

Deci, ce dă? Ei bine, există vești bune și vești proaste. Vestea proastă este, surpriză surpriză, acest lucru este mult mai complicat decât sugerează titlurile. Nu prima dată și nici ultima. Vestea bună este, ei bine, aceeași. Contrastul involuntar dintre aceste două studii ne oferă o perspectivă potențială o dată la generație asupra utilității restricției calorice față de dietă (adică, restricționarea aportului total de energie versus restricționarea unui tip de aport de energie).

restricție

Figura 1. Medii medii de supraviețuire din studiile UW și NIA și durata medie de viață raportată pentru maimuțele rhesus ca specie. Date UW de la Colman și colab., 2014. Datele NIA reprezintă supraviețuirea mediană medie a tuturor grupurilor din fiecare cohortă (CON și CR), de la Mattison și colab., 2017.

Compoziția dietei

Una dintre cele mai mari diferențe metodologice între studiile UW și NIA a fost compoziția dietei, deși o diferență atât de evidentă abia a fost menționată în presă. În studiul UW, atât CR, cât și grupul de control au fost supuși unei diete „semipurificate” de „substanțe alimentare”, așa cum le-ar numi Michael Pollan. Maimuțele UW, înainte de studiu, consumau o dietă „Purina Monkey Chow”, formată din multe dintre aceleași alimente pe care le veți vedea în dieta studiului NIA, mai jos (Figura 2). Între compoziția dietei studiilor UW și NIA și ceea ce mănâncile rhesus mănâncă în natură, au existat diferențe substanțiale. Figura 2 reprezintă compoziția raportată a macronutrienților dietelor în termeni umani.

Figura 2. Compoziții de macronutrienți din dietele NIA, UW și de tip sălbatic, demonstrate de alimente reprezentative în dieta umană. Cantitățile reprezintă aproximativ 2.030 de calorii pe zi pentru grupul de control UW și aproximativ 1.440 pentru grupul UW CR, o reducere estimată cu 29% a caloriilor în comparație cu grupul de control alimentat liber (în timpul zilei). Aceasta este mărită la un volum echivalent uman pentru comparație. Maimuțele CON mănâncă aproximativ 40% din total (aproximativ 800 kcals pe zi). 4 Conform 2015-2020 Linii directoare dietetice pentru americani, estimările calorice zilnice variază de la 1.600 la 2.400 de calorii pentru femei și de la 2.000 la 3.000 de calorii pentru bărbați.

Echivalentul alimentar rapid al omului pentru dieta zilnică UW CON este:

  • 4 Hamburgeri 5 În timp ce compoziția macronutrienților este aproape de ceea ce mâncau maimuțele, rețineți că maimuțele își luau proteinele din zer.
  • 3 cartofi mici
  • 3 băuturi răcoritoare îndulcite cu zahăr de 12 uncii

Echivalentul dietei UW CR:

  • 3 hamburgeri
  • 2 cartofi mici
  • 2 băuturi răcoritoare îndulcite cu zahăr de 12 uncii

Pentru maimuțele studiate de NIA, ar fi o provocare pentru ei să mănânce alimente dintr-o articulație tradițională de fast-food, deoarece dieta lor constă în principal din grâu, porumb, soia, pește și făină de lucernă pentru proteine; grăsimi din uleiul de soia (și uleiurile din celelalte ingrediente: porumb, grâu și pește) (Ingram și colab., 1990).

Echivalentul dietei NIA CON:

  • 10 cupe de fulgi de porumb
  • 5 briose englezești
  • 2 cutii de ton cu puțin ulei
  • 2 cupe de varză de lucernă

Echivalentul dietei NIA CR:

  • 8 cupe de fulgi de porumb
  • 4 briose englezești
  • 1,5 Cutii de ton cu puțin ulei
  • 1,5 Cesti de varza de lucerna

Maimuțele UW obțineau puțin sub 29% din kcal-urile zilnice din zaharoză (adică zahăr de masă), 30% din amidon de porumb, 5% din dextrină și 10% din ulei de porumb (Kemnitz și colab., 1993; Ramsey și colab. ., 2000) (Tabelul 1).

Tabelul 1. Compoziția dietei în fiecare locație. Tabel retipărit din Mattison și colab., 2017 (CC de 4.0).

Dieta studiului NIA arăta mai degrabă ca o dietă pescatariană „conștientă de sănătate”. În studiile UW și NIA, maimuțelor li s-a oferit, de asemenea, o gustare, constând de obicei dintr-o bucată de fructe. Dieta NIA nu este tocmai o copie de carbon a rădăcinilor, fructelor, semințelor și scoarței, insectelor și animalelor mici pe care maimuțele rhesus le mănâncă de obicei în sălbăticie, dar este probabil mai aproape decât UW datorită cantităților mici de zahăr și porumb ulei și concentrații mai mari de alimente nepurificate, în special.

Cantitatea dietei

Mulți au speculat că motivul pentru care studiul NIA nu a observat o creștere a supraviețuirii și faptul că maimuțele CON NIA au trăit mai mult în medie decât maimuțele UW CR se datorează faptului că maimuțele UW CON au fost hrănite ad libitum (adică, după cum se dorește, fără restricții în aport) și maimuțele NIA CON nu au fost.

Realitatea este că atât la UW, cât și la NIA, maimuțele CON au fost hrănite cu o cantitate proporțională, dar au fost ajustate pentru a fi ad libitum. La UW, toate maimuțele au fost hrănite dimineața și orice mâncare rămasă a fost îndepărtată mai târziu în timpul zilei, „când a fost oferit un tratament cu fructe sau legume proaspete, care a fost consumat rapid și complet”, scriu anchetatorii (Mattison și colab., 2017). „Alocarea hranei pentru animalele de control a fost ajustată pentru a se asigura că au existat întotdeauna niște alimente nemâncate care trebuie îndepărtate la sfârșitul zilei. În acest fel, animalele UW au fost hrănite ad libitum în timpul zilei, dar au fost hrăniți peste noapte. ”

La NIA, „Suma furnizată maimuțelor CON a fost determinată a fi aproximativ ad libitum, deoarece în timpul măsurătorilor regulate ale consumului de alimente”, scriu anchetatorii (Mattison și colab., 2005), „maimuțele din grupul CON au fost observate că au lăsat câteva biscuiți nemâncați în fiecare zi în cuști sau pe ecranele de sub cuști. ” Cu alte cuvinte, maimuțele CON de pe ambele site-uri au putut mânca cât doreau, dar au existat mai multe restricții cu privire la momentul în care maimuțele UW aveau alimente disponibile (mai multe despre acest lucru mai jos).

Au mâncat maimuțele UW mai mult decât maimuțele NIA?

Primul lucru pe care trebuie să-l realizăm înainte de a răspunde la această întrebare este că numărul de calorii a variat în mod evident în diferite momente ale vieții maimuțelor. Mattison și colegii ei (2017) oferă o cifră cu tendințe de consum de-a lungul anilor (Figura 3).

Figura 3. Date privind consumul de alimente pentru maimuțe la NIA și UW. Figura retipărită din Mattison și colab., 2017 (CC de 4.0).

Privind la medii (Tabelul 2), ați putea susține că maimuțele NIA CON au urmat o dietă de 14% CR comparativ cu maimuțele UW CON și de aceea maimuțele NIA CON au trăit mai mult. Dar de ce maimuțele NIA CON au trăit puțin mai mult maimuțele NIA CR când mâncau cu 29% mai mulți kilograme?

Tabelul 2. O medie estimată a valorilor zilnice kcal zilnice pentru grupurile de maimuțe UW și NIA.

De ce maimuțele UW CON mănâncă cu 17% mai multe kilograme decât maimuțele NIA CON (sau invers) atunci când ambele mâncau diete aproximativ ad libitum? Rețineți că acestea sunt estimări aproximative pe parcursul duratei de viață a studiilor și, de asemenea, rețineți că apare în unele grupuri kcals încep să convergă (Figura 3), unde severitatea restricției scade în timp.

Venind, vom aborda întrebările de mai sus și vom discuta mai multe despre restricția dietetică și restricția calorică la aceste maimuțe, pe lângă câteva alte aspecte surprinzătoare ale dietelor.

Colman, R.J. și Kemnitz, J. (1998). Metode în cercetarea îmbătrânirii.

Colman, R.J., Anderson, R.M., Johnson, S.C., Kastman, E.K., Kosmatka, K.J., Beasley, T.M., Allison, D.B., Cruzen, C., Simmons, H.A., Kemnitz, J.W., și colab. (2009). Restricția calorică întârzie debutul bolii și mortalitatea la maimuțele rhesus. Știința 325, 201-204.

Colman, R.J., Beasley, T.M., Kemnitz, J.W., Johnson, S.C., Weindruch, R. și Anderson, R.M. (2014). Restricția calorică reduce mortalitatea legată de vârstă și toate cauzele la maimuțele rhesus. Nat Commun 5, 3557.

Consorțiu, M.G.S. (2002). Secvențierea inițială și analiza comparativă a genomului șoarecelui. Natura 420, 520-562.

Ingram, D.K., Cutler, R.G., Weindruch, R., Renquist, D.M., Knapka, J.J., April, M., Belcher, C.T., Clark, M.A., Hatcherson, C.D., și Marriott, B.M. (1990). Restricție alimentară și îmbătrânire: inițierea unui studiu de primate. J Gerontol 45, B148-163.

Kemnitz, J.W., Weindruch, R., Roecker, E.B., Crawford, K., Kaufman, P.L. și Ershler, W.B. (1993). Restricția dietetică a maimuțelor rhesus masculi adulți: proiectare, metodologie și constatări preliminare din primul an de studiu. J Gerontol 48, B17-26.

Mattison, J.A., Black, A., Huck, J., Moscrip, T., Handy, A., Tilmont, E., Roth, G.S., Lane, M.A. și Ingram, D.K. (2005). Scăderea aportului caloric legată de vârstă și motivația pentru hrană la maimuțele rhesus. Neurobiol. Îmbătrânirea 26, 1117-1127.

Mattison, J.A., Roth, G.S., Beasley, T.M., Tilmont, E.M., Handy, A.H., Herbert, R.L., Longo, D.L., Allison, D.B., Young, J.E., Bryant, M., și colab. (2012). Impactul restricției calorice asupra sănătății și supraviețuirii la maimuțele rhesus: studiul NIA. Natura 489.

Mattison, J.A., Colman, R.J., Beasley, T.M., Allison, D.B., Kemnitz, J.W., Roth, G.S., Ingram, D.K., Weindruch, R., Cabo, R. de și Anderson, R.M. (2017). Restricția calorică îmbunătățește sănătatea și supraviețuirea maimuțelor rhesus. Nature Communications 8, 14063.

Ramsey, J.J., Colman, R.J., Binkley, N.C., Christensen, J.D., Gresl, T.A., Kemnitz, J.W. și Weindruch, R. (2000). Restricție dietetică și îmbătrânire la maimuțele rhesus: studiul Universității din Wisconsin. Exp. Gerontol. 35, 1131–1149.

Imagine prezentată de Thomas Schoch CC BY-SA 3.0 prin Wikimedia Commons