Voortbouwend op dit relatief nieuwe wetenschappelijke concept, Ai-Ling Lin en haar collega's van het Sanders-Brown Center on Aging aan de Universiteit van Kentucky hebben twee onderzoeken gepubliceerd die het effect van voeding op de cognitieve gezondheid van dieren aantonen.
De eerste, in Wetenschappelijke rapporten , toonde aan dat de neurovasculaire functie verbeterde bij muizen die een ketogeen dieet volgden.
"Neurovasculaire integriteit, inclusief cerebrale doorbloeding en bloed-hersenbarrièrefunctie, speelt een grote rol bij het cognitieve vermogen, Lin zei. "Recente wetenschap heeft gesuggereerd dat neurovasculaire integriteit gereguleerd kan worden door de bacteriën in de darm, dus gingen we op zoek of het ketogene dieet de vaatfunctie van de hersenen verbeterde en het risico op neurodegeneratie bij jonge gezonde muizen verminderde."
Lin et al beschouwden het ketogene dieet - gekenmerkt door hoge niveaus van vet en lage niveaus van koolhydraten - als een goede kandidaat voor het onderzoek, omdat het eerder positieve effecten heeft aangetoond voor patiënten met andere neurologische aandoeningen, inclusief epilepsie, Ziekte van Parkinson, en autisme. Twee groepen van negen muizen, leeftijd 12-14 weken, kregen ofwel het ketogeen dieet (KD) of een normaal dieet. Na 16 weken, Lin et al zagen dat de KD-muizen een significante toename van de cerebrale bloedstroom hadden, verbeterde balans in het microbioom in de darm, lagere bloedglucosewaarden en lichaamsgewicht, en een gunstige toename van het proces dat amyloïde-bèta uit de hersenen verwijdert - een kenmerk van de ziekte van Alzheimer.
"Terwijl dieetaanpassingen, het ketogeen dieet in het bijzonder, doeltreffendheid heeft aangetoond bij de behandeling van bepaalde ziekten, we kozen ervoor om gezonde jonge muizen te testen met voeding als mogelijke preventieve maatregel, " zei Lin. "We waren verheugd om te zien dat we inderdaad een dieet zouden kunnen gebruiken om het risico op de ziekte van Alzheimer te verminderen."
Volgens Lin, de gunstige effecten van het ketogene dieet zijn mogelijk te wijten aan de remming van een voedingssensor genaamd mTOR (mechanistisch doelwit van rapamycine), waarvan is aangetoond dat het levensduurverlenging en gezondheidsbevordering heeft. Naast het ketogeen dieet, Lin zei, mTOR kan ook worden geremd door eenvoudige caloriebeperking of het farmaceutische rapamycine.
De tweede studie, gepubliceerd in Grenzen in ouder wordende neurowetenschap , gebruikte neuroimaging-technieken om in vivo de effecten van rapamycine te onderzoeken, het ketogeen dieet, of eenvoudige caloriebeperking op de cognitieve functie van zowel jonge als ouder wordende muizen.
"Ons eerdere werk toonde al het positieve effect van rapamycine en caloriebeperking op de neurovasculaire functie aan, Lin zei. "We speculeerden dat neuroimaging ons in staat zou kunnen stellen om die veranderingen in het levende brein te zien."
Nog verleidelijker:haar gegevens suggereerden dat caloriebeperking fungeerde als een soort "fontein van jeugd" voor ouder wordende knaagdieren, waarvan de neurovasculaire en metabolische functies beter waren dan die van jonge muizen op een onbeperkt dieet.
Lin benadrukt dat het te vroeg is om te weten of de regimes hetzelfde voordeel zullen opleveren bij mensen, maar aangezien rapamycine en andere mTOR-remmers al zijn goedgekeurd door de FDA en op grote schaal worden voorgeschreven voor andere ziekten, het is realistisch om te denken dat onderzoek bij mensen relatief snel zou kunnen volgen.
Linda van Eldik, doctoraat, Directeur van het Britse Sanders-Brown Centre on Aging, zei dat Lin's werk een overgang naar soortgelijke studies bij mensen rechtvaardigt, omdat alle methoden die Lin in diermodellen heeft gebruikt, gemakkelijk op mensen kunnen worden toegepast.
"Het laboratorium van Ai-Ling was de eerste die neuroimaging gebruikte om deze veranderingen in een levend brein te zien, en de mogelijke link naar veranderingen in het darmmicrobioom, " zei ze. "Haar werk heeft enorme implicaties voor toekomstige klinische proeven van neurologische aandoeningen bij verouderende bevolkingsgroepen."
Lin en haar lab doen dat al; het ontwerpen van een klinische studie om de rol van het darmmicrobioom bij neurovasculaire disfunctie (een risicofactor voor AD) en bij gezond ouder worden te begrijpen.
"We zullen neuroimaging gebruiken om de associatie tussen darmmicrobioombalans en hersenvasculaire functie te identificeren bij personen ouder dan 50 jaar, met als uiteindelijk doel het ontwerpen en testen van voedings- en farmacologische interventies die de ziekte van Alzheimer zullen voorkomen, " ze zei.