Post sproži nevroprotektivne spremembe, ki lahko upočasnijo napredovanje demence

Nov pregled razkriva, kako časovno omejeni prehranjevalni vzorci sprožijo verigo dogodkov v črevesju in možganih, ki lahko pomagajo preprečiti Alzheimerjevo bolezen, Parkinsonovo bolezen in druge nevrodegenerativne bolezni.

Občasno postenje in os črevesje-možgani

Pregled, objavljen v reviji Nutrients, je preučil obstoječe predklinične in omejene klinične podatke, ki kažejo, da lahko občasno postenje (IF) pomaga zmanjšati toksično obremenitev beljakovin, ohraniti sinaptično funkcijo ter obnoviti glialno in imunsko homeostazo v več modelih različnih nevrodegenerativnih motenj.

Študije so povezale IG s povečanimi ravnmi bakterij, za katere je znano, da proizvajajo koristne presnovke in uravnavajo imunski odziv. Med temi presnovki imajo posebno vlogo kratkoverižne maščobne kisline (SCFA), pomembne signalne molekule v črevesno-možganski osi (GBA). Dokazi kažejo na vlogo IG pri povečanju števila bakterij, ki proizvajajo SCFA, kot so Eubacterium rectale, Roseburia spp. in Anaerostipes spp. Predklinične študije so to povezale s povečano gostoto sinaps v hipokampusu in zmanjšano fosforilacijo tau proteina v živalskih modelih Alzheimerjeve bolezni.

IG aktivira izražanje mikrobnih genov, zlasti spodbuja rast taksonov, ki proizvajajo butirat. Prav tako spreminja presnovo žolčnih kislin in uravnava poti triptofana, s čimer izboljšuje proizvodnjo nevromodulatornih presnovkov, kot sta serotonin in kinurenin. IG je povezan z zmanjšanjem števila monocitov v krvnem obtoku, ki igrajo ključno vlogo pri vnetnem odzivu telesa.

Kronično blago vnetje in vnetno staranje črevesja se vse bolj prepoznavata kot ključna dejavnika nevrodegeneracije. Povečana črevesna prepustnost (tako imenovano »prepustno črevesje«) omogoča mikrobnim endotoksinom vstop v sistemski krvni obtok, kar sproži imunske odzive in proizvodnjo provnetnih citokinov. IH lahko poveča število mikrobov, ki proizvajajo kratkotrajne maščobne kisline (SCFA), kar izboljša celovitost epitelija in zmanjša izpostavljenost endotoksinom.

Nedavni dokazi kažejo, da IG vpliva na črevesne nevrotransmiterske poti, zlasti tiste, ki sodelujejo pri presnovi triptofana in serotonina. V pogojih IG se poveča mikrobna pretvorba triptofana v derivate indola, kar lahko posreduje pri nevroprotektivnih učinkih prek signalizacije arilnih ogljikovodikovih receptorjev (AhR). To spodbuja tudi ravnovesje med črevesno in imunsko funkcijo.

Nevrovne vnetja so občutljiva na cirkadiane ritme: moteni prehranski vzorci lahko okrepijo hipotalamično vnetje. IG zmanjša izražanje lipokalina-2 v hipotalamusu, obnovi hipotalamično homeostazo in izboljša poti čiščenja astrocitov. Učinki IG na cirkadiane ritme lahko vplivajo tudi na homeostazo možganskih redoks procesov in spremenijo mitohondrijsko dinamiko.

Presnovno reprogramiranje, nevroprotekcija in občasno postenje

IG lahko poveča učinkovitost mitohondrijev in antioksidativno kapaciteto s preusmeritvijo presnovne aktivnosti z glukoze na lipidne in ketonske substrate, kot je β-hidroksibutirat (BHB). BHB ima nevroprotektivne učinke s svojimi antioksidativnimi lastnostmi, modulacijo mitohondrijske funkcije in osi črevesje-možgani. BHB ohranja potencial mitohondrijske membrane v predkliničnih modelih in izboljšuje kognitivno funkcijo pri Alzheimerjevi bolezni in epilepsiji. Prav tako spodbuja zdravje črevesja s krepitvijo integritete črevesne pregrade. Kombinacija BHB z GBA in IG zagotavlja robusten okvir za zmanjšanje oksidativnega stresa in izboljšanje mitohondrijske bioenergetike.

IG aktivira avtofagijo s spodbujanjem SIRT1 in zaviranjem mTOR. SCFA vplivajo tudi na epigenetsko regulacijo genov avtofagije. Povečana ekspresija možganskega nevrotrofičnega faktorja (BDNF), zmanjšane amiloidne plake in hiperfosforilacija tau proteina v modelih Alzheimerjeve bolezni, pa tudi podobni učinki v modelih Parkinsonove bolezni, podpirajo potencial IG.

Obstoječe študije nevroimunskih interakcij so pokazale, da IG modulira interakcije med glialnimi celicami in nevroni ter ohranja integriteto krvno-možganske pregrade. IG vpliva na nevroimunsko homeostazo prek integriranih signalov črevesno-možganske osi, ki uravnavajo glialno aktivnost, citokinske mreže in imunsko-metabolno odpornost. Te prilagoditve so ključne za dolgoročno kognitivno delovanje in nevroprotekcijo.

Uporaba v klinični praksi in obeti

Uporaba imunoglobulina v klinični praksi zahteva skrbno oceno mehanizmov delovanja, varnosti, personalizacije in etičnih vidikov. To je lahko izziv pri ranljivih skupinah, kot so starejši, zaradi tveganja za hipoglikemijo, dehidracijo in pomanjkanje mikrohranil. Tudi upoštevanje navodil je lahko izziv, zlasti kadar kognitivni upad moti rutinsko vzdrževanje, zaradi česar je samostojno dajanje imunoglobulina potencialno nevarno. Platforme za spremljanje s strani negovalcev, časovniki v aplikacijah in druge digitalne rešitve lahko pomagajo premagati te izzive.

Prihaja do premika k natančnemu (personaliziranemu) postu, ki temelji na vse več dokazih, da genetski, epigenetski, metabolomski in mikrobiomski dejavniki oblikujejo individualne odzive na post. Vključitev cirkadianih biomarkerjev, kot so ritem melatonina, faza spanja in amplituda kortizola, odpira obetavno pot za personaliziran pristop krono-prehrane. To je lahko še posebej koristno za ljudi z nevrodegenerativnimi motnjami, ki imajo pogosto porušene cirkadiane ritme.

Zaradi pleiotropnih učinkov IG je idealna osnova za multimodalne terapevtske strategije. To je še posebej pomembno pri nevrodegeneraciji, kjer monoterapevtski pristopi le redko prinašajo dolgoročne klinične koristi. Kombinacija aerobnega ali odpornega treninga z IG je v nekaterih predkliničnih in pilotnih kliničnih študijah prinesla dodatne nevrokognitivne koristi.

IH se pojavlja kot potencialno skalabilna nevroterapevtska strategija. Z napredkom kliničnih aplikacij bo pomembno, da se IH vključi v celovit okvir personalizirane medicine z uporabo digitalnih zdravstvenih tehnologij, multiomskih biomarkerjev in komplementarnih terapij. Vendar je treba opozoriti, da večina podpornih podatkov trenutno izvira iz predkliničnih študij na živalih, obsežne študije na ljudeh pa so še vedno omejene.

Prihodnje študije bi morale vključevati randomizirane kontrolirane študije z uporabo stratificiranih načrtov, vključevanjem longitudinalnih biomarkerjev in upoštevanjem adherence v resničnem svetu.