Диетата с ниско съдържание на въглехидрати може да предотврати или дори да обърне мозъчното стареене
Ново проучване за невровизуализация откри някои добри и лоши новини за стареенето на мозъка.
Първо лошата новина: невробиологичните промени, свързани със стареенето, могат да се видят в много по-млада възраст, отколкото би се очаквало, в края на 40-те години.
Сега добрата новина: Новото проучване установи също, че това стареене може да бъде предотвратено или обърнато въз основа на диетични промени, които включват минимизиране на консумацията на прости въглехидрати.
За да се разбере по-добре как диетата влияе на стареенето на мозъка, изследователски екип, ръководен от професора от университета Стони Брук и водещ автор, д-р Лилиан Р. Мухика-Пароди, се фокусира върху предсимптомния период, през който превенцията може да бъде най-ефективна.
Използвайки мащабни набори от данни за невроизобразяване на продължителността на живота, изследователите установяват, че функционалната комуникация между мозъчните региони се дестабилизира с възрастта, обикновено в края на 40-те години. Тази дестабилизация корелира с по-лошо познание и се ускорява с инсулинова резистентност.
Тогава целенасочени експерименти показаха, че този биомаркер за стареене на мозъка може да бъде надеждно модулиран с промени в храненето, включително намаляване на глюкозата и увеличаване на кетоните, и двата фактора в популярната кето диета.
Този ефект се възпроизвежда при двете промени в диетата, както и след пиене на добавка, съответстваща на калориите, според резултатите от проучването.
„Това, което открихме при тези експерименти, включва както лоши, така и добри новини“, каза Мухика-Пароди, професор в Катедрата по биомедицинско инженерство със съвместни назначения в Колежа по инженерни и приложни науки и Ренесансовото училище по медицина в университета Стони Брук, и преподавател в Центъра за физическа и количествена биология на Laufer.
„Лошата новина е, че виждаме първите признаци на стареене на мозъка много по-рано, отколкото се смяташе преди. Добрата новина обаче е, че може да успеем да предотвратим или обърнем тези ефекти с диета, смекчавайки въздействието на посягащото хипометаболизъм, като заменим глюкозата с кетони като гориво за неврони. "
Използвайки невроизобразяване на мозъка, изследователите откриха, че има прекъсване на комуникацията между мозъчните региони - известно като стабилност на мрежата - много по-рано от очакваното.
„Смятаме, че с напредването на възрастта мозъкът им започва да губи способността си да метаболизира ефективно глюкозата, причинявайки бавно гладуване на невроните и дестабилизиране на мозъчните мрежи“, каза Мухика-Пароди. „По този начин тествахме дали даването на мозъка на по-ефективен източник на гориво, под формата на кетони, или чрез спазване на диета с ниско съдържание на въглехидрати или пиене на кетонни добавки, може да осигури на мозъка по-голяма енергия. Дори при по-млади хора това добави енергия допълнително стабилизира мозъчните мрежи. "
За провеждането на експериментите им стабилността на мозъчната мрежа е установена като биомаркер за стареене, като се използват два мащабни набора от данни за мозъчна невровизуализация (fMRI) на обща стойност близо 1000 индивида на възраст между 18 и 88 години.
Изследователите установяват, че дестабилизацията на мозъчните мрежи е свързана с нарушено познание и е ускорена с диабет тип 2, заболяване, което блокира способността на невроните да метаболизират ефективно глюкозата.
За да идентифицират механизма като специфичен за енергийната наличност, изследователите след това поддържат постоянна възраст и сканират допълнителни 42 възрастни на възраст под 50 години с fMRI. Това им позволи директно да наблюдават въздействието на глюкозата и кетоните върху мозъка на всеки човек, обясниха те.
Отговорът на мозъка към диетата беше тестван по два начина. Първият беше холистичен, сравнявайки стабилността на мозъчната мрежа, след като участниците в изследването прекараха една седмица на стандартна (неограничена) диета спрямо диета с ниско съдържание на въглехидрати (например месо или риба със салата, но без захар, зърнени храни, ориз или нишестени зеленчуци) ).
При стандартна диета основното метаболизирано гориво е глюкозата, докато при диета с ниско съдържание на въглехидрати основното метаболизирано гориво са кетоните, отбелязват изследователите.
Изследователите обаче също осъзнаха, че може да има и други разлики между диетите, движещи наблюдаваните ефекти. Това доведе до нов експеримент. За да се изолира глюкозата спрямо кетоните като решаваща разлика между диетите, независим набор от участници беше сканиран преди и след изпиване на малка доза глюкоза в един ден и кетони от друга, където двете горива бяха индивидуално дозирани и калорично съчетани.
Резултатите са едни и същи, което показва, че разликите между диетите могат да се отдадат на вида гориво, което те осигуряват на мозъка, съобщават изследователите.
Допълнителни констатации от проучването включват:
- ефектите от стареенето на мозъка се появиха на 47-годишна възраст, като най-бързата дегенерация настъпи на 60-годишна възраст;
- дори при възрастни на възраст под 50 години, диетичната кетоза (независимо дали е постигната след една седмица на диетична промяна или 30 минути след пиене на кетони) увеличава цялостната мозъчна активност и стабилизира функционалните мрежи.
Смята се, че това се дължи на факта, че кетоните осигуряват по-голяма енергия на клетките от глюкозата, дори когато горивата са калорично съчетани. Тази полза преди е била показана за сърцето, но настоящият набор от експерименти предоставя първите доказателства за еквивалентни ефекти в мозъка, според изследователите.
„Този ефект има значение, тъй като стареенето на мозъка и особено деменцията са свързани с„ хипометаболизъм “, при който невроните постепенно губят способността да използват ефективно глюкозата като гориво. Следователно, ако можем да увеличим количеството енергия, достъпна за мозъка, като използваме различно гориво, надеждата е, че можем да възстановим мозъка до по-младото функциониране “, каза Мухика-Пароди.
Изследването е публикувано през PNAS.
Източник: Университет Стони Брук
Снимка: