Mechanismus omezení kalorií a buněčná odezva
Omezení příjmu kalorií vyvolává v organismu ochranné reakce, které souvisejí s adaptací na sníženou dostupnost živin. Klíčovým prvkem tohoto procesu je autofagie, tedy mechanismus čištění a obnovy buněčných struktur, jehož vyšší efektivita je považována za hlavní faktor zpomalování procesů stárnutí. Tato metabolická odezva je regulována různými senzory, které v těle vyhodnocují přítomnost specifických složek potravy, mezi něž patří i esenciální aminokyseliny. Výzkum se dlouhodobě zaměřoval na vliv omezení methioninu, přičemž laboratorní studie prokázaly, že strava s nízkým obsahem této aminokyseliny vyvolává u zvířat účinky podobné celkovému kalorickému omezení.
Přehodnocení role aminokyselin při stárnutí
Recentní odborné poznatky naznačují, že dosavadní interpretace vlivu methioninu na délku života může být nepřesná. Většina diet používaných v experimentech k omezení methioninu totiž zároveň vede ke snížení hladiny cysteinu, což je neesenciální aminokyselina. V běžných podmínkách organismus využívá methionin k produkci cysteinu, což komplikuje rozlišení mezi účinky nedostatku obou těchto látek. Nová zjištění publikovaná v odborném materiálu Cysteine reduction rather than methionine restriction promotes immunometabolic fitness to confer survival benefit in aging však naznačují, že za metabolické benefity je zodpovědný primárně nedostatek cysteinu.
Experimentální zjištění
Vědecký tým využil ke svému výzkumu modely organismů, u nichž byla narušena metabolická dráha umožňující přeměnu methioninu na cystein. Výsledky ukázaly, že omezení cysteinu vede k aktivaci specifických procesů v centrálním nervovém systému, které stimulují sympatický nervový systém a následně zvyšují termogenezi a energetický výdej v tukové tkáni.
Studie na hlísticích druhu Caenorhabditis elegans prokázala, že selektivní omezení cysteinu zvyšuje délku života a odolnost vůči stresu nezávisle na hladině methioninu. Pozorování u myší s geneticky upraveným metabolismem dále potvrdila, že omezení methioninu je neúčinné, pokud je v dietě zachován dostatečný přísun cysteinu. Naopak cílené snížení hladiny cysteinu vedlo k reprogramování imunitně-metabolických funkcí a pozitivně ovlivnilo délku zdravého života, a to i v pokročilém věku. Závěrem těchto zjištění je, že pro dosažení metabolických benefitů spojených s dlouhověkostí je rozhodující snížení hladiny cysteinu, zatímco hladina methioninu může zůstat zachována.