La restrizione calorica migliora la salute e la sopravvivenza delle scimmie rhesus

Differenze intrinseche nel disegno dello studio

La maggior parte dei primi studi di CR sui roditori ha coinvolto CR ad esordio molto giovane e per tutta la vita, iniziata dopo lo svezzamento, di solito in sfondi genetici consanguinei. Negli anni ’80 divenne chiaro che la CR a insorgenza adulta (topi di 12 mesi) era anche efficace nel ritardare l’invecchiamento e prolungare la durata della vita nei roditori, anche se in misura minore rispetto al modello a insorgenza giovane22. Molti studi CR roditori scelgono di alimentare animali di controllo ad libitum quantità di cibo, mentre altri forniscono meno di ad libitum quantità sostenendo che questa strategia evita gli effetti confondenti di obesità e riduce la variabilità nell’assunzione di cibo tra gli individui. Con il lancio dello studio NIA sulle scimmie rhesus nel 1987, l’implementazione del CR è stata tale che le scimmie di controllo non sono state alimentate liberamente. Le assegnazioni di cibo sono state determinate in conformità con i dati pubblicati dal National Research Council per fornire un’assunzione approssimativa ad libitum basata sulla loro età e sul peso corporeo per le scimmie di controllo in maturazione senza sovralimentazione23. Le razioni sono state aumentate per mantenere la crescita e lo sviluppo fino al raggiungimento della piena statura. Le scimmie CR hanno ricevuto il 30% in meno di cibo rispetto alle scimmie di controllo abbinate per altezza, età e sesso. L’intervento è stato avviato come gruppi di maschi giovani e vecchi, e gruppi di femmine giovani, adulte e vecchie24 (Tabella 1). Lanciato nel 1989, lo studio UW ha iniziato la dieta CR solo in animali adulti, dopo il raggiungimento della piena statura (∼8 anni di età per le scimmie rhesus)25. Il cibo è stato fornito a livelli che si avvicinano ad libitum agli animali di controllo. Per accomodare l’eterogeneità nei comportamenti alimentari all’interno della coorte, il riferimento ad libitum per ogni individuo è stato stabilito utilizzando l’assunzione di cibo di base misurata su 3-6 mesi, e la CR è stata implementata su una base individuale. La logica di queste caratteristiche di progettazione all’UW era di implementare uno studio come avrebbe potuto essere condotto negli esseri umani.

Tabella 1 Progettazione dello studio.

La fonte delle scimmie in ogni coorte e il tipo di popolazione rappresentata è anche un punto di differenza per i due studi. Le scimmie UW sono nate e cresciute al Wisconsin National Primate Research Center ed erano tutte di origine indiana. Le scimmie del NIA provenivano da diverse località e comprendevano scimmie di origine sia indiana che cinese. Scimmie rhesus cinesi maschi sono generalmente più pesante e più lungo di loro controparti indiane con l’inverso essere il caso per le femmine, e scimmie rhesus cinesi sono anche pensato di esibire maggiore dimorfismo sessuale26. Le scimmie di origine diversa sono sufficientemente diverse geneticamente da poter essere distinte utilizzando un pannello di polimorfismi a singolo nucleotide27. A parte le differenze di popolazione, le scimmie rhesus condividono un grado di variazione genetica interindividuale simile a quello degli esseri umani28. In questo modo, il contributo del tipo di popolazione alle differenze nei risultati dei due studi rispetto al contributo dell’eterogeneità genetica individuale è difficile da accertare.

Le composizioni della dieta erano un’altra importante differenza tra i due studi. In primo luogo, la fonte dei componenti della dieta era diversa. Una dieta di origine naturale è stata impiegata presso la struttura NIA per garantire che i micronutrienti come le sostanze fitochimiche e i minerali in tracce fossero forniti, riconoscendo che c’era un potenziale di variazione stagionale. Al contrario, all’UW è stata impiegata una dieta semi-purificata per garantire che l’assunzione potesse essere completamente definita e coerente nel corso dello studio. In secondo luogo, anche se le diete in entrambe le località avevano una densità calorica simile, la composizione relativa dei macronutrienti delle diete non era equivalente (tabella 2). Rispetto alla dieta UW, la dieta NIA era più povera di grassi, più ricca di proteine e più ricca di fibre. Infine, anche il contenuto di nutrienti delle diete era diverso. In entrambe le località le diete contenevano∼60% di carboidrati in peso, ma il saccarosio comprendeva meno del 7% dei carboidrati totali alla NIA e il 45% dei carboidrati totali alla UW. Le diete in entrambe le località erano ricche di vitamine, fornite al livello o al di sopra della dose giornaliera raccomandata.

Tabella 2 Composizione della dieta in ogni località.

Anche le pratiche di alimentazione differivano tra gli studi. Al NIA, le scimmie venivano nutrite con due pasti alle 6:30 e alle 13:00 di ogni giorno. Il cibo rimasto dopo il pasto del mattino veniva rimosso dopo circa 3 ore e veniva fornito un bocconcino a basso contenuto calorico, in genere sotto forma di un piccolo pezzo di frutta. Il pasto pomeridiano non veniva rimosso in modo che le scimmie avessero accesso al cibo durante la notte. All’UW, tutte le scimmie sono state nutrite al mattino alle 8:00 e il cibo rimanente è stato rimosso alle 16:00, quando è stato fornito un premio di frutta o verdura fresca, che è stato consumato rapidamente e completamente. La distribuzione del cibo per gli animali di controllo è stata regolata in modo da garantire che ci fosse sempre del cibo non consumato da rimuovere alla fine della giornata. In questo modo gli animali UW sono stati alimentati ad libitum durante il giorno ma privati del cibo durante la notte. Mentre c’erano notevoli differenze nel disegno dello studio, come indicato sopra, va notato che l’alloggiamento degli animali e la cura degli animali di routine erano equivalenti nelle strutture NIA e UW primati. Questo includeva identiche condizioni di alloggiamento, temperatura e umidità, cicli di luce, e l’uso di acqua di rubinetto, che era continuamente disponibile. Entrambi gli studi includevano il monitoraggio degli animali più volte al giorno, e uno staff veterinario designato che ispezionava gli animali di routine e forniva cure eccezionali secondo necessità.

Impatto della CR sulla sopravvivenza

L’obiettivo iniziale di entrambi gli studi NIA e UW era di determinare l’impatto della CR sulla salute delle scimmie rhesus, poiché non era una conclusione scontata che la CR fosse un intervento appropriato nelle specie longeve. L’indagine dell’impatto della CR sulla longevità non è stata considerata un risultato primario in nessuno dei due studi. Anche se 121 scimmie sono state arruolate nello studio NIA, le differenze di età di insorgenza (da 1 a 23 anni) hanno impedito di raggruppare gli animali per le analisi dei dati. Anche se la gamma di età per il tempo di insorgenza è più piccola per lo studio UW (età 7-15), con solo 38 scimmie geneticamente distinte per gruppo (compresi entrambi i sessi), sembrava improbabile che lo studio avrebbe avuto la potenza statistica necessaria per testare l’effetto della CR sulla longevità. Mentre nessuno dei due studi riporta dati sulla longevità, entrambi gli studi hanno prodotto dati sulla sopravvivenza. Per le scimmie rhesus in cattività, la sopravvivenza mediana precedentemente riportata era di ∼26 anni di età, il 10% di sopravvivenza era di ∼35 anni di età e la sopravvivenza massima era di ∼40 anni di età29. Le curve di mortalità sono state generate separatamente per UW e NIA (Fig. 1). Le stime di sopravvivenza per le scimmie in entrambi i siti sono state calcolate sulla base dei dati catturati fino a luglio 2015 utilizzando i tre metodi statistici più comuni: Metodo Kaplan-Meier product-limit; regressione di Cox proporzionale al rischio e analisi di sopravvivenza parametrica assumendo una distribuzione di Weibull (Tabella 3). Poiché la distribuzione Weibull è un caso speciale della distribuzione di valori estremi generalizzata, può ospitare la stima dei quantili superiori di una distribuzione di sopravvivenza e la durata massima della vita, soprattutto quando ci sono dati censurati a causa di animali che rimangono in vita30.

Figura 1: Curve di mortalità per le scimmie all’UW e al NIA.

Queste curve rappresentano i dati per le scimmie maschio e femmina nello studio UW e nello studio NIA. Gli animali sono raggruppati per età, dove i maschi J/A includono gli animali con insorgenza giovanile e adolescenziale, le femmine J/A includono gli animali con insorgenza giovanile e adulta, e i vecchi includono gli animali con insorgenza in età avanzata. Le caselle interne indicano gli animali ancora vivi, la linea tratteggiata segna il 50% di mortalità. Le statistiche relative a questa figura sono fornite nelle Informazioni supplementari, Tabella supplementare 1.

Tabella 3 Stime di sopravvivenza.

Nello studio UW sull’esordio adulto, la sopravvivenza stimata degli animali di controllo UW era vicina a quella della media registrata per le scimmie in cattività (∼26 anni di età). Considerando sia i maschi che le femmine insieme, è stato osservato un effetto statisticamente significativo della CR nell’aumentare la sopravvivenza (regressione di Cox P=0,017; tabella 1 supplementare). L’hazard ratio (HR) di 1,865 (intervallo di confidenza al 95% (CI): 1,119-3,108) indicava che a qualsiasi punto temporale le scimmie di controllo avevano quasi il doppio del tasso di morte rispetto agli animali CR. L’effetto del sesso sulla risposta alla CR non era statisticamente significativo. L’analisi Kaplan-Meier ha mostrato che le stime di sopravvivenza mediana erano maggiori per gli animali CR sia per i maschi che per le femmine (Tabella 3). Nello studio NIA le grandi differenze di età delle scimmie al momento del reclutamento nello studio (Tabella 1) hanno richiesto una separazione dei dati dai gruppi a insorgenza precoce e tardiva. Qui e in tutta questa relazione, i giovani e gli adolescenti maschi del NIA (J/A) sono stati raggruppati e i giovani e gli adulti femmine sono stati raggruppati (J/A). La sopravvivenza mediana Kaplan-Meier stimata non era diversa tra il controllo NIA e gli animali CR per i gruppi di insorgenza J/A di maschi o femmine (Fig. 1). Anche se la regressione di rischio proporzionale di Cox ha indicato che le differenze di sopravvivenza tra controllo J/A e CR non erano statisticamente significative (Tabella supplementare 1), le scimmie CR hanno raggiunto l’80% di mortalità prima dei controlli per entrambi i sessi. Con il 38% della coorte NIA J/A ancora in vita, le curve di sopravvivenza sono incomplete e l’impatto sulla sopravvivenza rimane da determinare; tuttavia, la mortalità precoce suggerisce che per alcuni individui l’attuazione della CR nei giovanissimi può conferire un rischio di sopravvivenza. Per la CR di vecchia data, la sopravvivenza stimata Kaplan-Meier non era diversa tra i gruppi di controllo e CR né per i maschi né per le femmine (Tabella 3), ma le stime di sopravvivenza erano più alte di quelle delle scimmie J/A e dei controlli UW. Sia per i maschi che per le femmine, le stime di sopravvivenza per la coorte NIA di vecchia data erano paragonabili o superavano quelle per UW CR.

Anche se c’erano leggere discrepanze nella sopravvivenza mediana stimata tra i metodi di stima Kaplan-Meier non parametrico e Weibull parametrico, i confronti di sopravvivenza tra i siti di studio utilizzando entrambe le analisi erano coerenti. Un certo grado di dimorfismo sessuale è stato osservato nei risultati di sopravvivenza dove l’incidenza della morte precoce sembrava essere maggiore per le femmine. Questa osservazione potrebbe essere spiegata in parte dall’endometriosi, che è la proliferazione del tessuto endometriale al di fuori dell’utero. L’endometriosi può verificarsi con un’incidenza relativamente alta nelle scimmie in cattività (∼25%), e il rischio è notevolmente maggiore nelle femmine nullipare31,32. L’incidenza dell’endometriosi era equivalente per i gruppi di controllo e CR. Per le coorti J/A nello studio NIA, 12 delle 44 femmine sono morte per complicazioni dovute all’endometriosi, e di queste le femmine ad esordio giovanile erano nullipare confermate. Le femmine reclutate nello studio UW, al contrario, hanno avuto almeno uno ma non più di tre bambini sani33 , e solo 2 femmine su 30 sono morte per complicazioni dovute all’endometriosi. Un ulteriore fattore che contribuisce è legato alla politica di trattamento delle condizioni cliniche. All’UW la politica di trattamento delle condizioni cliniche è stata attuata fin dall’inizio. Al NIA, anche se il dolore e la sofferenza acuta sono sempre stati trattati, le condizioni mediche croniche, compresa l’endometriosi, sono state monitorate ma non trattate medicalmente. Un cambiamento di politica è stato attuato nel 2010 a causa dell’alta incidenza dell’endometriosi. Il potere di valutare l’impatto della CR sulla sopravvivenza per le femmine NIA J/A è stato in qualche modo compromesso da questa unica condizione.

Misure biometriche e di assunzione di cibo da entrambi gli studi

Per oltre un quarto di secolo durante questi studi, il peso corporeo, la composizione corporea e l’assunzione di cibo sono stati misurati per tutte le 197 scimmie. Il peso corporeo è stato determinato nelle scimmie a digiuno e anestetizzate 2-4 volte all’anno durante le procedure di routine. I dati longitudinali per tutte le scimmie sono stati mediati per età dell’animale (Fig. 2a). Come nel caso degli esseri umani, le scimmie spesso sperimentano la cachessia o la rapida perdita di peso alla fine della vita. Per evitare gli effetti confondenti del cambiamento di peso che non è legato all’assunzione di cibo o alla dieta, i dati dell’ultimo anno di vita di ogni scimmia sono stati esclusi. Per facilitare i confronti tra le coorti, i dati sono stati raggruppati in tre categorie di età che rappresentano il giovane adulto (11-13 anni di età), la tarda mezza età (18-20 anni di età) e l’età avanzata (25-27 anni di età) (Tabelle supplementari 2 e 3).

Figura 2: Dati sul peso corporeo delle scimmie al NIA e UW.

(a) Peso corporeo (kg) per le scimmie maschio e femmina all’UW e al NIA raggruppati per età dove il maschio J/A include gli animali a insorgenza giovanile e adolescenziale, la femmina J/A include gli animali a insorgenza giovanile e adulta, e la vecchia include gli animali a insorgenza in età avanzata. Le cifre mostrate in bianco all’interno delle caselle sono i numeri dei singoli animali che contribuiscono ad ogni punto di dati, i dati sono mostrati come media±s.e. della media. (b) Confronto delle medie del peso corporeo per le scimmie degli studi UW e NIA con le registrazioni dell’Internet Primate Aging Database (iPAD). Il peso corporeo medio per le scimmie di controllo e CR in entrambi i luoghi di studio è stato determinato per categoria di età, tra cui adulto (11-13 anni di età), tardo-medio (18-20 anni di età) e età avanzata (25-27 anni di età). I dati sono espressi come deviazione percentuale dalla media iPAD per le femmine e i maschi di ogni categoria di età. Le statistiche relative a questa figura sono fornite nelle informazioni supplementari, tabelle supplementari 2 e 3.

Considerando prima le scimmie femmine, il peso corporeo per il NIA J/A non era significativamente diverso tra controllo e scimmie CR per qualsiasi categoria di età. Le femmine UW CR pesavano significativamente meno (17-26%) rispetto ai controlli per tutto il periodo dello studio, e le femmine UW pesavano significativamente di più rispetto alle femmine NIA J/A (tabella 2 supplementare). Per le femmine NIA old-onset, il peso corporeo non era significativamente diverso tra i controlli e CR, ed era significativamente inferiore al peso corporeo delle femmine UW. In sintesi, per le coorti femminili NIA J/A e old-onset, il peso corporeo per le scimmie di controllo e CR non era diverso l’uno dall’altro e tutti erano significativamente inferiori ai controlli UW. Considerando poi le scimmie maschio, i maschi NIA J/A CR pesavano significativamente meno (19-22%) delle loro controparti di controllo per tutto lo studio. La differenza tra il controllo UW e il CR era leggermente maggiore (24-35%), con i maschi CR che pesavano significativamente meno dei controlli. Il peso medio di picco per i maschi di controllo NIA J/A era ∼15% inferiore a quello dei maschi di controllo UW, ma le differenze nel peso corporeo erano significative solo per la categoria di età giovane (tabella 3 supplementare). Il peso corporeo del controllo NIA di vecchia data e dei maschi CR non erano significativamente diversi né a metà età né in età avanzata, e i controlli maschi NIA di vecchia data pesavano significativamente meno dei controlli UW. In sintesi, le coorti maschili NIA J/A e UW hanno mostrato una chiara risposta di peso corporeo alla CR, ma i maschi di controllo NIA e CR di vecchia data non erano diversi l’uno dall’altro ed erano significativamente più bassi dei controlli UW.

L’Internet Primate Aging Database (iPAD; http://ipad.primate.wisc.edu) è un archivio di dati clinici e biometrici di primati non umani sani, non sperimentali, in cattività, ospitati in strutture di ricerca negli Stati Uniti. Utilizzando i dati di oltre 1.200 scimmie rhesus individuali di origine indiana, sono stati calcolati i pesi corporei medi per le suddette categorie di età per i maschi (rispettivamente 11,6, 12,1, 11,5 kg) e le femmine (rispettivamente 7,4, 8,4, 7,8 kg). Le scimmie di controllo UW e CR sono cadute su entrambi i lati di queste medie; le scimmie di controllo erano più pesanti della media iPAD (∼18% per i maschi; ∼19% per le femmine), e le scimmie CR avevano un peso corporeo inferiore alla media iPAD (∼12% per i maschi; ∼11% per le femmine) (Fig. 2b). Per NIA J/A, i maschi di controllo erano da uguali a leggermente più pesanti (5-10%) della media iPAD e CR pesava meno della media iPAD (∼20%), mentre le scimmie femmine di controllo e CR pesavano entrambe meno della media iPAD durante lo studio (∼10% e ∼20% rispettivamente). Tutte le scimmie NIA old-onset pesavano meno della media iPAD sia per le scimmie di controllo (∼15% per le femmine; ∼10% per i maschi) che per quelle CR (∼22% per le femmine; ∼21% per i maschi). In sintesi, i pesi corporei delle scimmie di controllo UW e NIA non erano equivalenti tra loro e, a parte i maschi J/A, erano rispettivamente superiori e inferiori alla media iPAD.

Per comprendere le differenze nell’effetto dell’età e della dieta sulla composizione corporea, sono state condotte misure di doppia assorbimetria a raggi X a intervalli nel corso dei due studi (Fig. 3). Poiché ogni animale aveva più misure prese nel tempo, le stime della percentuale media di adiposità (grasso/peso corporeo espresso in percentuale) sono state aggiustate per l’età (Fig. 1 supplementare). All’interno dei gruppi è stato rilevato un effetto principale dell’età sull’adiposità per le coorti NIA J/A e UW. Un effetto principale della dieta è stato rilevato per i maschi NIA J/A e per entrambi i maschi e le femmine dello studio UW, dove CR era associato a un’adiposità significativamente inferiore. Il controllo NIA J/A e le femmine CR non differivano l’uno dall’altro nell’adiposità e nessuno dei gruppi di scimmie NIA old-onset aveva un effetto principale della CR sull’adiposità. Combinando i dati di NIA J/A e UW, è stata rilevata una differenza di adiposità tra i controlli dei due studi sia per i maschi che per le femmine, dove le scimmie NIA avevano una percentuale di grasso corporeo significativamente inferiore. Le scimmie di controllo da NIA J/A non erano statisticamente diverse da UW CR in percentuale di grasso corporeo per entrambi i sessi. Questi dati mostrano un impatto dell’età sull’adiposità in tutti e tre i gruppi e rivelano che l’impatto della CR sull’adiposità è stato osservato per entrambi i gruppi di scimmie UW e alla NIA solo per i maschi J/A.

Figura 3: Dati di adiposità per le scimmie femmine e maschi alla NIA e UW.

Percentuale di adiposità (grasso (g)/peso corporeo totale (g)) calcolata da misure DXA (dual energy X-ray absorptiometry) condotte nel corso degli studi per le scimmie maschio e femmina all’UW e al NIA raggruppate per età dove i maschi J/A includono animali con esordio giovanile e adolescenziale, le femmine J/A includono animali con esordio giovanile e adulto, e gli anziani includono gli animali con esordio in età avanzata. Le cifre mostrate in bianco all’interno delle caselle sono i numeri dei singoli animali che contribuiscono ad ogni punto di dati, i dati sono mostrati come media±s.e. della media.

L’assunzione di cibo è stata monitorata quotidianamente in entrambi i siti. All’UW le misure giornaliere dell’assunzione di cibo sono state usate per calcolare le medie. Al NIA le medie di assunzione di cibo sono state calcolate sulla base di misure condotte durante una sola settimana all’anno come rappresentative dell’assunzione tipica. I dati longitudinali per tutte le scimmie sono stati mediati per età dell’animale (Fig. 4). I dati dell’ultimo anno di vita di ogni scimmia sono stati esclusi per evitare gli effetti confondenti dei comportamenti alimentari di fine vita che di solito includono la perdita di appetito. Considerando prima le femmine e usando le categorie di età definite sopra sia per UW che per NIA J/A, i controlli hanno consumato significativamente più calorie di CR sia in giovane età che a metà, ma la differenza persisteva solo per le scimmie femmine UW in età avanzata. Per la NIA di vecchia data, l’apporto calorico non era diverso tra controllo e CR. Tra le scimmie di controllo, le femmine UW hanno consumato significativamente più calorie di NIA J/A a metà età e in età avanzata e più di quelle di vecchia data in età avanzata. Considerando poi i maschi, i controlli NIA J/A hanno consumato significativamente più calorie di CR a età giovane e media e la differenza tra controllo e CR era significativa solo per UW a metà età. I maschi anziani di NIA differivano significativamente nel loro apporto calorico tra controllo e CR solo in età avanzata. Tra i controlli, l’apporto calorico non era diverso per i maschi NIA J/A e UW in qualsiasi punto dello studio, ma i maschi di vecchia data consumavano significativamente meno dei maschi UW e dei maschi NIA J/A a metà età. In sintesi, sono state identificate differenze significative nell’apporto calorico tra le scimmie di controllo e CR per le coorti maschili e femminili NIA J/A e UW, ma non per le coorti di vecchiaia fino all’età avanzata e poi solo per i maschi. Confrontando tra i siti, l’apporto calorico per i controlli femminili NIA di entrambi J/A e old-onset era inferiore a quello dei controlli UW, e per i maschi, l’apporto calorico dei controlli NIA J/A e UW non erano diversi tra loro, ma i controlli NIA old-onset erano inferiori a entrambi.

Figura 4: Dati sull’assunzione di cibo per le scimmie al NIA e UW.

Assunzione di cibo (valori giornalieri in Kcalorie) per le scimmie maschio e femmina all’UW e al NIA raggruppati per età dove il maschio J/A include gli animali ad insorgenza giovanile e adolescenziale, la femmina J/A include gli animali ad insorgenza giovanile e adulta, e il vecchio include gli animali ad insorgenza in età avanzata. Le cifre mostrate in bianco all’interno delle caselle sono i numeri dei singoli animali che contribuiscono ad ogni punto di dati, i dati sono mostrati come media±s.e. della media.

Impatto della CR sull’incidenza della malattia

Il concetto di healthspan è uno sviluppo abbastanza recente nella ricerca sull’invecchiamento, dove viene fatta una distinzione tra età cronologica e stato di salute34. Tradizionalmente, l’aumento della durata media e massima della vita era considerato il segno distintivo dell’invecchiamento ritardato, e i miglioramenti della salute erano considerati una componente necessaria e ovvia della longevità. La prospettiva si è un po’ spostata verso una maggiore enfasi sulla salute e la morbilità, quindi un intervento che impartisce un miglioramento della salute anche in assenza di un aumento della longevità, è visto come un esempio molto favorevole e legittimo di un intervento sull’invecchiamento. Con l’avanzare dell’età, le scimmie rhesus sono vulnerabili a molte delle stesse condizioni osservate negli esseri umani. Tra le più prevalenti ci sono il cancro, le malattie cardiache e le condizioni legate alla disfunzione immunitaria e all’infiammazione, ed esempi di ciascuna sono stati identificati nelle scimmie negli studi di invecchiamento e CR sia al NIA che all’UW (Tabella supplementare 4).

Le misure di glucosio a digiuno erano comuni a entrambi gli studi e i dati longitudinali sono mostrati (Fig. 5). Nelle scimmie rhesus adulte sane i livelli di glucosio a digiuno sono 64-68 mg dl-1 (rif. 18, 35). Per NIA J/A, i livelli di glucosio a digiuno erano equivalenti per i controlli e CR fino a ∼23 anni di età, dopo di che i maschi di controllo e CR, ma non le femmine, hanno iniziato a divergere. Sia le femmine di controllo che quelle CR hanno mostrato un aumento legato all’età dei livelli di glucosio a digiuno dopo ∼21 anni di età. Per le scimmie UW, i maschi di controllo avevano livelli di glucosio a digiuno più alti rispetto ai CR a partire da 15 anni di età con un’ulteriore divergenza delle curve dopo ∼23 anni di età, mentre una differenza notevole tra le femmine di controllo e CR è emersa solo dopo ∼21 anni. Per le coorti NIA di età avanzata, il glucosio a digiuno era costantemente basso per tutta la durata del periodo di studio. Questi dati indicano un aumento legato all’età del glucosio a digiuno per le scimmie rhesus e individuano i maschi di controllo UW come predisposti a un glucosio circolante elevato nello stato di digiuno. Utilizzando la modellazione multilivello per indagare la relazione tra adiposità e livelli di glucosio a digiuno, è stata identificata una relazione significativa solo per i maschi UW (P=0,005). È stata anche rilevata un’interazione significativa tra età e dieta (P=0,014), suggerendo che l’impatto dell’età sulla relazione tra adiposità e parametri glucoregolatori è distinto per le scimmie di controllo e CR.

Figura 5: Valori di glucosio a digiuno per le scimmie al NIA e all’UW.

I livelli circolanti di glucosio (mg dl-1) sono mostrati per le scimmie maschio e femmina all’UW e al NIA raggruppati per età dove il maschio J/A include gli animali a insorgenza giovanile e adolescenziale, la femmina J/A include gli animali a insorgenza giovanile e adulta, e la vecchia include gli animali a insorgenza in età avanzata. Le cifre mostrate in bianco all’interno delle caselle sono il numero di osservazioni che contribuiscono a ciascun punto di dati, i dati sono mostrati come media±s.e. della media.

I veterinari hanno documentato le condizioni del corpo e la salute generale delle scimmie ogni due anni in entrambe le località di studio e gli indicatori di malattie o disturbi identificati. L’età in cui ad una scimmia è stata diagnosticata per la prima volta una condizione legata all’età è stata utilizzata per generare curve di morbilità (Fig. 6). Le condizioni legate all’età includevano sarcopenia, osteoporosi, artrite, diverticolosi, cataratta e soffio cardiaco persistente, oltre alle malattie legate all’età tra cui cancro, diabete e malattie cardiovascolari. La modellazione della regressione di rischio proporzionale di Cox ha indicato che le condizioni legate all’età si sono verificate a ∼2,7 volte il tasso negli animali di controllo rispetto al CR per le scimmie UW (HR: 2,665; CI: 1,527-4,653; P=0,0006). Nella coorte NIA J/A, le condizioni legate all’età si sono verificate a un tasso doppio nelle scimmie di controllo rispetto alla CR (HR: 2,091; CI: 1,169-3,641; P=0,0125) (Tabella supplementare 5; Fig. supplementare 2). L’età avanzata delle scimmie NIA di vecchia data ha precluso il rilevamento della prima manifestazione di una condizione legata all’età.

Figura 6: Curve di morbilità per le scimmie NIA e UW mostrate.

(a) I grafici rappresentano la prima comparsa di qualsiasi malattia, disturbo o condizione legata all’età per maschi e femmine combinati dall’UW (in alto) e dal NIA J/A (in basso). Le statistiche relative a questa figura sono fornite nelle Informazioni supplementari, Tabella supplementare 4. (b) Incidenza delle condizioni prevalenti legate all’età nei primati non umani per gli animali di controllo e CR da UW e NIA (J/A e old-onset combinati). Per confrontare gli studi, il cancro e i disturbi cardiovascolari sono riportati come incidenza alla necroscopia e sono espressi come percentuale degli animali deceduti.

L’incidenza delle condizioni legate all’età prevalenti nelle popolazioni umane, come il cancro, le malattie cardiovascolari e la disfunzione glucoregolatoria/diabete, è stata determinata per le scimmie di UW e NIA, con J/A e old-onset combinati. Le diagnosi sono state fatte clinicamente dal personale veterinario al momento della presentazione, e la patologia legata alla malattia è stata successivamente confermata al momento della necroscopia da un patologo certificato dalla commissione. Le patologie clinicamente silenti sono state identificate alla necroscopia. Per confrontare gli studi, il cancro e i disturbi cardiovascolari sono riportati come incidenza alla necroscopia. L’adenocarcinoma era la principale causa di morte in entrambi i siti di studio, in linea con i precedenti rapporti sull’incidenza del cancro nelle scimmie rhesus36,37. L’incidenza dell’adenocarcinoma o di altre neoplasie meno comuni era inferiore nelle scimmie CR in entrambe le località (Fig. 6). La diagnosi più comune di malattia cardiovascolare negli animali vivi era la disfunzione della valvola mitrale, mentre l’endocardiosi valvolare, la cardiomiopatia e la fibrosi miocardica sono state rilevate alla necroscopia. L’incidenza dei disturbi cardiovascolari era inferiore nelle scimmie CR rispetto ai controlli all’UW. Non c’era alcun impatto apparente della dieta sull’incidenza delle malattie cardiovascolari per le scimmie al NIA; tuttavia, l’incidenza sia per le scimmie di controllo che per quelle CR era inferiore ai controlli UW. La valutazione della funzione glucoregolatoria faceva parte delle cure cliniche di routine in entrambe le sedi, anche se le definizioni cliniche che rappresentano diverse fasi della malattia sono state impiegate nei due siti. Simile agli esseri umani38,39, la resistenza all’insulina si verifica in anticipo di glucosio a digiuno compromessa in scimmie rhesus35,40, che si verifica prima della transizione al diabete completo. All’UW la perdita di sensibilità all’insulina è stata usata per diagnosticare la compromissione glucoregolatoria ed è stata definita come livelli di insulina a digiuno (>70 μU ml-1) e un indice di sensibilità all’insulina (Si)<2(E-04) come determinato da un test di tolleranza al glucosio endovenoso a campionamento frequente. Al NIA, le misure di glucosio a digiuno (>100 mg dl-1), glucosuria e HbA1c (>6.5%) sono state utilizzate per definire il diabete. Gli animali CR hanno avuto una minore incidenza di disfunzione glucoregolatoria rispetto ai controlli in entrambi i siti di studio UW e NIA. La modellazione multilivello è stata utilizzata per indagare le possibili relazioni tra adiposità e morbilità, ma non sono stati rilevati effetti significativi per nessun gruppo di entrambi gli studi. Allo stesso modo, per tutti i gruppi NIA e per i maschi UW, non è stata rilevata alcuna relazione tra adiposità e mortalità. Per le femmine UW, l’adiposità era associata a una modesta riduzione del rischio di morte (HR: 0,927; P=0,01), ma solo dopo la correzione per l’età e la dieta. Questi dati suggeriscono che l’influenza dell’adiposità sul rischio di sopravvivenza è sessualmente dimorfica e cambia con l’età.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.