Współczesny świat nieustannie poszukuje rozwiązań wydłużających ludzkie życie i spowolniających procesy starzenia. W tej pogoni za "eliksirem młodości" naukowcy odkryli niezwykłe białka zwane sirtuinami, które zdają się odgrywać istotną rolę w regulowaniu tempa starzenia się organizmu. Sirtuiny to prawdziwy przełom w dziedzinie dietetyki i medycyny, a dieta oparta na ich aktywacji - dieta sirt - zyskuje coraz większą popularność wśród osób pragnących zachować młodość, zdrowie i szczupłą sylwetkę.
Czym są sirtuiny?
Sirtuiny to nic innego, jak białka enzymatyczne, które występują u wszystkich żywych organizmów - od prostych drobnoustrojów po złożone organizmy. W obrębie sirtuin wyróżnia się siedem enzymów (SIRT1 – SIRT7), które różnią się między sobą miejscem występowania w obrębie komórki, rodzajem katalizowanych reakcji oraz substratów białkowych. Wszystkie sirtuiny do swojej aktywności katalitycznej potrzebują NAD+ jako kofaktora. Sirtuiny niejednokrotne określane są jako "białka długowieczności" lub "białka szczupłości". Sirtuiny zaangażowane są w różnorodne procesy w tym m.in.:
- starzenie,
- modulowanie procesów zapalnych,
- wpływ na ochronę komórek przed stresem oksydacyjnym, (wzmocnienie efektywności działania mechanizmów przeciwutleniających (dokłądniej aktywność SOD),
- regulacja procesów metabolicznych,
- modyfikacja potranslacyjna białek,
- wyciszanie transkrypcyjne genów,
- zwiększanie przeżywalności komórek (wyciszenie p53 i modulowanie apoptozy),
- metabolizm (deacetylacja PGC-1α- wpływ na nasilenie procesu glukoneogenezy, spowolnienie PPAR-γ- procesu lipolizy w tkance tłuszczowej, wydzielania insuliny),
- nasilenie procesów naprawczych DNA (deacetylacja Ku70),
Sirtuiny a odchudzanie - podstawy
Odkrycie sirtuin i ich działania zapoczątkowało intensywne badania nad ich rolą w organizmie. Ostatnie ich wyniki wykazały, że długotrwałe ograniczenie spożycia kalorii do 30–50% poniżej dziennego zapotrzebowania spowalnia proces starzenia i w efekcie wydłuża życie wielu organizmów. Zarówno w badaniach in vitro, jak i in vivo, stwierdzono, że pewne polifenole, takie jak resweratrol, powszechnie kojarzony jako składnik czerwonego wina, aktywują sirtuiny w sposób podobny do diety niskokalorycznej. Obecnie rozważa się możliwość wykorzystania chemicznych regulatorów aktywności sirtuin w leczeniu chorób związanych z wiekiem.
Aktywacja sirtuin poprzez dietę - najważniejsze informacje
Jednym ze sposobów modulowania aktywności sirtuin jest spożywanie odpowiedniej ilości ich naturalnych aktywatorów- przeciwutleniaczy i najlepiej znany sposób- deficyt kaloryczny. Te dwa elementy tworzą podstawy diety sirtuinowej, znanej jako sirtfood. Istnieje wiele inbterpretacji i pomysłów na dietę sirt. Najlepiej, aby w diecie Sirt łączyć zasady diet azjatyckiej- duży udział naturalnych przypraw, roślin strączkowych i śródziemnomorskiej- duży udział warzyw, z dodatkowym deficytem energetycznym diety, podzielonym na fazy, uwzględniający moment wyjścia z deficytu dla urzymania efektu, przy zachowaniu odpowiedniej proporcji makroskładników, a szczególnie białka. Pierwszy etap restrykcji energetycznej jest jednocześnie najkrótszy, bo trwa około trzech dni, podczas którego spożywa się około 1000 kcal. Potem energetyczność ulega stopniowemu zwiększaniu. Całą dieta bazuje na warzywach, w tym strączkach, owocach, dostarczając dużych ilości bioaktywnych składników roślinnych, takich jak polifenole, w tym stilbeny, katechiny, flawonole o działaniu antyoksydacyjnym.
Dieta sirt - zdrowie i długowieczność
Dodatkowo wprowadza się tłuste ryby bogate w kwasy tłuszczowe omega-3. W diecie sirtfood zaleca się spożywanie specyficznych bioaktywnych składników roślinnych charakterystycznych dla diety śródziemnomorskiej (np. resweratrol z czerwonego wina, nienasycone kwasy tłuszczowe czy oleuropeina z oliwy z oliwek) oraz azjatyckiej (np. izoflawony z soi i galusan epigallokatechiny z zielonej herbaty, kurkuminoidy z szczodrze dodawanej do potraw kurkumy). dieta sirtuinowa, łącząca składniki aktywujące sirtuiny z elementami diet azjatyckiej i śródziemnomorskiej, jest obiecującą strategią żywieniową dla wsparcia zdrowia m.in. przez opóźnianie procesów starzenia na poziomie molekularnym. Dowiedz się razem z nami, co jeść, aby pobudzić sirtuiny.
Bezpieczeństwo i przeciwwskazania diety sirt
W większości przypadków dieta sirt jest bezpieczna i dobrze tolerowana. Podstawą jest stopniowe wprowadzanie zmian, monitorowanie samopoczucia i regularna konsultacja z ekspertami.
Ograniczenie kaloryczności w pierwszej fazie diety może być ryzykowne dla osób o niskiej masie ciała lub z niedowagą. W takich przypadkach konieczna będzie konsultacja z lekarzem lub dietetykiem.
Dieta sirt nie jest zalecana dzieciom, kobietom w ciąży i matkom karmiącym piersią. Może to negatywnie wpływać na prawidłowy rozwój i funkcjonowanie organizmu.
Osoby zmagające się z przewlekłymi chorobami, takimi jak cukrzyca czy choroby serca, powinny skonsultować się z lekarzem przed rozpoczęciem tego sposobu żywienia.
Należy zwrócić uwagę na potencjalne interakcje między składnikami diety sirt a przyjmowanymi lekami. Konsultacja z lekarzem jest tu podstawą.
Szczegółowe informacje na temat diety sirtfood zamieściliśmy również w artykule “Czym jest dieta sirt i na czym polega?”.
Wybrane modulatory aktywności sirtuin o udokumentowanym działaniu
Resweratrol
Dobrze znany antyoksydant, w kontekście róznych schorzeń. Przypisuje mu się również działanie przeciwzapalne, wybielające (skóra), przeciwbakteryjne, przeciwnowotworowe i przeciwstarzeniowe. Resweratrol stymuluje aktywność SIRT1 i SIRT5, jednocześnie hamując aktywność SIRT3. Badania potwierdzają, że jego wpływ na SIRT1 ma znaczenie dla działania przeciwstarzeniowego i przeciwzapalnego.
Resweratrol, stosowany w różnych porcjach, wykazuje znaczący wpływ na aktywność sirtuin i parametry metaboliczne. W badaniu przeprowadzonym na osobach z nieleczoną cukrzycą, które przyjmowały 40 mg lub 500 mg dziennie, zaobserwowano istotny wzrost aktywności SIRT1, co wiązało się z wyższą całkowitą zdolnością antyoksydacyjną (TAS) i większą utratą tkanki tłuszczowej. W innym badaniu z udziałem zdrowych osób w wieku 55-65 lat, przyjmujących 500 mg resweratrolu dziennie przez 30 dni, stwierdzono aktywację SIRT1 oraz zmiany metaboliczne podobne do tych, które występują przy restrykcji kalorycznej.
Nikotynamid
Hamuje aktywność sirtuin, w tym przede wszystkim SIRT1 - może przyczyniać się do aktywności protekcyjnej tej substancji przed szkodliwym działaniem promieniowania UV.
Astaksantyna
Astaksantyna jest naturalnym barwnikiem zaliczanym do karotenoidów. Występuje głównie w glonach, drożdżach, łososiu, pstrągu, krylu, krewetkach i rakach, nadając im charakterystyczną czerwoną barwę. Ma udokumentowane działanie hamujące utlenianie lipidów, działanie przeciwzapalne, immunomodulujące, przeciwnowotworowe, kardioprotekcyjne oraz przeciwcukrzycowe.
Kwasy tłuszczowe
Kwasy tłuszczowe, a dokładniej niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT), są często wykorzystywane w kosmetologii jako składniki aktywne, na przykład w produktach przeciwstarzeniowych i ograniczających utratę wody. Znaczenie sirtuin w metabolizmie tłuszczów jest dobrze znane – prowadzone są badania nad tym, jak restrykcja kaloryczna aktywuje SIRT1, wpływając na procesy starzenia, choroby metaboliczne oraz neurodegeneracyjne.
Flawonoidy
Flawonoidy to związki z grupy polifenoli obecne w roślinach, które działają jako barwniki chroniące przed szkodliwym działaniem promieniowania ultrafioletowego oraz jako przeciwutleniacz. Kwercetyna jest aktywatorem SIRT1, a także wykazuje zależny od stężenia wpływ na aktywność SIRT6. Aktywacja SIRT6 może zapewniać ochronę przed chorobami związanymi z zaburzeniami metabolizmu i starzeniem się, natomiast hamowanie SIRT6 jest postrzegane jako potencjalna terapia przeciwnowotworowa.
Fukoidany
Fukoidany obecne w niektórych algach morskich to złożona grupa siarczanowych polisacharydów. Wykazuje silne działanie przeciwzapalne oraz antyproliferacyjne.
Kwercetyna
Kwercetyna pomaga w usuwaniu wolnych rodników i wspiera układ odpornościowy, Występuje w truskawkach, gruszkach, cebuli i kaparach. Kwercetyna została poddana licznych badaniom, które wykazują jej pozytywny wpływ na zdrowie metaboliczne. W meta-analizie 9 badań obejmujących osoby z zespołem metabolicznym, wykazano, że przyjmowanie kwercetyny w dawkach ≥ 500 mg przez okres dłuższy niż 8 tygodni prowadzi do znaczącego obniżenia poziomu glukozy na czczo (FPG).
Ponadto inna meta-analiza 5 badań wskazała, że codzienne spożywanie kwercetyny w dawkach > 50 mg ma istotny wpływ na obniżenie poziomu trójglicerydów (TG) we krwi.
NAD i NMN - znaczenie
Aby aktywować sirtuiny (białka Sir) konieczna jest obecność NAD (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy). Jednak wraz z wiekiem jego poziom w organizmie maleje, co jest jedną z przyczyn zmniejszonej aktywności sirtuin. NAD jest syntetyzowany w organizmie z NMN (mononukleotyd nikotynamidu), który z kolei powstaje z NR (rybozydu nikotynamidu). NMN można znaleźć w awokado, brokułach i kapuście. NMN.
Wyniki badań dotyczące działania NMN w aspekcie zdrowia metabolicznego i starzenia się są obiecujące. W badaniu przeprowadzonym z udziałęk kobiet cierpiących na otyłość w stanie przedcukrzycowym w wieku pomenopauzalnym, podawanie 250 mg NMN dziennie przez 10 tygodni prowadziło do zwiększenia insulinowrażliwości oraz regeneracji tkanki mięśniowej. Z kolei badanie z udziałem zdrowych osób h w średnim wieku, które przyjmowały 600 do 900 mg NMN dziennie przez 60 dni, wykazało obniżenie biologicznego wieku komórek krwi, poprawę wyników testu 6-minutowego marszu oraz wyższe stężenie NAD+ we krwi. Te wyniki sugerują, że NMN może mieć istotne korzyści dla poprawy zdrowia metabolicznego i spowalniania procesu starzenia.
Sirtuiny a ogólne zdrowie i starzenie się organizmu
Odkrycie sirtuin zrewolucjonizowało nasze postrzeganie procesów starzenia się organizmu. Okazuje się, że te niezwykłe białka enzymatyczne odgrywają rolę w regulacji metabolizmu, naprawie uszkodzeń DNA oraz modulowaniu procesów zapalnych i odporności.
Badania na zwierzętach i z udziałem ludzi jednoznacznie potwierdzają, że wyższy poziom sirtuin przekłada się na wydłużenie życia i zachowanie dobrego stanu zdrowia w wieku podeszłym. Mechanizm ten jest ściśle powiązany z reakcją organizmu na łagodny stres, jakim jest ograniczenie kaloryczności diety.
Aktywacja sirtuin może przynieść korzyści w profilaktyce i leczeniu wielu schorzeń związanych z wiekiem, w tym chorób serca, cukrzycy, neurodegeneracyjnych, a nawet niektórych rodzajów nowotworów. Co więcej, sirtuiny wpływają na poprawę metabolizmu tłuszczów i węglowodanów, pomagając w utrzymaniu zdrowej sylwetki.
Sirtuiny a starzenie się skóry
Sirtuiny pełnią funkcję nie tylko w procesach starzenia się organizmu, ale również w starzeniu się skóry. Badania wykazały, że aktywacja tych białek może przynieść wymierne korzyści w zakresie ochrony i regeneracji tkanek skórnych.
Mechanizm działania sirtuin w kontekście starzenia się skóry obejmuje m.in.:
- redukcję uszkodzeń DNA i wsparcie procesów naprawy,
- modulowanie ekspresji genów związanych ze starzeniem się komórek skóry,
- pobudzanie produkcji kolagenu i elastyny, najwazniejszych białek strukturalnych skóry,
- ochronę przed stresem oksydacyjnym i procesami zapalnymi,
- ochrona przed szkodliwym działaniem promieniowania UV.
Podsumowując, sirtuiny to białka enzymatyczne, które odgrywają istotną rolę w regulacji procesów starzenia, metabolizmu oraz wielu aspektów zdrowia. Odkrycie tych białek zrewolucjonizowało nasze postrzeganie starzenia się organizmu, otwierając nowe perspektywy na spowolnienie tego procesu i zachowanie młodości na dłużej.
Bibliografia:
- Brezdeń K. i in., Sirtuiny jako potencjalny cel molekularny składników kosmetycznych,Farmacja Polska, ISSN 0014-8261 (print); ISSN 2544-8552 (on-line).
- Siedlecka K., Bogusławski W., Sirtuiny — enzymy długowieczności?, Gerontologia Polska, m 13, nr 3, str. 147–152,
- Frydzińska Z. i in., Sirtuiny i ich rola w regulacji metabolizmu, Postępy Biochemii 65 (1) 2019 31.
- Kucińska M., Murias M., Sirtuiny – droga do długowieczności czy ślepy zaułek?, Uniwersytet Medyczny w Poznaniu, Katedra i Zakład Toksykologii.
- Frydzińska et al., 2019; Kucińska & Murias, 2010)
- Bo et al., 2018; Mansur et al., 2017
- Roggerio et al., 2018
- Ostadmohammadi et al., 2019
- Sahebkar, 2017
- Yoshino et al., 2021
- Yi et al., 2023
