Ausgehend von diesem relativ neuen wissenschaftlichen Konzept, Ai-Ling Lin und ihre Kollegen vom Sanders-Brown Center on Aging an der University of Kentucky haben zwei Studien veröffentlicht, die die Wirkung der Ernährung auf die kognitive Gesundheit von Tieren belegen.
Der erste, in Wissenschaftliche Berichte , zeigten, dass sich die neurovaskuläre Funktion bei Mäusen verbesserte, die einer ketogenen Diät folgten.
"Neurovaskuläre Integrität, einschließlich zerebraler Blutfluss und Blut-Hirn-Schrankenfunktion, spielt eine große Rolle für die kognitiven Fähigkeiten, " sagte Lin. "Neuere wissenschaftliche Erkenntnisse haben vorgeschlagen, dass die neurovaskuläre Integrität durch die Bakterien im Darm reguliert werden könnte. Also machten wir uns daran, zu sehen, ob die ketogene Diät die Gefäßfunktion des Gehirns verbessert und das Risiko für Neurodegeneration bei jungen gesunden Mäusen verringert."
Lin et al. betrachteten die ketogene Diät – gekennzeichnet durch einen hohen Fett- und einen niedrigen Kohlenhydratgehalt – als einen guten Kandidaten für die Studie. da es zuvor positive Auswirkungen auf Patienten mit anderen neurologischen Erkrankungen gezeigt hat, einschließlich Epilepsie, Parkinson-Krankheit, und Autismus. Zwei Gruppen von neun Mäusen, 12-14 Wochen alt, erhielten entweder die ketogene Diät (KD) oder eine normale Diät. Nach 16 Wochen, Lin et al. sahen, dass die KD-Mäuse eine signifikante Zunahme des zerebralen Blutflusses aufwiesen. verbessertes Gleichgewicht im Mikrobiom im Darm, Senkung des Blutzuckerspiegels und des Körpergewichts, und eine vorteilhafte Steigerung des Prozesses, der Amyloid-beta aus dem Gehirn entfernt – ein Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit.
„Während Ernährungsumstellungen, insbesondere die ketogene Diät, hat sich bei der Behandlung bestimmter Krankheiten als wirksam erwiesen, Wir haben uns entschieden, gesunde junge Mäuse zu testen, indem wir die Ernährung als potenzielle Präventivmaßnahme verwenden. ", sagte Lin. "Wir waren erfreut zu sehen, dass wir tatsächlich in der Lage sein könnten, das Risiko für die Alzheimer-Krankheit durch Ernährung zu mindern."
Laut Lin, die positiven Wirkungen der ketogenen Diät sind möglicherweise auf die Hemmung eines Nährstoffsensors namens mTOR (mechanistisches Ziel von Rapamycin) zurückzuführen. die nachweislich eine Verlängerung der Lebensspanne und Gesundheitsförderung bewirkt. Neben der ketogenen Diät, Lin sagte, mTOR kann auch durch einfache Kalorienrestriktion oder das Arzneimittel Rapamycin gehemmt werden.
Die zweite Studie, veröffentlicht in Grenzen in der alternden Neurowissenschaft , verwendet Neuroimaging-Techniken, um die Wirkung von Rapamycin in vivo zu untersuchen, die ketogene Diät, oder einfache kalorische Einschränkung der kognitiven Funktion sowohl junger als auch alternder Mäuse.
„Unsere frühere Arbeit zeigte bereits die positive Wirkung von Rapamycin und Kalorienrestriktion auf die neurovaskuläre Funktion, ", sagte Lin. "Wir spekulierten, dass Neuroimaging uns erlauben könnte, diese Veränderungen im lebenden Gehirn zu sehen."
Noch verlockender:Ihre Daten legten nahe, dass die Kalorienrestriktion als eine Art "Jungbrunnen" für alternde Nagetiere fungierte. deren neurovaskuläre und metabolische Funktionen besser waren als die von jungen Mäusen mit uneingeschränkter Diät.
Lin betont, dass es noch zu früh ist, um zu wissen, ob die Therapien beim Menschen den gleichen Nutzen bringen. Da aber Rapamycin und andere mTOR-Hemmer bereits von der FDA zugelassen sind und bei anderen Erkrankungen häufig verschrieben werden, Es ist realistisch anzunehmen, dass Studien am Menschen relativ schnell folgen könnten.
Linda Van Eldik, Doktortitel, Direktor des britischen Sanders-Brown Centre on Aging, sagte, dass Lins Arbeit einen Übergang zu ähnlichen Studien am Menschen rechtfertige, da alle in Tiermodellen verwendeten Methoden ohne weiteres auf den Menschen übertragen werden können.
"Ai-Lings Labor war das erste, das Neuroimaging verwendet hat, um diese Veränderungen in einem lebenden Gehirn zu sehen. und die mögliche Verbindung zu Veränderungen im Darmmikrobiom, " sagte sie. "Ihre Arbeit hat enorme Auswirkungen auf zukünftige klinische Studien zu neurologischen Störungen bei alternden Bevölkerungen."
Lin und ihr Labor tun genau das bereits; Entwicklung einer klinischen Studie, um die Rolle des Darmmikrobioms bei neurovaskulärer Dysfunktion (einem Risikofaktor für AD) und beim gesunden Altern zu verstehen.
„Wir werden Neuroimaging verwenden, um den Zusammenhang zwischen dem Gleichgewicht des Darmmikrobioms und der Hirngefäßfunktion bei Personen über 50 Jahren zu identifizieren. mit dem ultimativen Ziel, ernährungsphysiologische und pharmakologische Interventionen zu entwickeln und zu testen, die die Alzheimer-Krankheit verhindern, " Sie sagte.