Sirtuiny: molekularni strażnicy zdrowej długowieczności.

Sirtuiny a długowieczność. Sirtuiny to rodzina siedmiu białek, które odgrywają kluczową rolę w procesach zdrowego starzenia się. Aktywacja białek z grupy SIRT sprzyja naprawie DNA, ogranicza stany zapalne i chroni komórki przed stresem oksydacyjnym.

Sirtuiny wspierają utrzymanie homeostazy tkanek, a także przeciwdziałają rozwojowi chorób metabolicznych i nowotworowych. Z tego względu są one stale przedmiotem badań naukowych jako obiecujący cel terapeutyczny w strategiach wydłużania życia w dobrym zdrowiu.

W tym wpisie poznasz rolę sirtuin w spowalnianiu procesów starzenia na poziomie komórkowym oraz dowiesz się, jak aktywować je w sposób naturalny.

Rola sirtuin.

Wyróżniamy siedem sirtuin (SIRT1–SIRT7) – są to białka, które pomagają komórkom prawidłowo funkcjonować oraz starzeć się w zdrowszy i wolniejszy sposób. Co ważne, sirtuiny do swojej pracy potrzebują cząsteczki zwanej NAD+, która jest związana z poziomem energii w komórkach.

Po pierwsze, sirtuiny biorą udział w regulowaniu metabolizmu, naprawie uszkodzonego DNA, ochronie komórek przed stresem oraz w kontrolowaniu procesów starzenia. Choć wszystkie działają w podobny sposób, różnią się tym, gdzie w komórce są aktywne i jakie dokładnie funkcje pełnią.

Po drugie, sirtuiny (w szczególności SIRT1) pełnią rolę regulatorów aktywujących proces autofagii (recyklingu komórkowego).

Lokalizacja i rola poszczególnych sirtuin:

• SIRT1 (Jądro i cytoplazma). Najlepiej przebadana sirtiuna o działaniu plejotropowym, jest uważana za kluczowego „strażnika zdrowia” w rodzinie sirtuin. Chroni serce i mózg, poprawia spalanie tłuszczów i cukrów oraz pomaga komórkom żyć dłużej.

• SIRT2 (Głównie cytoplazma). Pilnuje, aby komórki dzieliły się w prawidłowy sposób i dba o ich ruchliwość. Wpływa na białka FOXO, które są kluczowe dla długowieczności.

• SIRT3 (Mitochondria). Zarządza energią w centrach energetycznych komórki (mitochondriach) i chroni je przed szkodliwym działaniem wolnych rodników.

• SIRT4 (Mitochondria). Pilnuje metabolizmu glukozy i wydzielania insuliny, działając jako hamulec dla nadmiernego gromadzenia tłuszczu. Pełni funkcję supresora nowotworowego.

• SIRT5 (Mitochondria). Pomaga oczyszczać organizm z toksycznego amoniaku i wspiera procesy energetyczne

• SIRT6 (Jądro – heterochromatyna). Dba o stabilność naszego kodu genetycznego (DNA) i chroni przed błędami, które mogą prowadzić do rozwoju chorób przewlekłych.

• SIRT7 (Jądro – jąderko). Pilnuje prawidłowej produkcji białek, z których zbudowany jest nasz organizm.

Czynniki wpływające na aktywację sirtuin.

Co ważne, aktywność sirtuin jest ściśle powiązana ze statusem energetycznym komórki oraz dostępnością głównego kofaktora: NAD+.

Sirtuiny zużywają cząsteczkę NAD⁺ podczas każdej przeprowadzanej reakcji biochemicznej. Im wyższe stężenie NAD⁺ w komórkach, tym wydajniej działają sirtuiny.

Jak zwiększyć poziom NAD+

1. Restrykcja kaloryczna (bez niedożywienia). Jest to najlepiej udokumentowany naukowo czynnik stymulujący sirtuiny. Okresowe posty oraz ograniczenie podaży kalorii w diecie o 20-30% aktywuje kinazę AMPK oraz podnosi poziom NAD+.
2. Prekursory NAD+. Poziom NAD+ w organizmie spada wraz z wiekiem, aby zwiększyć pulę NAD+ w komórkach, stosuje się suplementację jego prekursorami, takimi jak: NMN (mononukleotyd nikotynamidowy), Nikotynamid i Niacyna (witamina B3).

Dieta dla Sirtiun: CO JEŚĆ, A CZEGO UNIKAĆ?

Poziom sirtuin w organizmie w dużej mierze zależy od tego, co na co dzień jemy. Poprzez wybory żywieniowe możemy „włączać” lub „wyłączać” aktywność białek młodości.

1. Lekki niedobór kalorii (Restrykcja kaloryczna). Ograniczenie ilości jedzenia (zaleca się ok. 20 % deficytu) to kluczowy sposób na aktywację sirtuin. Doskonałym uzupełnieniem procesu będzie odpowiedni dobór składników odżywczych w diecie i obecność polifenoli.
2. Polifenole roślinne.

• Resweratrol. Najsilniejszy naturalny aktywator SIRT1, występujący w skórkach winogron, czerwonym winie i orzeszkach ziemnych. Znacząco zwiększa aktywność enzymatyczną SIRT1.

• Wysokiej jakości oliwa z oliwek klasy premium, charakteryzującej się wysoką zawartością polifenoli.  Jej regularne spożywanie wspomaga aktywność SIRT1 i wspiera procesy autofagii. Najlepsza na rynku oliwa wysokopolifenolowa tutaj.
• Jagody i inne owoce jagodowe: Zawierają resweratrol oraz inne cenne polifenole wspierające zdrowie komórkowe.
• Jabłka: Są bogatym źródłem kwercetyny, która nie tylko wspiera SIRT1, ale też zwiększa poziom NAD+ w komórkach.
• Cebula: następne doskonałe źródło kwercetyny.
• Kapary: zawierają zarówno kwercetynę, jak i apigeninę, które aktywują SIRT1.
• Warzywa krzyżowe (brokuły, jarmuż, kiełki brokułów): dostarczają sulforafanu, który zwiększa przeżywalność komórek i stymuluje aktywność sirtuin.
• Owoce cytrusowe: szczególnie grejpfruty i pomarańcze, które zawierają specyficzne związki (polimetoksyflawony), podnoszą poziom SIRT1.
• Soja: Izoflawony sojowe wspierają ekspresję SIRT1, co pozytywnie wpływa m.in. na gęstość kości.
• Przyprawy: Głównie kurkuma (zawierająca kurkuminę), która aktywuje SIRT1, SIRT3 i SIRT4.
• Zielona herbata oraz kakao (źródła katechin i epikatechin).
• Orzeszki ziemne, orzechy włoskie oraz pistacje.
• Ziarno żyta: zawiera oliwentol stymulujący SIRT1

3. Dobre tłuszcze i białka:

Leucyna: Aminokwas obecny w białku, który wspiera działanie sirtuin w mięśniach i wątrobie.

Kwasy Omega-3: Ryby i oleje rybie pomagają sirtuinom pracować wydajniej.

4. Wysiłek fizyczny:

Ćwiczenia fizyczne stymulują biogenezę mitochondriów (proces powstawania nowych mitochondriów) i podnoszą poziom SIRT1.

Sirtuiny a długowieczność- co obniża ich poziom?

Przede wszystkim, musimy mieć świadomość, jakie czynniki wpływają negatywnie na aktywność sirtiun i „wyłączają” białka młodości. Są to: nadmierna podaż energii oraz niektóre rodzaje makroskładników, które działają hamująco na ekspresję i aktywność białek z rodziny SIRT:

• Cukry proste i fruktoza: Wysokie stężenie glukozy oraz fruktozy (np. w formie syropu kukurydzianego) silnie hamuje ekspresję sirtuin oraz sprzyja stłuszczeniu wątroby.
• Dieta wysokotłuszczowa (HFD): Regularne spożywanie nadmiaru tłuszczów nasyconych prowadzi do wyraźnego spadku poziomu SIRT1 i SIRT3 w wątrobie i mięśniach.
• Nadmiar kalorii: Ciągłe przejadanie się obniża stosunek NAD+/NADH, co sprawia, że sirtuiny stają się nieaktywne.
• Węglowodany o wysokim indeksie glikemicznym: Długotrwała dieta bogata w węglowodany (HCD) może obniżać poziom sirtuin. Nadmiar węglowodanów w diecie działa silniej niż dieta wysokotłuszczowa (HFD).

Kluczowa wskazówka: Restrykcja kaloryczna!

Podkreślić należy, że nawet najlepiej dobrane produkty spożywcze, obfitujące w polifenole, nie zadziałają na aktywację sirtiun, jeśli dostarczamy organizmowi zbyt dużo energii.

Stąd ograniczenie spożycia kalorii o 20% (lub okresowe posty) są najskuteczniejszym znanym sposobem na podniesienie poziomu NAD+ i aktywację białek z rodziny sirtuin.

Podsumowanie

Sirtuiny nie bez powodu nazywane są białkami młodości. Ich aktywność odgrywa kluczową rolę w stymulowaniu procesu autofagii – naturalnego systemu „recyklingu” komórkowego, który wspiera oczyszczanie komórek oraz naprawę DNA.

Aktywności białek SIRT sprzyja odpowiednia dieta, bogata w polifenole- naturalne związki będące aktywatorami sirtiun, a także zdrowy styl życia. Warto jednak podkreślić, że najsilniejszym czynnikiem aktywującym sirtuiny jest restrykcja kaloryczna (CR). Ograniczenie podaży energii zwiększa poziom NAD+ w komórkach, co bezpośrednio pobudza aktywność sirtuin.

Co ważne, krótkotrwałe okresy postu prowadzą do zwiększenia aktywności niemal wszystkich sirtuin występujących u ssaków. Z drugiej strony natomiast stała zbyt wysoka dostępność pożywienia – szczególnie bogatego w węglowodany i cukry proste – osłabia ten mechanizm. Dlatego, chcąc spowolnić procesy starzenia, warto zadbać o dostarczanie substancji bioaktywnych, regularną aktywność fizyczną oraz rozsądne ograniczenie kalorii – nie poprzez głodzenie się, lecz świadome i zbilansowane podejście do odżywiania.

Bibliografia:

1. Frankenstein H., Robak J., Lewandowska U., Owczarek K. (2021). Sirtuina 1 jako potencjalny cel molekularny resweratrolu w wybranych chorobach.
2. Frydzińska Z., Owczarek A., Winiarska K. (2019). Sirtuiny i ich rola w regulacji metabolizmu. Postępy Biochemii 65(1): 31-40.
3. Hall J. A., Dominy J. E., Lee Y., Puigserver P. (2013). The sirtuin family’s role in aging and age-associated pathologies. Journal of Clinical Investigation 123(3): 973–979.
4. Sharma A., Mahur P., Muthukumaran J., Singh A. K., Jain M. (2023). Shedding light on structure, function and regulation of human sirtuins: a comprehensive review. 3 Biotech 13(1): 29.
5. Wątroba M., Szukiewicz D. (2021). Sirtuins at the Service of Healthy Longevity. Frontiers in Physiology 12: 724506.
6. Wiercińska M., Rosołowska-Huszcz D. (2017). Naturalne i syntetyczne modulatory aktywności sirtuin. Kosmos 66(3): 365–377.