उम्र बढ़ने की प्रक्रिया और उम्र से संबंधित न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों पर बहिर्जात कीटोजेनिक सप्लीमेंट्स के लाभकारी प्रभाव भाग 1

अमूर्त:

आज तक मनुष्यों की जीवन प्रत्याशा लगातार बढ़ी है, लेकिन उनकी स्वास्थ्य स्थिति (स्वास्थ्य अवधि) में समान सीमा तक वृद्धि नहीं हुई है। इस विसंगति से उत्पन्न होने वाले भारी चिकित्सा, आर्थिक और मनोवैज्ञानिक बोझ को कम करने के लिए, स्वास्थ्य अवधि में सुधार की आवश्यकता है, जिससे उम्र बढ़ने की प्रक्रिया और उम्र से संबंधित बीमारियों के विकास में देरी होती है, जिससे जीवनकाल बढ़ता है।

जीवन प्रत्याशा वह अवधि है जिसके दौरान कोई व्यक्ति इस दुनिया में जीवित रह सकता है, और यह कई कारकों से प्रभावित होता है, जैसे कि जीन, आहार, रहने की आदतें, आदि। स्मृति मानव मस्तिष्क की सबसे महत्वपूर्ण क्षमताओं में से एक है। यह हमें जानकारी प्राप्त करने, जीवन के अंशों को रिकॉर्ड करने और सही निर्णय लेने में मदद कर सकती है। क्या दोनों के बीच कोई संबंध है?

अध्ययनों से पता चला है कि जीवन प्रत्याशा और स्मृति के बीच वास्तव में एक संबंध है। जैसे-जैसे लोगों की उम्र बढ़ती है, उनकी जीवन प्रत्याशा धीरे-धीरे कम होती जाती है। हालाँकि, अगर वे एक निश्चित स्तर का स्वास्थ्य बनाए रख सकते हैं, जैसे कि व्यायाम करना और अच्छी खाने की आदतें बनाए रखना, तो उनकी जीवन प्रत्याशा भी बढ़ जाएगी। इसी तरह, उम्र बढ़ने के साथ लोगों की याददाश्त धीरे-धीरे कम होती जाती है। लेकिन अगर वे अपनी याददाश्त कौशल को बेहतर बनाने के लिए कदम उठा सकते हैं, तो उनका दिमाग जवान और लचीला रहेगा।

जैसा कि हमने कहा, जीवन प्रत्याशा और स्मृति के बीच संबंध जटिल है, लेकिन एक कड़ी है। हालाँकि लोग अपने जीन या जीवन प्रत्याशा का निर्धारण नहीं कर सकते हैं, वे अपने प्रयासों के माध्यम से अपने स्वास्थ्य और स्मृति को बेहतर बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, व्यायाम करना, अच्छी नींद की आदतें बनाए रखना और अधिक ताजे फल और सब्जियाँ खाना, समग्र स्वास्थ्य और मस्तिष्क के कार्य को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है। इसके अलावा, नियमित मस्तिष्क व्यायाम, नए कौशल और ज्ञान सीखना, सामाजिक गतिविधियों में भाग लेना आदि भी स्मृति को बेहतर बनाने में मदद कर सकते हैं।

संक्षेप में, जीवन प्रत्याशा और स्मृति के बीच एक संबंध है, लेकिन यह पूर्ण नहीं है। जीवन प्रत्याशा की लंबाई के बावजूद, हमें जीवन के हर दिन को संजोना चाहिए और एक स्वस्थ जीवन शैली और सकारात्मक दृष्टिकोण के माध्यम से अपने स्वास्थ्य और खुशी सूचकांक में सुधार करना चाहिए। आइए हम एक साथ जीवन की अद्भुत यात्रा का आनंद लें! यह देखा जा सकता है कि हमें याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टांच डेजर्टिकोला स्मृति में काफी सुधार कर सकता है क्योंकि सिस्टांच डेजर्टिकोला एक पारंपरिक चीनी औषधीय सामग्री है जिसके कई अनोखे प्रभाव हैं, जिनमें से एक स्मृति में सुधार करना है। सिस्टांच डेजर्टिकोला की प्रभावकारिता इसमें मौजूद कई सक्रिय तत्वों से आती है, जिसमें टैनिक एसिड, पॉलीसेकेराइड, फ्लेवोनोइड ग्लाइकोसाइड आदि शामिल हैं। ये तत्व विभिन्न मार्गों के माध्यम से मस्तिष्क के स्वास्थ्य को बढ़ावा दे सकते हैं।

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इस प्रकार, उम्र बढ़ने की प्रक्रिया और संबंधित बीमारियों को कम करने और जीवन प्रत्याशा को बढ़ाने के लिए नए चिकित्सीय उपकरणों का विकास बढ़ती रुचि का विषय है। यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि कीटोसिस (रक्त कीटोन बॉडी के स्तर में वृद्धि, उदाहरण के लिए, -हाइड्रॉक्सीब्यूटिरेट) न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव उत्पन्न कर सकता है।

कीटोसिस से उत्पन्न न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव स्वास्थ्य की स्थिति में सुधार ला सकते हैं तथा माइटोकॉन्ड्रियल कार्य, एंटीऑक्सीडेंट और सूजनरोधी प्रभाव, हिस्टोन और गैर-हिस्टोन एसिटिलीकरण, हिस्टोन के -हाइड्रॉक्सीब्यूटिरिलीकरण, न्यूरोट्रांसमीटर प्रणालियों और आरएनए कार्यों के मॉड्यूलेशन में सुधार के माध्यम से उम्र बढ़ने और संबंधित रोगों के विकास में देरी कर सकते हैं।

पोषण संबंधी कीटोसिस की स्वस्थ स्थिति को प्रेरित करने और बनाए रखने के लिए बहिर्जात कीटोजेनिक सप्लीमेंट्स का प्रशासन एक प्रभावी तरीका साबित हुआ है। नतीजतन, बहिर्जात कीटोजेनिक सप्लीमेंट्स, जैसे कि कीटोनसॉल्ट और कीटोन एस्टर, उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं को कम कर सकते हैं, उम्र से जुड़ी बीमारियों की शुरुआत में देरी कर सकते हैं और कीटोसिस के माध्यम से जीवनकाल बढ़ा सकते हैं।

इस समीक्षा का उद्देश्य उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं और कुछ संकेत मार्गों के मुख्य लक्षणों को संक्षेप में प्रस्तुत करना है, जो कि बहिर्जात कीटोजेनिक पूरकों के (संभावित) लाभकारी प्रभावों से संबंधित हैं - जीवन काल, उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं, सबसे आम आयु-संबंधी न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों (अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस रोग और एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस) पर उत्पन्न कीटोसिस, साथ ही बिगड़ा हुआ सीखने और स्मृति कार्य।

कीवर्ड: कीटोजेनिक पूरक; कीटोसिस; उम्र बढ़ना; जीवनकाल; न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग; सीखना; स्मृति।

1 परिचय

उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप सामान्य शारीरिक कार्यों में अपरिवर्तनीय गिरावट (समय-निर्भर कार्यात्मक गिरावट) और उम्र से संबंधित बीमारियाँ होती हैं। यह प्रदर्शित किया गया है कि कई जीन और पर्यावरणीय कारक सेलुलर कार्यों को नियंत्रित कर सकते हैं जिससे उम्र बढ़ने के लक्षण दिखाई देते हैं, जैसे कि सेलुलर सेनेसेंस, माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन, प्रोटिओस्टेसिस की हानि, टेलोमेयर एट्रिशन, अनियंत्रित पोषक तत्व संवेदन, स्टेम सेल थकावट और एपिजेनेटिक परिवर्तन [1,2]।

ये परिवर्तन, उदाहरण के लिए, पुरानी सूजन और उम्र बढ़ने को जन्म दे सकते हैं जो उम्र से संबंधित पुरानी बीमारियों, जैसे कि न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग (जैसे, अल्जाइमर रोग), ऑस्टियोपोरोसिस, हृदय रोग, कैंसर, मधुमेह, सार्कोपेनिया और ऑस्टियोआर्थराइटिस [1,2] के लिए जोखिम को बढ़ाता है। दुनिया भर में बुजुर्ग आबादी में वृद्धि का अनुमान लगाया गया है, क्योंकि 2019 में लगभग 9% लोग 65 वर्ष से अधिक आयु के थे, और यह संख्या 2050 तक लगभग 17% तक बढ़ने का अनुमान है [3,4]।

अधिक से अधिक प्रभावी चिकित्सीय उपकरणों और जीवन स्थितियों में सुधार के परिणामस्वरूप मानव जीवन काल बढ़ रहा है, लेकिन रोगियों की स्वास्थ्य स्थिति में उसी तीव्रता से सुधार नहीं हो रहा है। इस प्रकार, उम्र से संबंधित बीमारियों, जैसे कि न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों का प्रचलन हर साल लगातार बढ़ रहा है [5,6] और उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं और संबंधित बीमारियों के परिणाम मानवता के लिए भारी चिकित्सा, मनोवैज्ञानिक और आर्थिक बोझ पैदा करते हैं [7]।

उम्र बढ़ने की प्रक्रिया और उससे संबंधित बीमारियों के नकारात्मक परिणामों को कम करने तथा स्वास्थ्य और अर्थव्यवस्था पर उनके नकारात्मक प्रभाव को कम करने के लिए कई दवाएं विकसित की गई हैं, जिनका नैदानिक ​​परीक्षण चल रहा है।

उदाहरण के लिए, रैपामाइसिन और इसके एनालॉग [8–10], मेटफॉर्मिन [11,12], सिरटुइन (एसआईआरटी) एक्टिवेटर्स [13,14] और सेनोलिटिक्स (सेनेसेंट कोशिकाओं के उन्मूलन के लिए) [15] उम्र बढ़ने के तंत्र को संशोधित कर सकते हैं, और, परिणामस्वरूप, जीवनकाल बढ़ा सकते हैं और उम्र से संबंधित बीमारियों के जोखिम को कम कर सकते हैं।

हालांकि, आयु-संबंधी प्रक्रियाओं और बीमारियों को रोकने, कम करने और विलंबित करने, स्वास्थ्य अवधि बढ़ाने और बुजुर्ग आबादी के जीवन की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए सुरक्षित और अधिक प्रभावी दवाओं और चिकित्सीय उपकरणों के विकास की आवश्यकता है। बहिर्जात कीटोजेनिक पूरक (ईकेएस), जैसे कीटोन एस्टर (केईएस, उदाहरण के लिए, आर, एस-1,3-ब्यूटेनडियोल-एसीटोएसीटेट डाइएस्टर), कीटोन लवण (केएसएस, उदाहरण के लिए, Na+/K+- -हाइड्रॉक्सीब्यूटिरेट/एचबीखनिज लवण), और मध्यम श्रृंखला ट्राइग्लिसराइड्स (एमसीटी/एमसीटी तेल जिसमें, उदाहरण के लिए, लगभग 60% कैप्रिलिक ट्राइग्लिसराइड और 40% कैप्रिक ट्राइग्लिसराइड होता है) सामान्य आहार के साथ उपयोग किए जाने पर रक्त कीटोन बॉडी स्तर (कीटोसिस) को बढ़ाने और बनाए रखने में प्रभावी साबित हुए हैं [16–20]।

यह प्रदर्शित किया गया है कि ईकेएस-प्रेरित कीटोसिस का स्तर उम्र और लिंग के अनुसार बदल सकता है [21]। कीटोन बॉडी (जैसे, एचबी और एसीटोएसीटेट) मोनोकार्बोक्सिलेट ट्रांसपोर्टर के माध्यम से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) में प्रवेश कर सकते हैं और मस्तिष्क कोशिकाओं में क्रेब्स चक्र के माध्यम से एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) संश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है [22-25]। यह प्रदर्शित किया गया है कि ईकेएस तेजी से (प्रशासन के बाद .5-6 घंटे) और हल्के से मध्यम [19,26-29] चिकित्सीय कीटोसिस (लगभग 1-7 मिमी) उत्पन्न कर सकते हैं [30,31]।

सकारात्मक परिणामों के लिए चिकित्सीय टिकेटोसिस को बनाए रखने के लिए, रोग, खुराक और ईकेएस के प्रकार के आधार पर कई दिनों या कई महीनों तक ईकेएस की अलग-अलग मात्रा का प्रशासन दोहराया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 6 महीने के लिए 30 ग्राम एमसीटी ड्रिंक/दिन और 4 सप्ताह के लिए 75 ग्राम केई/दिन का प्रशासन क्रमशः हल्के संज्ञानात्मक हानि और टाइप 2 मधुमेह वाले रोगियों में लाभकारी प्रभाव पैदा करने में सक्षम था [32,33]।

हालांकि, यह सुझाव दिया गया है कि न केवल ये, बल्कि अन्य ईकेएस एचबी स्तर (कीटोसिस) में वृद्धि के माध्यम से मनुष्यों में बीमारियों के उपचार के लिए प्रभावी और सुरक्षित कीटोन बॉडी अग्रदूत हो सकते हैं [29,32,34,35]। यह प्रदर्शित किया गया है कि ईकेएस अच्छी तरह से सहन किए जाते हैं और सुरक्षित हैं (हल्के प्रतिकूल प्रभावों के साथ, यदि कोई हो) [19,26,28,29,33,36]। इसके अलावा, ईकेएस का प्रशासन आहार प्रतिबंधों और कीटोजेनिक आहार के प्रतिकूल प्रभावों (जैसे, नेफ्रोलिथियासिस, कब्ज और हाइपरलिपिडिमिया) दोनों को दरकिनार कर सकता है [37]। इस प्रकार, ईकेएस का प्रशासन कीटोजेनिक आहार के लिए एक सुरक्षित और प्रभावी वैकल्पिक चयापचय चिकित्सा हो सकता है।

यह भी प्रदर्शित किया गया है कि ईकेएस-जनित थेरेप्यूटिकेटोसिस का प्रशासन सीएनएस रोगों पर लाभकारी प्रभाव पैदा कर सकता है [34,38,39]। उदाहरण के लिए, केई, केएस और एमसीटी तेल एंटी-सीजर और एंटी-एपिलेप्टिक प्रभाव पैदा कर सकते हैं [36,40–42], चिंता-निवारक प्रभाव [26,43,44], तंत्रिका तंत्र की चोटों का पुनर्जनन [45] और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों (जैसे अल्जाइमर रोग) पर प्रभाव को कम कर सकते हैं [41,46–48]।

ये लाभकारी प्रभाव संभवतः कीटोसिस-उत्पन्न न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभावों के माध्यम से प्रेरित हुए थे, उदाहरण के लिए, माइटोकॉन्ड्रियल कार्यों में सुधार, एटीपी स्तरों में वृद्धि, सूजन प्रक्रियाओं में कमी और ऑक्सीडेटिव तनाव में कमी [23,24,34,49,50]। इसके अलावा, कीटोन बॉडी उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं को नियंत्रित कर सकती है जिससे जीवनकाल बढ़ सकता है और उम्र से संबंधित बीमारियों, जैसे कि न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों के विकास में देरी हो सकती है।

यह प्रदर्शित किया गया है कि न केवल कीटोजेनिक आहार, बल्कि ईकेएस का प्रशासन भी रक्त कीटोन बॉडी के स्तर को बढ़ा सकता है और बनाए रख सकता है [19,26–29], जो कीटोन बॉडी, जैसे कि एचबी, एंटी-एजिंग प्रभावों को बढ़ावा दे सकती है [35,51,52]। इसके अलावा, यह प्रदर्शित किया गया कि एचबी, एक अंतर्जात लिगैंड अणु के रूप में, हाइड्रोक्सीकार्बोक्सिलिक एसिड रिसेप्टर 2 (एचसीएआर 2 या जीपीआर 109 ए रिसेप्टर) को सक्रिय कर सकता है [53,54]। एचसीएआर 2 रिसेप्टर्स न केवल मैक्रोफेज में बल्कि मस्तिष्क कोशिकाओं में भी व्यक्त किए जाते हैं, मुख्य रूप से माइक्रोग्लिया, साथ ही एस्ट्रोसाइट्स और न्यूरॉन्स में [54–56]।

इस प्रकार, उदाहरण के लिए, एचसीएआर2 रिसेप्टर्स के माध्यम से एचबी अणु न केवल शारीरिक बल्कि मस्तिष्क में पैथोफिजियोलॉजिकल प्रक्रियाओं को भी नियंत्रित कर सकता है जो उम्र बढ़ने और न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों से जुड़ी हैं [55,57,58]। साहित्य के आधार पर, एचबी स्तर में वृद्धि ईकेएस के प्रशासन के बाद उम्र बढ़ने, जीवनकाल और उम्र से संबंधित बीमारियों पर लाभकारी प्रभावों में योगदान देने वाला मुख्य कारक हो सकता है। वास्तव में, यह प्रदर्शित किया गया है कि एचबी ने स्तनधारियों के जीर्णता-संबंधी स्रावी फेनोटाइप (एसएएसपी) को कम किया [59] और सी. एलिगेंस के जीवनकाल को बढ़ाया [60]।

परिणामस्वरूप, इस समीक्षा पत्र में, हमने एचबी-जनित कम करने वाले प्रभावों पर ध्यान केंद्रित किया। हालाँकि सीमित साक्ष्य ईकेएस के जीवनकाल, उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं और संबंधित सीएनएस रोगों पर कम करने वाले प्रभाव का समर्थन करते हैं, हम यह अनुमान लगा सकते हैं कि ईकेएस-प्रेरित रक्त एचबी स्तर में वृद्धि उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं को नियंत्रित (कम) कर सकती है और उनके न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभावों के माध्यम से उम्र से संबंधित बीमारियों के लक्षणों में सुधार कर सकती है, इसलिए उम्र बढ़ने और संबंधित बीमारियों के विकास में देरी कर सकती है और जीवनकाल बढ़ा सकती है।

इस समीक्षा में उम्र बढ़ने के लक्षणों और संभावित बुढ़ापे-रोधी आणविक तंत्रों (मार्गों) पर चर्चा की गई है, जिनके द्वारा ई.के.एस. जीवनकाल, स्वास्थ्य, उम्र बढ़ने, सबसे आम आयु-संबंधी न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों (अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस रोग और एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस) के साथ-साथ सीखने और स्मृति पर अपने लाभकारी प्रभाव डालने में सक्षम हो सकते हैं।

2. उम्र बढ़ने की प्रक्रिया की मुख्य विशेषताएं

यह प्रदर्शित किया गया है कि उम्र बढ़ना न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के उभरने के लिए सबसे आम जोखिम कारक है [2]। दरअसल, जैसे-जैसे मनुष्यों की जीवन प्रत्याशा बढ़ती है, वैसे-वैसे अधिक से अधिक लोग विभिन्न प्रकार के न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों से पीड़ित होते हैं, जैसे कि अल्जाइमर रोग [61]।

इसके अलावा, यह प्रदर्शित किया गया है कि सबसे आम न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों का विकास और घटना, अल्जाइमर रोग (उदाहरण के लिए, मस्तिष्क में एक्स्ट्रासेलुलर सेनील, एमिलॉयड- / ए प्लेक और न्यूरोफाइब्रिलरी टेंगल / हाइपरफॉस्फोराइलेटेड और मिसफोल्डेड ताऊ संचय की विशेषता; सीखने और स्मृति की हानि), पार्किंसंस रोग (उदाहरण के लिए, -सिन्यूक्लिन के संचय और डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स की हानि की विशेषता; कंपन और मांसपेशियों की कठोरता) और एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (उदाहरण के लिए, टीएआर डीएनए-बाइंडिंग प्रोटीन 43 का संचय; मोटर न्यूरॉन्स का प्रगतिशील अध: पतन और मोटर दोष; मांसपेशियों की कमजोरी) उम्र बढ़ने से बढ़ावा मिलता है [6,62-64]।

यह भी प्रदर्शित किया गया है कि उम्र बढ़ने के लक्षण, जैसे कि टेलोमेर की लंबाई में कमी और/या जीनोमिक अस्थिरता, एपिजेनेटिक परिवर्तन, माइटोकॉन्ड्रियल शिथिलता, कोशिकीय जीर्णता, प्रोटियोस्टेसिस की हानि, पोषक तत्व-संवेदन पथों और अंतरकोशिकीय संचार की गतिविधि में परिवर्तन, साथ ही स्टेम सेल की कमी को अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस रोग और एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस में पहचाना जा सकता है।

हालांकि, एमियोट्रोफिक लेटरलस्क्लेरोसिस में, टेलोमेर की कम लंबाई, जीनोमिक अस्थिरता, सेलुलर सेनेसेंस और अंतरकोशिकीय संचार में परिवर्तन मुख्य योगदान कारक हो सकते हैं [63,64]। इस प्रकार, इस अध्याय में, हम संक्षेप में मुख्य उम्र बढ़ने के लक्षणों और उपर्युक्त आयु-संबंधित न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के विकास के साथ उनके संबंध को चिह्नित करते हैं।

इसके अलावा, साहित्य के आधार पर (जैसे, ज़ेनोमोर्फिक दवाओं का प्रशासन और प्रभाव तथा कैलोरी प्रतिबंध) हम उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं के मॉड्यूलेशन में योगदान देने वाले मुख्य संकेत मार्गों को प्रस्तुत करते हैं, तथा सुझाव देते हैं कि इन मार्गों के अवरोध या सक्रियण का उपयोग न केवल उम्र बढ़ने में देरी करने के लिए किया जा सकता है, बल्कि संबंधित न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में भी सुधार किया जा सकता है, बिगड़े हुए सीखने और स्मृति कार्यों में सुधार किया जा सकता है, साथ ही जीवनकाल को बढ़ावा दिया जा सकता है।

2.1. पोषक तत्व संवेदन मार्ग

पोषक तत्व-संवेदन मार्गों की गतिविधि में परिवर्तन उम्र बढ़ने और उम्र से संबंधित बीमारियों के विकास में भूमिका निभा सकते हैं। यह प्रदर्शित किया गया है कि कैलोरी प्रतिबंध और उपवास उम्र बढ़ने को कम कर सकते हैं, जीवनकाल का विस्तार कर सकते हैं, न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव उत्पन्न कर सकते हैं, और ऊर्जा (पोषक तत्व) संवेदन इंसुलिन / इंसुलिन-जैसे ग्रोथफैक्टर (IGF) 1 (IIS) मार्ग, AMP (एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) सक्रिय सेरीन-थ्रेओनीनप्रोटीन किनेज (AMPK), सिरटुइन 1 (SIRT1) और ट्रांसक्रिप्शनल फैक्टर FOXOs (फोर्कहेड बॉक्सOs) के माध्यम से उम्र से संबंधित बीमारियों को रोक सकते हैं [65–68]।

पिछले अध्ययनों से पता चलता है कि कैलोरी प्रतिबंध IGF, इंसुलिन, ग्लूकोज और अमीनो एसिड के स्तर को कम कर सकता है, जबकि NAD+ (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) और AMP के स्तर को बढ़ा सकता है (चित्र 1)।

इन परिवर्तनों को (i) IIS मार्ग द्वारा महसूस किया जाता है, जो IGF और ग्लूकोज़ के स्तर में वृद्धि द्वारा सक्रिय होता है; (ii) AMPK, जो बढ़े हुए AMP स्तरों के माध्यम से कम ऊर्जा की स्थिति को महसूस करता है; (iii) SIRT1, जो बढ़े हुए NAD+ स्तरों (NAD+-आश्रित प्रोटीन डीएसेटाइलेज) के माध्यम से भी कम ऊर्जा की स्थिति को महसूस करता है; और (iv) रैपामाइसिन (mTOR) का यांत्रिक लक्ष्य, जो उच्च अमीनो एसिड स्तरों को महसूस करता है जिससे तनाव प्रतिरोध, ऑक्सीडेटिव चयापचय, बढ़ी हुई डीएनए मरम्मत, एपिजेनेटिक स्थिरता और दीर्घायु में वृद्धि होती है [69–71]। पोषक तत्व 2021, 13, 2197 4 38Os) [65–68]।

पिछले अध्ययनों से पता चलता है कि कैलोरी प्रतिबंध IGF, इंसुलिन, ग्लूकोज और अमीनो एसिड के स्तर को कम कर सकता है, जबकि NAD+ (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) और AMP के स्तर को बढ़ा सकता है (चित्र 1)।

इन परिवर्तनों को (i) IIS मार्ग द्वारा महसूस किया जाता है, जो IGF और ग्लूकोज के स्तर में वृद्धि द्वारा सक्रिय होता है; (ii) AMPK, जो AMP के स्तर में वृद्धि के माध्यम से कम ऊर्जा की स्थिति को महसूस करता है; (iii) SIRT1, जो NAD+ के स्तर में वृद्धि (NAD+-आश्रित प्रोटीन डीएसिटाइलेज) के माध्यम से भी कम ऊर्जा की स्थिति को महसूस करता है; और (iv) रैपामाइसिन (mTOR) का यांत्रिक लक्ष्य, जो उच्च अमीनो एसिड के स्तर को महसूस करता है, जिससे तनाव प्रतिरोध, ऑक्सीडेटिव चयापचय, बढ़ी हुई DNA मरम्मत, एपिजेनेटिक स्थिरता और दीर्घायु में वृद्धि होती है।

आईआईएस मार्गों की कम गतिविधि जीवनकाल को बढ़ा सकती है [72], एमटीओआर अवरोधक रैपामाइसिन-प्रेरित जीवनकाल वृद्धि के समान [9]। यह भी प्रदर्शित किया गया कि आईआईएस सिग्नलिंग में कमी ने ए 1-42 (अमाइलॉइड-पेप्टाइड 1-42) की एकत्रीकरण-मध्यस्थ विषाक्तता को कम कर दिया, यह दर्शाता है कि कम इंसुलिन सिग्नलिंग न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों, जैसे अल्जाइमर रोग में प्रोटीन के असामान्य एकत्रीकरण के खिलाफ सुरक्षात्मक हो सकता है [73]।

इसके अलावा, एमटीओआर (एक सेरीन/थ्रेओनीन प्रोटीन किनेज) सेलुलर विकास और द्रव्यमान संचय का मुख्य नियामक है, जिसमें एमटीओआरसी1 और एमटीओआरसी2 कॉम्प्लेक्स होते हैं [6]। एमटीओआरसी1 पोषक तत्वों, विकास कारकों, ऊर्जा और ऑक्सीजन के स्तर से संकेतों को एकीकृत कर सकता है ताकि कोशिका प्रसार और विकास को बढ़ावा दिया जा सके (उदाहरण के लिए, ऊर्जा चयापचय/ग्लाइकोलाइसिस और न्यूक्लियोटाइड, प्रोटीन के साथ-साथ लिपिड संश्लेषण और अपचय/ऑटोफैगी के अवरोध को बढ़ावा देना) [74,75] (चित्र 1)।

दरअसल, उदाहरण के लिए, mTORC1 S6K1 (राइबोसोमल प्रोटीन S6 किनेज 1) और 4EBP1 (यूकेरियोटिक ट्रांसलेशन इनिशिएशन फैक्टर 4E बाइंडिंग प्रोटीन 1) अणुओं के फॉस्फोराइलेशन द्वारा प्रोटीन संश्लेषण का समर्थन करता है, जो प्रक्रियाएं Akt किनेज (प्रोटीन किनेज बी) [6,75,76] (चित्र 1) द्वारा सक्रिय हो सकती हैं।

इसके अलावा, mTORC1 ULK1 (असंगठित/असंयोजित किनेस 1) के अवरोध के माध्यम से ऑटोफैगी को दबा सकता है जो सेलुलर होमियोस्टेसिस-बनाए रखने की प्रक्रियाओं को बाधित करता है (उदाहरण के लिए, पोषक तत्वों को कम प्रदान करना और क्षतिग्रस्त ऑर्गेनेल और मिसफोल्डेड प्रोटीन को हटाना) [75,77]।

इस प्रकार, ऑटोफैगी पर mTORC1 के प्रभावों का निषेध उम्र-निर्भर प्रक्रियाओं (उम्र बढ़ने के लक्षण, जैसे कि प्रोटिओस्टेसिस का नुकसान) को कम करने और दीर्घायु को बढ़ावा देने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण हो सकता है [6] (चित्र 1)। यह भी प्रदर्शित किया गया कि mTORC2 की साइटोस्केलेटन पुनर्गठन (कोशिका वृद्धि से जुड़ा) और कोशिका अस्तित्व मॉड्यूलेशन में भूमिका है [75,78]।

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