6 Minutės
Nauji ilgalaikiai tyrimai su rhesus beždžionėmis rodo, kad nedidelis, nuolatinis kalorijų suvartojimo sumažinimas – maždaug 30 procentų – gali sulėtinti su amžiumi susijusius smegenų pažeidimus. Tyrimas sieja kalorijų ribojimą su geresne mielino kokybe, t. y. izoliaciniu sluoksniu, kuris padeda neuronams greitai perduoti signalus ir atspariau laikui dėvėtis.
Kodėl mielinas svarbus senstančioms smegenims
Mielinas yra riebalinis apvadas, kuris apgaubia aksonus – ilgas neuronų projekcijas, naudojamas signalams perduoti. Galima įsivaizduoti jį kaip biologinę izoliaciją: mielinas didina signalo greitį ir saugo trapius laidus. Senstant mielinas degraduoja, o jo atstatymo mechanizmai silpsta, todėl atsiranda lėtesnė kognicija ir didesnis neuroinflammation – procesai, kuriuos sieja su Alzheimerio liga ir kitomis neurodegeneracinėmis ligomis. Šie procesai apima mielino plonėjimą, izoliacijos praradimą ir sąveikas su gliocitais bei imunine sistema.
Iliustracija, kaip aktyvūs neuronai siunčia signalus oligodendrocitams, skatinantiems mielino gamybą
Dvidešimties metų mitybos eksperimentas su rhesus beždžionėmis
Bostono universiteto mokslininkai ištyrė 24 rhesus makakų (Macaca mulatta) smegenis, kurios daugiau nei 20 metų laikėsi skirtingų dietų. Pusė gyvūnų valgė standartinį racioną, o kita pusė buvo laikoma kalorijų apribojimo režime, sumažinus suvartojimą maždaug 30 procentų. Tyrimo dizainas apėmė ilgalaikį stebėjimą, nuoseklią mitybos kontrolę ir periodinį sveikatos monitoringą, įskaitant kūno masės pokyčius, metabolinius rodiklius ir elgsenos testus.
Analizuojant smegenų audinį, mokslininkai fiksavo aiškius molekulinius ir ląstelinius požymius, kad mielino sveikata buvo geriau išsaugota gyvūnų, laikytųsi sumažinto kalorijų plano. Buvo nustatyta aktyvesnė genų raiška, susijusi su mielino sinteze ir apvalkalo palaikymu; geriau veikė metaboliniai keliai, kurie tiekia energiją ir lipidų precursors oligodendrocitams; o gliocitai, atsakingi už mielino formavimą ir remontą – oligodendrocitai – rodė efektyvesnę veiklą. Be to, buvo pastebėtos mažesnės uždegiminės žymos ir geresnė mitochondrijų funkcija srityse, svarbiose mielino palaikymui.
Mikroskopo vaizdas, kuriame matyti sveikų oligodendrocitų požymiai (branduoliai dažyti mėlynai), gaminančių apsauginį mielino apvalkalą gretimoms nervų ląstelėms (mazgantinė spalva). Baltas mastelio stulpelis – 20 μm.
Ką šie atradimai reiškia smegenų senėjimui ir ligoms
Perorientuodamas organizmo metabolizmą į efektyvesnį režimą, kalorijų ribojimas manoma mažina ląstelinį nusidėvėjimą. Šiame tyrime toks metabolinis poslinkis, greičiausiai, pasireiškė kaip mielino struktūros ir funkcijos išsaugojimas, o tai potencialiai mažina uždegiminę kaskadą, greitinančią kognityvinį nuosmukį. Tai reiškia, kad prisitaikomas metabolinis atsakas – įskaitant pagerėjusį lipidų apykaitos balansą, sumažintą oksidacinį stresą ir optimizuotą ATP gamybą – gali tiesiogiai remti mielino vientisumą.
Bostono universiteto neurobiologė Ana Vitantonio, vadovavusi tyrimui, pažymi, kad kalorijų ribojimas jau yra gerai dokumentuotas intervencijos pavyzdys, lėtinančio biologinį senėjimą trumpesnių gyvenimo ciklų modeliuose, tokiuose kaip žiurkės ir musės. Šis darbas pateikia retą ilgalaikį įrodymą, nurodantį panašius apsauginius efektus primatų smegenyse – rūšies, kuri turi svarbių fiziologinių ir anatominės panašumų su žmonėmis. Tyrimo rezultatai padeda užpildyti spragą tarp trumpo laikotarpio modelių ir ilgalaikių poveikių sudėtingesnėms smegenų struktūroms.
Bendraautorė Tara Moore priduria, kad mielino išsaugojimas gali turėti tiesioginių pasekmių kognityvai ir mokymuisi, nes nepažeistas mielinas padeda išlaikyti greitą ir tikslų neuroninį ryšį. Tai svarbu tiek sinchronizacijai tarp smegenų regionų, tiek informacijos apdorojimo spartai, ypač vyresnio amžiaus organizmuose, kuriuose atsinaujinimo potencialas sumažėjęs.
Tyrimo niuansai ir realaus pasaulio kontekstas
Vis dėlto svarbu akcentuoti ribotumus. Imties dydis buvo nedidelis – 24 gyvūnai – o rhesus beždžionės, nors ir patikimas modelis, nėra visiškai identiškos žmonėms. Strict, dešimtmečius trunkančio 30 procentų kalorijų sumažinimo pernešimas į žmonių gyvenimo rekomendacijas sudėtingas: reikia įvertinti discipliną laikantis režimo, mitybos balanso užtikrinimą, galimas ilgalaikes rizikas, socialinius bei psichologinius faktorius ir individualius sveikatos skirtumus. Klinikinis pritaikymas reikalautų subalansuoto požiūrio į mikroelementus, baltymų, riebalų ir angliavandenių santykį, kad būtų išvengta trūkumų ir išlaikytas optimalus energijos tiekimas smegenims.
Be to, dieta yra tik viena iš smegenų sveikatos sudedamųjų dalių. Miego kokybė, pažintinis stimulas – pavyzdžiui, naujų kalbų mokymasis arba kognityvinės treniruotės, fizinis aktyvumas ir kraujagyslinė sveikata – visi daro poveikį, kaip mūsų smegenys sensta. Visi šie veiksniai sąveikauja su metabolizmu ir uždegimu bei gali moduliuoti mielino būklę. Ateities žmogaus tyrimai turės įvertinti šiuos kintamuosius ir nustatyti, ar mažesni, periodiniai arba intermitentiniai energijos apribojimai gali suteikti panašias naudas be neigiamų pasekmių, pavyzdžiui, sumažėjusios raumenų masės ar nutrūkusios imuninės funkcijos.
Platesnės implikacijos ir tolimesni žingsniai
Ryšys tarp mielino degradacijos ir neurodegeneracinių ligų pastaraisiais metais tapo aiškesnis. Vaizdavimo tyrimai žmonėms, kuriems greitai mažėja kognityvinės funkcijos, rodo požymius, atitinkančius mielino praradimą; šis primatų tyrimas į diskusiją įtraukia potencialią intervencijos kryptį. Jei kalorijų ribojimas arba kalorijų modeliuotos dietos gali sulėtinti mielino blogėjimą, klinikų požiūriu būtų galima ateityje derinti mitybos strategijas su medikamentais arba gyvenimo būdo priemonėmis, siekiant apsaugoti ypač pažeidžiamus neuroninius tinklus.
Mokslininkai rekomenduoja kruopščius tolesnius tyrimus su žmonėmis ir didesnėmis gyvūnų kohortomis, kad būtų apibrėžtos saugios ir efektyvios dietinės strategijos. Taip pat planuojama gilintis į tai, kaip kalorijų sumažinimas veikia specifinius metabolinius kelius, tokius kaip lipidų biosintezė, fosfolipidų perturningas, autografija ir mitochondrijų dinamiką, bei įvertinti oligodendrocitų gebėjimą taisyti mieliną po traumos ar degeneracijos. Tokie mechanistiniai tyrimai padėtų tikslinti intervencijas ir sukurti biologinius žymenis, kuriais būtų galima stebėti terapinį poveikį klinikiniuose bandymuose.
Ekspertų įžvalgos
"Šie rezultatai džiugina, nes jie sieja valdomą metabolinę intervenciją su konkrečiu ląsteliniu taikiniu – mielinu," teigia dr. Elena Morales, neuroscientė, specializuojanti smegenų metabolizmo senėjimo srityje. "Tačiau praktinis pritaikymas reikalauja niuansų: bendra kalorijų apkrova, maistinių medžiagų tankis ir individuali sveikatos būklė turi būti įvertinti. Reikia klinikinių tyrimų, kurie išbandytų realistiškas, tvarias strategijas žmonėms, o ne ekstremalius režimus."
Trumpai tariant, kalorijų sumažinimas maždaug 30 procentų kontroliuojamomis, ilgalaikėmis sąlygomis išsaugojo molekulinius mielino sveikatos požymius rhesus beždžionėse – tai siūlo perspektyvų vadovą, kaip mitybos įpročiai galėtų įtakoti žmogaus smegenų senėjimą. Tolimesni žingsniai apima šių išvadų vertimą į saugias, įrodymais paremtas rekomendacijas žmonėms ir išsiaiškinimą, ar mažesni ar periodiniai badavimo modeliai gali suteikti panašias apsaugines privalumus be žalingų pasekmių. Toks vertimas turi apimti tarpdisciplininius tyrimus: neurobiologiją, mitybą, klinikinę mediciną ir visuomenės sveikatą, kad būtų sukurti individualizuoti, saugūs ir efektyvūs sprendimai kognityvinei sveikatai palaikyti.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą