Dijeta s malo ugljikohidrata može spriječiti ili čak preokrenuti starenje mozga

Nova studija neuroimaginga pronašla je neke dobre i loše vijesti o starenju mozga.

Prvo loše vijesti: Neurobiološke promjene povezane sa starenjem mogu se vidjeti u puno mlađoj dobi nego što bi se očekivalo, krajem 40-ih.

Sada dobre vijesti: Nova studija također je otkrila da se ovo starenje može spriječiti ili poništiti na temelju prehrambenih promjena koje uključuju minimiziranje konzumacije jednostavnih ugljikohidrata.

Kako bi bolje razumjeli kako prehrana utječe na starenje mozga, istraživački tim pod vodstvom profesorice sa Sveučilišta Stony Brook i vodeće autorice dr. Lilianne R. Mujica-Parodi usredotočio se na presimptomatsko razdoblje tijekom kojeg prevencija može biti najučinkovitija.

Koristeći skupove podataka neuroimaginga širokog životnog vijeka, istraživači su otkrili da se funkcionalna komunikacija između regija mozga destabilizira s godinama, obično u kasnim 40-ima. Ova destabilizacija korelira s lošijom spoznajom i ubrzava s rezistencijom na inzulin.

Ciljani eksperimenti tada su pokazali da se ovaj biomarker za starenje mozga može pouzdano modulirati s promjenama u prehrani, uključujući smanjenje glukoze i povećanje ketona, oba čimbenika popularne keto prehrane.

Ovaj se učinak replicirao tijekom obje promjene prehrane, kao i nakon pijenja suplementa koji se podudara s kalorijama, prema nalazima studije.

"Ono što smo otkrili ovim eksperimentima uključuje i loše i dobre vijesti", rekla je Mujica-Parodi, profesorica na Odjelu za biomedicinsko inženjerstvo sa zajedničkim imenovanjima na College of Engineering & Applied Sciences i Renesansnom medicinskom fakultetu Sveučilišta Stony Brook, i član fakulteta u Lauferovom centru za fizičku i kvantitativnu biologiju.

“Loša vijest je da prve znakove starenja mozga vidimo mnogo ranije nego što se prije mislilo. Međutim, dobra vijest je da bismo te učinke mogli spriječiti ili preokrenuti prehranom, ublažavajući utjecaj zadiranja u hipometabolizam zamjenom glukoze za ketone kao gorivo za neurone. "

Koristeći neuroimaging mozga, istraživači su otkrili da postoji prekid komunikacije između područja mozga - poznat kao stabilnost mreže - mnogo ranije nego što se očekivalo.

"Mislimo da, kako ljudi stare, njihov mozak počinje gubiti sposobnost učinkovite metabolizacije glukoze, zbog čega neuroni polako gladuju, a moždane mreže se destabiliziraju", rekla je Mujica-Parodi. „Stoga smo testirali može li pružanje mozgu učinkovitijeg izvora goriva, u obliku ketona, bilo slijeđenjem prehrane s niskim udjelom ugljikohidrata ili pijenjem dodataka ketona, pružiti mozgu veću energiju. Čak i kod mlađih osoba, to je dodalo energiju, što je dodatno stabiliziralo moždane mreže. "

Za provođenje njihovih eksperimenata, stabilnost moždane mreže uspostavljena je kao biomarker za starenje korištenjem dvaju skupova podataka o velikom neurološkom slikanju mozga (fMRI) u ukupnom broju od gotovo 1000 osoba, u dobi između 18 i 88 godina.

Istraživači su otkrili da je destabilizacija moždanih mreža povezana s oštećenom kognicijom i da je ubrzana s dijabetesom tipa 2, bolesti koja blokira sposobnost neurona da učinkovito metaboliziraju glukozu.

Kako bi identificirali mehanizam kao specifičan za dostupnost energije, istraživači su tada držali dob konstantnom i skenirali dodatnih 42 odrasle osobe mlađe od 50 godina s fMRI. To im je omogućilo da izravno promatraju utjecaj glukoze i ketona na mozak svakog pojedinca, objasnili su.

Odgovor mozga na prehranu testiran je na dva načina. Prvi je bio holistički, uspoređujući stabilnost moždane mreže nakon što su sudionici istraživanja proveli jedan tjedan na standardnoj (neograničenoj) prehrani nasuprot prehrani s niskim udjelom ugljikohidrata (na primjer, meso ili riba sa salatom, ali bez šećera, žitarica, riže ili škrobnog povrća ).

U standardnoj prehrani primarno gorivo koje se metabolizira je glukoza, dok je u dijeti s niskim udjelom ugljikohidrata primarno gorivo metabolizirano ketoni, primijetili su istraživači.

Međutim, istraživači su također shvatili da su možda postojale i druge razlike između prehrane koja je pokretala uočene učinke. To je dovelo do još jednog eksperimenta. Kako bi se izolirala glukoza u odnosu na ketone kao presudna razlika između prehrane, skeniran je neovisni skup sudionika prije i nakon što su jedan dan popili malu dozu glukoze, a drugi ketoni, pri čemu su se ta dva goriva pojedinačno dozirala i kalorijski usklađen.

Rezultati su bili isti, pokazujući da bi se razlike između dijeta mogle pripisati vrsti goriva koje daju mozgu, izvijestili su istraživači.

Dodatni nalazi studije uključivali su:

• učinci starenja mozga pojavili su se u 47. godini, a najbrža degeneracija dogodila se u 60. godini;
• čak i kod odraslih osoba mlađih od 50 godina, prehrambena ketoza (bilo da je postignuta nakon tjedan dana promjene prehrane ili 30 minuta nakon pijenja ketona) povećala je ukupnu moždanu aktivnost i stabilizirala funkcionalne mreže.

Smatra se da je to zbog činjenice da ketoni daju stanicama veću energiju od glukoze, čak i kad se goriva kalorijski podudaraju. Ova je korist ranije bila pokazana za srce, ali trenutni niz eksperimenata pruža prve dokaze o ekvivalentnim učincima na mozak, prema istraživačima.

„Ovaj je učinak važan jer su starenje mozga, a posebno demencija, povezane s„ hipometabolizmom “, u kojem neuroni postupno gube sposobnost učinkovite upotrebe glukoze kao goriva. Stoga, ako možemo povećati količinu energije dostupne mozgu korištenjem drugačijeg goriva, nada je da možemo vratiti mozak u mladenačko funkcioniranje ”, rekla je Mujica-Parodi.

Studija je objavljena u PNAS.

Izvor: Sveučilište Stony Brook

foto: