Arhive etichetă: longevitatea

apa ionizata alcalina si longevitatea

Efectul biologic al consumului de apă alcalină este obiect al controversei. Prezenta lucrare prezintă un studiu de supraviețuire pe o perioadă de 3 ani pe o populație de 150 de șoareci, iar datele au fost analizate cu modelul timpului de eșec accelerat (AFT). Pornind de la al doilea an de viață, parcelele de supraviețuire neparametrice sugerează că șoarecii udați cu apă ionizată alcalină au prezentat o supraviețuire mai bună decât șoarecii de control. Interesant, analiza statistică a arătat că apa ionizată alcalină oferă o longevitate mai mare în termeni de „factor de îmbătrânire  decelerat”, deoarece crește funcțiile de supraviețuire în comparație cu grupul de control; și anume, animalele aparținând populației tratate cu apă ionizată alcalină au avut ca rezultat o durată mai lungă de viață . Examinarea histologică a rinichilor, intestinului, inimii, ficatului și creierului a arătat că între cele trei grupuri nu au apărut diferențe semnificative care să indice că nici o patologie specifică nu a fost corelată cu consumul de apă ionizată alcalină. Aceste rezultate furnizează un rezumat informativ și cantitativ al datelor de supraviețuire ca o funcție de udare cu apă ionizată alcalină a unor modele de șoarece cu durată lungă de viață.

1. Introducere

Apa alcalină, adesea menționată ca apă ionizată alcalină (AKW), este disponibilă în comerț și este propusă în principal pentru suplimentarea cu electroliți în timpul transpirației intensive. Studiile timpurii efectuate pe modele animale au arătat că suplimentarea cu apă alcalină ionizată poate avea efecte pozitive asupra îmbunătățirii și dezvoltării greutății corporale la descendenți [  ,  ]. Chiar și markerii biochimici au fost analizați, sugerând că aportul de apă ionizată alcalină poate provoca creșterea activității metabolice. În particular, s-au observat hiperkaliemii la șobolanii în vârstă de 15 săptămâni și s-au găsit modificări patologice ale necrozei în mușchiul miocardic [  ].

Mai recent, s-au efectuat studii privind apa redusă ionizată / electroliză redusă (ARW), referindu-se la apa electroliză produsă din minerale, cum ar fi magneziu și calciu, caracterizată prin hidrogen suprasaturat, pH ridicat și ORP redox negativ. Această apă funcțională bogată în hidrogen a fost introdusă ca o strategie terapeutică pentru promovarea sănătății și prevenirea bolilor ].

S-a demonstrat că apa alcalină ionizată / electroliză redusă exercită un efect supresiv asupra nivelurilor de radicali liberi în organismele vii, ducând astfel la prevenirea bolilor [  ]. Au fost documentate diferite efecte biologice, cum ar fi acțiunile antidiabetice și antioxidante [  ], efectele de protecție a ADN [  ] și activitățile de stimulare a creșterii [  ].

Deși au fost raportate o varietate de funcții bioactive, efectul apei alcaline asupra duratei de viață și longevității in vivo este încă necunoscut . S-a demonstrat că alcalinizarea animalelor este bine tolerată și pentru a crește răspunsul tumoral la chimioterapia metronomică, precum și la calitatea vieții la animalele cu cancer avansat [  ]. Prin urmare, am realizat un studiu bazat pe experimente privind rata de supravietuire, care joaca un rol central in cercetarea imbatranirii si sunt in general efectuate pentru a evalua daca interventiile specifice pot schimba procesul de imbatranire si durata de viata a modelelor animale.

2. Materiale și metode

Efectele biologice ale apei ionizate alcaline au fost evaluate pe o populație selectată de 150 de șoareci (CD1, de Charles River, Oxford, UK). Șoarecii fără patogeni au fost achiziționați și plasați într-o instalație de reproducere specifică. Nu era niciun alt animal în cameră. Contactul cu îngrijitorii animalelor a fost redus la minim la hrănire și udare. Populația a fost împărțită în 3 grupe, fiecare compus din 50 de persoane, după cum urmează:

  1. Grupa A: 50 de șoareci alimentați și udați în mod convențional cu apă ionizată alcalină produsă de ionizatorul de apă (mod NT010) de Asiagem (Italia). Ionizatorul de apă este un dispozitiv de tratament la domiciliu pentru producerea apei potabile alcaline.
  2. Grupa B: 50 de șoareci alimentați și udați în mod convențional cu apă alcalină obținută prin diluarea unei soluții alcaline concentrate (AlkaWater de Asiagem, Italia). AlkaWater este o soluție alcalină concentrată pentru prepararea apei potabile alcaline.
  3. Grupa C: 50 de șoareci alimentați și udați în mod convențional ca grup de control convențional cu apă de la robinet.Alimentarea locală cu apă a fost evaluată săptămânal pentru asigurarea absenței toxinelor și agenților patogeni. Valorile pH-ului au fost în intervalul 6.0-6.5.

Toate procedurile care implică animale s-au desfășurat în conformitate cu legea italiană privind animalele experimentale și au fost aprobate de Comitetul Etic pentru Experimentele pe Animale al Universității din Padova și de Ministerul Sănătății din Italia (nr.39 / 2011). Eforturile au fost făcute pentru a reduce la minimum suferința animalelor.

2.1. Examen histologic

Șoarecii cu vârsta tratată au fost prelevați postmortem și supuși examenului histologic. Animalele aparținând populațiilor tratate cu apă alcalină, A și B, au fost sacrificate după 24 de luni și au fost comparate cu șoarecii tratați cu apă de la robinet.Probele din rinichi, intestin, inimă, ficat și creier au fost fixate în formalină tampon neutru 10% și secțiuni de 4 pm au fost analizate prin microscopie optică.

2.2. Analize statistice

Pentru a investiga influența biologică a apei alcaline asupra longevității șoarecilor, am folosit modelul de timp a eșecului accelerat (AFT) [  ], care permite explorarea formală a posibilelor efecte asupra curbelor de supraviețuire a tratamentului pe trei niveluri aplicat, rolul de membru al grupului ca o covariată a duratei de viață. Ca o alternativă mai robustă față de modelele de risc proporțional utilizate în mod obișnuit, cum ar fi modelul Cox, este recomandată utilizarea modelelor AFT în domeniul analizei supraviețuirii atunci când obiectivul este de a investiga dacă o covarianță poate afecta durata de viață într-un mod care ciclul de viață poate trece mai mult sau mai puțin rapid. De fapt, în timp ce un model de risc proporțional presupune că efectul unei covariate este constant în timp, un model AFT presupune că efectul unei covariate este de a accelera sau de a decela cursul de viață.

Relevanța modelului AFT pentru studiile biomedicale a fost deja recunoscută în literatură [  ]. Cu o referire mai specifică la problema îmbătrânirii, Swindell [  ] a observat că unele manipulări genetice au avut un efect multiplicator asupra supraviețuirii, caracterizate bine de modelul AFT „factor de decelerare”. Mai mult, Swindell [  ] a susținut de asemenea că modelul AFT ar trebui utilizat mai mult în cercetarea îmbătrânită, deoarece oferă instrumente utile pentru a maximiza viziunea obținută din studiile experimentale privind supraviețuirea șoarecelui.

Pentru a efectua toate calculele, am aplicat o abordare parametrică de analiză a supraviețuirii utilizând o clasă de modele de distribuție cu 3 parametri AFT implementate în software-ul statistic Minitab, versiunea 17.2.1 [  ]. Mai precis, am folosit trei tipuri de distribuții aleatorii, și anume log-logistic, log-normal și Weibull generalizate.

3. Rezultate

Experimentul a constat într-o perioadă inițială de 15 zile de aclimatizare. După aclimatizare, animalele (50, grupa A) au fost adăpate cu apă ionizată alcalină (pH 8,5), obținută prin ionizatorul de apă, în timp ce animalele din grupul B (50) au fost udate cu apă alcalinizată la pH 8,5 cu o soluție alcalină concentrată timp de 15 zile . Grupa C animale (50), grupul de control, au fost adăpate cu aprovizionarea cu apă locală. Această perioadă a fost identificată pentru a accusta treptat animalele tratate cu apă alcalină. La sfârșitul celei de-a doua perioade de aclimatizare, animalele din grupa A și B au fost adăpate cu apă ionizată alcalină la pH 9,5, în timp ce animalele din grupa C au fost udate cu apă de la robinet local.

După primul an, cei mai agresivi indivizi au fost mutați în alte cuști din același grup și a fost folosit un protocol de îmbogățire a mediului în vederea reducerii hiperactivității. Acest fenomen a fost observat în special la animalele din grupele A și B.

Tabelul 1 a raportat statisticile de bază privind supraviețuirea șoarecilor animalelor tratate și de control.

tabelul 1

Statistici de bază privind supraviețuirea șoarecilor după nivelul tratamentului.

NIVEL DE TRATAMENT RATA MORTALITATII
%
DURATA MEDIE DE VIAȚĂ (STD. DEV)
ZI
Grupul A 88 679 (209)
Grupul B 92 671 (180)
Grupa C 96 667 (185)

În ceea ce privește grupa A, animalele (50) au fost udate cu apă ionizată alcalină (pH 8,5), obținută de Ionizatorul de apă  În ceea ce privește grupa B, animalele (50) au fost udate cu apă alcalinizată la pH 8,5 cu o soluție alcalină concentrată timp de 15 zile. În ceea ce privește grupa C, animalele (50), grupul de control, au fost adăpate cu alimentarea locală cu apă.

O primă analiză a datelor experimentale este prezentată în figura 1 , unde parcelele nonparametrice de pericol și de supraviețuire par să sugereze că, chiar dacă nu apare o diferență macroscopică, plecând de la al doilea an de viață al șoarecilor udați cu apă ionizată alcalină și cei tratați cu șoareci de control copleșit de AlkaWater .

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is ECAM2016-3084126.001.jpg

Parcele de pericol și supraviețuire neparametrice după nivelul de tratament. Grupa A: animalele (50) au fost adăpate cu apă ionizată alcalină (pH 8,5), obținută de către grupul de ionizare a apei B: animalele au fost udate cu apă alcalinizată la pH 8,5 cu o soluție alcalină concentrată timp de 15 zile. Grupa C: animalele (50), grupul de control, au fost adăpate cu alimentarea locală cu apă.

Pentru a explora efectul posibil al diferitelor tratamente, și anume, pentru a examina rolul de membru al grupului în longevitate, am aplicat o abordare parametrică de analiză a supraviețuirii utilizând o clasă de distribuții de supraviețuire cu 3 parametri care reprezintă timpul de eșec flexibil accelerat, modelele AFT. În primul rând, folosind statisticile de bunăstare Anderson-Darling, am comparat trei distribuții specifice de supraviețuire, adică log logistic (AD = 6.397), log-normal (AD = 6.519) și Weibull generalizate (AD = 6.447). Deoarece cea mai bună amenajare a fost demonstrată de modelul logistic logistic, am adoptat acest model ca model final de distribuție a supraviețuirii. Liniile drepte din graficele distribuției log-logistice QQ (figurile 2 (a) și 2 (b) ) indică faptul că această distribuție asigură o potrivire adecvată datelor noastre de supraviețuire.

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is ECAM2016-3084126.002.jpg

QQ prin utilizarea modelului de distribuție logistică logistică cu 3 parametri. (a) Tratament O cantitate de timp de supraviețuire (axa verticală) comparativ cu timpii de supraviețuire C de timp de supraviețuire (axa orizontală); (b) numărul de timpi de supraviețuire pentru tratamentul B (axa verticală) față de numărul de timpi de supraviețuire a tratamentului C (axa orizontală).

În final, prin includerea tratamentului nostru ca fiind covariate, am efectuat o analiză a distribuției parametrice a cărei rezultate sunt reprezentate grafic în Figura 3 .

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is ECAM2016-3084126.003.jpg

Rezultatele graficelor de distribuție utilizând modelul logistic logistic cu 3 parametri. Grupa A: animalele (50) au fost adăpate cu apă ionizată alcalină (pH 8,5), obținută prin ionizatorul de apă. Grupa B: animalele (50) au fost udate cu apă alcalinizată la pH 8,5 cu o soluție concentrată de alcaline timp de 15 zile. Grupa C: animalele (50), grupul de control, au fost adăpate cu alimentarea locală cu apă.

Începând cu cel de-al doilea an de viață , este de remarcat faptul că ambele grupuri tratate cu apă alcaline denotă o curbă de pericol descrescătoare în timp, în timp ce curba corespunzătoare pentru grupul de control crește în mod monoton. Pentru a compara în mod formal nivelurile de tratament, analiza propusă a oferit și valori p adecvate. Deoarece valorile p asociate ipotezelor nula ale egalității de localizare, parametrii scalei și pragului au fost, respectiv, mai mici de 0,001 (pentru ambele locații și scale) și 0,634 (pentru praguri) la un nivel de semnificație de 5%; putem afirma că există suficiente dovezi experimentale pentru a concluziona că tratamentul afectează semnificativ longevitatea șoarecilor; în special apa alcalină ionizată oferă un beneficiu pentru longevitate în termenii „factorului de îmbătrânire decelerat” deoarece scade funcțiile de pericol în comparație cu grupul martor. Rețineți că efectul de tratament nu poate fi direct legat de nici unul dintre cei trei parametri de distribuție. Oricum, folosind parametrii estimați, ar trebui să fie posibil să se furnizeze o estimare a efectului fiecărui tratament asupra supraviețuirii: stabilirea duratei de supraviețuire la 1000, 1200 și 1400 de zile, Tabelul 2 rezumă probabilitățile de supraviețuire estimate la punctul și 95% de fiecare nivel de tratament.

tabela 2

Tabelul probabilităților de supraviețuire după nivelul tratamentului. Probabilitățile, împreună cu limitele intervalelor de încredere de 95% aferente, au fost calculate utilizând aproximarea normală.

NIVEL DE TRATAMENT ORA (ZILE) PROBABILITATEA ESTIMATĂ LIMITĂ INFERIOARĂ A CI 95% LIMITĂ SUPERIOARĂ DE 95% CI
A 1000 0.116 0.056 0.226
1200 0,046 0.014 0.140
1400 0.020 0.004 0.098

B 1000 0.055 0.021 0.137
1200 0.013 0.003 0.066
1400 0.004 0.000 0.039

C 1000 0.049 0.022 0.106
1200 0.008 0,002 0.027
1400 0,001 0.000 0.007

Ca observație finală, trebuie remarcat că, chiar dacă analiza noastră parametrică de supraviețuire AFT a fost efectuată utilizând distribuția log-logistică, concluziile noastre sunt în concordanță cu rezultatele obținute prin distribuția Weibull generalizată, în timp ce prin distribuție log-normală nu sa constatat nici un efect semnificativ.

3.1. Examen histologic

Nu au apărut diferențe semnificative de la examenul histologic între cele trei grupuri. În toate probele examinate, țesutul renal a fost caracterizat printr-un infiltrat interstițial limfoplasmacytic ușor și moderat și câteva modificări ocazionale glomerulare ca reducerea dimensiunii glomerulare și creșterea spațiului lui Bowman ( Figura 4 ).

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is ECAM2016-3084126.004.jpg

Rinichi, o nefropatie cronică specifică. Interstițială focală în principal infiltrat limfocitic (vertical) și glomerul sclerotic (mijlocul drept). Hematoxilină și eozină.

Diagnosticul final a fost nefropatia progresivă cronică ușoară pentru cele trei grupuri de șoareci analizate.

Examinarea microscopică a ficatului a evidențiat un model nodular multifocal al parenchimului și degenerarea hidropică hepatică citoplasmică hepatică difuză ușoară până la moderată cu binucleație multifocală la toate animalele explorate ( figura 5 ).

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is ECAM2016-3084126.005.jpg

Ficatul, schimbarea îmbătrânirii. Citoplasmă disomomenoasă abundentă hepatocelulară, binucleație (centru), nuclei de dimensiuni variabile și un chist nuclear pseudoinclusion (săgeată). Hematoxilină și eozină.

Anizocaroza ușoară până la moderată a fost cea mai relevantă modificare, cu puține nuclee pleomorfe și pseudoinclusii intranucleare frecvente și karyomegalie. Un infiltrat perivascular ușor specific a fost ocazional prezent. Diagnosticul final a fost hepatopatie difuză ușoară până la moderată cu hiperplazie hiperplatică multifocală.

Parenchimul pulmonar a prezentat zone înguste multifocale de îngroșare interstițială a septului interalveolar datorită congestiei moderate și infiltratului mixt celular mixt ( Figura 6 ). Zonele ușoare de emfizem au fost detectate la periferia parenchimului. Diagnosticul final a fost o atelectază foarte ușoară multifocală și un emfizem alcoolic ușor.

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is ECAM2016-3084126.006.jpg

Lung, atelectază ușoară. Foarte ușoară îngroșare interstițială multifocală a septei alveolare asociată cu congestia și creșterea ușoară a celulelor. Hematoxilină și eozină.

În același timp, nu s-au observat modificări histologice histologice patologice în intestin ( figura 7 ), creier și inimă.

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is ECAM2016-3084126.007.jpg

Intestin. Secțiunea longitudinală a duodenului care prezintă vilii uniform subțiri și alungiți. Hematoxilină și eozină.

4. Discutie

Lucrarea prezentă prezintă un studiu de supraviețuire pe o perioadă de 3 ani pe o populație de 150 de șoareci și datele au fost analizate cu modelul timpului de eșec accelerat (AFT). Analiza statistică a datelor de supraviețuire Kaplan-Meier indică posibilitatea unui efect pozitiv al apei ionizate alcaline asupra duratei de viață a mouse-ului, iar modelul AFT a permis evaluarea diferențelor începând cu al doilea an al curbelor de supraviețuire. Aceste rezultate oferă un rezumat informativ și cantitativ al datelor de supraviețuire ca o funcție de udare cu apă ionizată alcalină pe modele de șoarece cu durată lungă de viață. Trebuie subliniat faptul că, din punctul de vedere al cercetării îmbătrânirii , această abordare statistică prezintă proprietăți atrăgătoare și oferă instrumente valoroase pentru analiza supraviețuirii. Observarea țesuturilor animalelor decedate a fost efectuată pentru a evalua starea organelor interne pentru a fi comparată cu analizele similare ale animalelor netratate. Leziunile renale observate la histologie au fost specifice și comune pentru cele trei grupuri de animale. Nefropatia progresiva cronica a fost bine descrisa ca o schimbare normala a imbatranirii la soareci [  ,  ]. În cazul nostru, animalele nu au prezentat nici un semn clinic al nefropatiei sau al altor evidențe histologice ale bolii renale specifice și le-am atribuit leziunilor procesului de îmbătrânire [  ,  ].

Ficatul examinat a fost, de asemenea, afectat de leziunile tipice ale subiecților maturi, cum ar fi nodulii hiperplastici. În plus, modificările cunoscute ale îmbătrânirii au fost identificate în hepatocite, cum ar fi karyomegalia, pleomorfismul nuclear și chisturile pseudoinclusiilor [  ,  ].

5. Concluzii

Un studiu de supraviețuire de 3 ani pe o populație de 150 de șoareci a fost efectuat pentru a investiga efectul biologic al consumului de apă alcalină. În primul rând, parcelele nonparametrice de pericol și de supraviețuire sugerează că șoarecii au fost udați cu apă alcalină ionizată au coplesit șoareci de control . În al doilea rând, datele au fost analizate cu modelul timpului accelerat de eșec (AFT), sugerând că un beneficiu al longevității, în termeni de „factor de îmbătrânire a decelerat”, a fost corelat cu consumul de apă ionizată alcalină. În cele din urmă, a fost efectuată o examinare histologică a rinichilor, intestinelor, inimilor, ficatului și creierului pentru a verifica riscul bolilor corelate cu udarea alcalină. Nu au apărut daune semnificative, ci schimbări de îmbătrânire; organele de animale alăpte cu apa ionizata alcalina au rezultat să fie destul de superpozabile controalelor ,aruncând o lumină suplimentară în dezbaterea asupra consumului alcalin de apă la oameni.

Recunoasteri

Această lucrare este dedicată memoriei lui Tommaso Nicoletti. Autorii sunt recunoscători pentru Rocco Palmisano pentru idei și sprijin originale. Autorii ar dori să îi mulțumească lui Asiagem (Italia) pentru sprijinul parțial și Ludovico Scenna, Carlo Zatti și Silvano Voltan pentru contribuția lor științifică și profesională.

Interese concurente

Autorii declară că nu există interese financiare concurente.

Publicat online 2016 31 mai : doi: 10.1155 / 2016/3084126
PMCID: PMC4906185
PMID: 27340414
Apa alcalină și longevitatea: un studiu de tip murin
Referințe
1. Watanabe T., Shirai W. Influența apei ionizate alcaline asupra funcțiilor reproductive la șobolan. Jurnalul Internațional de Fertilitate și Sterilitate . 1990; 35 : 748-751.
2. Watanabe T. Efectul apei ionizate alcaline asupra reproducerii la șobolanii gestaționali și lactație. Revista de Științe Toxicologice . 1995; 20 (2): 135-142. doi: 10.2131 / jts.20.135. PubMed ] [ CrossRef ]
3. Watanabe T., Kishikawa Y., Shirai W. Influența apei ionizate alcaline asupra activității hexokinazei eritrocitare de șobolan și a miocardului. Revista de Științe Toxicologice . 1997; 22 (2): 141-152. doi: 10.2131 / jts.22.2_141. PubMed ] [ CrossRef ]
4. Jin D., Ryu SH, Kim HW și colab. Efectul antidiabetic al apei reduse alcaline asupra șobolanilor OLETF. Bioscience, Biotehnologie și Biochimie . 2006; 70 (1): 31-37. doi: 10.1271 / bbb.70.31. PubMed ] [ CrossRef ]
5. Hanaoka K., Sun D., Lawrence R., Kamitani Y., Fernandes G. Mecanismul efectelor antioxidante îmbunătățite împotriva radicalilor anionici de superoxid de apă redusă produsă prin electroliză. Chimie biofizică . 2004; 107 (1): 71-82. doi: 10.1016 / j.bpc.2003.08.007. PubMed ] [ CrossRef ]
6. Shirahata S., Kabayama S., Nakano M., și colab. Apa redusă electroliză scutește speciile de oxigen activ și protejează ADN-ul de deteriorarea oxidantă. Cercetare biochimică și biofizică . 1997; 234 (1): 269-274. doi: 10.1006 / bbrc.1997.6622. PubMed ] [ CrossRef ]
7. Spugnini EP, Buglioni S., Carocci F. și colab. Doza mare de lansoprazol combinată cu chimioterapia metronomică: un studiu de fază I / II la animalele însoțitoare cu tumori spontane. Jurnalul de Medicină Translatională . 2014; 12 : p. 225. doi: 10.1186 / s12967-014-0225-y. Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ]
8. Collett D. Modelarea datelor de supraviețuire în cercetarea medicală . 3a. Chapman & Hall / CRC; 2014. (Texte în Știința statistică).
9. Swindell WR Modelele accelerării timpului de insuficiență oferă un cadru statistic util pentru cercetarea în vârstă.Gerontologie experimentală . 2009; 44 (3): 190-200. doi: 10.1016 / j.exger.2008.10.005. Articol gratuit PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ]
10. Minitab. Minitab®, (versiunea 17.2.1, 2013), http://www.minitab.com .
11. McInnes EF Leziuni de fond în animalele de laborator. Un Atlas de culoare . Saunders Elsevier; 2012.
12. Percy DH, Barthold SW Patologia gonadelor de laborator și a iepurilor . 2a. Ames, Iowa, SUA: Iowa State Press; 2001. [ CrossRef ]

Articole de la medicina complementară și alternativă bazată pe dovezi: eCAM sunt oferite aici prin amabilitatea companiei Hindawi Limited