Pôst spúšťa neuroprotektívne zmeny, ktoré môžu spomaliť progresiu demencie

Nová štúdia odhaľuje, ako časovo obmedzené stravovacie návyky spúšťajú reťazec udalostí v čreve a mozgu, ktoré môžu pomôcť predchádzať Alzheimerovej chorobe, Parkinsonovej chorobe a iným neurodegeneratívnym ochoreniam.

Prerušovaný pôst a os črevo-mozog

Prehľad publikovaný v časopise Nutrients skúmal existujúce predklinické a obmedzené klinické údaje, ktoré ukazujú, že prerušované hladovanie (IF) môže pomôcť znížiť toxickú záťaž bielkovín, udržať synaptickú funkciu a obnoviť gliálnu a imunitnú homeostázu vo viacerých modeloch rôznych neurodegeneratívnych porúch.

Štúdie spojili IG so zvýšenými hladinami baktérií, o ktorých je známe, že produkujú prospešné metabolity a regulujú imunitné reakcie. Z týchto metabolitov zohrávajú osobitnú úlohu mastné kyseliny s krátkym reťazcom (SCFA), dôležité signálne molekuly v črevno-mozgovej osi (GBA). Dôkazy naznačujú úlohu IG pri zvyšovaní počtu baktérií produkujúcich SCFA, ako sú Eubacterium rectale, Roseburia spp. a Anaerostipes spp. Predklinické štúdie to spojili so zvýšenou hustotou synapsií v hipokampe a zníženou fosforyláciou tau proteínu v zvieracích modeloch Alzheimerovej choroby.

IG aktivuje expresiu mikrobiálnych génov, najmä podporuje rast taxónov produkujúcich butyrát. Taktiež modifikuje metabolizmus žlčových kyselín a reguluje tryptofánové dráhy, čím zlepšuje produkciu neuromodulačných metabolitov, ako je serotonín a kynurenín. IG je spojený so znížením počtu cirkulujúcich monocytov, ktoré hrajú kľúčovú úlohu v zápalovej reakcii tela.

Chronický mierny zápal a zápalové starnutie čriev sa čoraz viac uznávajú ako kľúčové faktory neurodegenerácie. Zvýšená črevná priepustnosť (tzv. „deravé črevo“) umožňuje mikrobiálnym endotoxínom vstúpiť do systémového obehu, čo spúšťa imunitné reakcie a produkciu prozápalových cytokínov. IH môže zvýšiť počet mikróbov produkujúcich SCFA, čo zlepšuje integritu epitelu a znižuje expozíciu endotoxínom.

Nedávne dôkazy naznačujú, že IG ovplyvňuje nervové dráhy pochádzajúce z čreva, najmä tie, ktoré sa podieľajú na metabolizme tryptofánu a serotonínu. V podmienkach IG sa zvyšuje mikrobiálna premena tryptofánu na deriváty indolu, čo môže sprostredkovať neuroprotektívne účinky prostredníctvom signalizácie arylového uhľovodíkového receptora (AhR). To tiež podporuje rovnováhu medzi črevnou a imunitnou funkciou.

Neurozápal je citlivý na cirkadiánne rytmy: zápal v hypotalame môže byť zosilnený narušenými stravovacími návykmi. IG znižuje expresiu lipokalínu-2 v hypotalame, obnovuje homeostázu hypotalamu a posilňuje dráhy klírensu astrocytov. Účinky IG na cirkadiánne rytmy môžu tiež ovplyvniť redoxnú homeostázu mozgu a zmeniť mitochondriálnu dynamiku.

Metabolické preprogramovanie, neuroprotekcia a prerušované hladovanie

IG môže zvýšiť mitochondriálnu účinnosť a antioxidačnú kapacitu presunom metabolickej aktivity z glukózy na lipidové a ketónové substráty, ako je β-hydroxybutyrát (BHB). BHB má neuroprotektívne účinky prostredníctvom svojich antioxidačných vlastností, modulácie mitochondriálnej funkcie a osi črevo-mozog. BHB zachováva potenciál mitochondriálnej membrány v predklinických modeloch a zlepšuje kognitívne funkcie pri Alzheimerovej chorobe a epilepsii. Podporuje tiež zdravie čriev posilňovaním integrity črevnej bariéry. Kombinácia BHB s GBA a IG poskytuje robustný rámec pre zníženie oxidačného stresu a zlepšenie mitochondriálnej bioenergetiky.

IG aktivuje autofágiu stimuláciou SIRT1 a potlačením mTOR. SCFA tiež ovplyvňujú epigenetickú reguláciu génov autofágie. Zvýšená expresia neurotrofického faktora odvodeného z mozgu (BDNF), znížené amyloidné plaky a hyperfosforylácia tau v modeloch Alzheimerovej choroby, ako aj podobné účinky v modeloch Parkinsonovej choroby, podporujú potenciál IG.

Existujúce štúdie neuroimunitných interakcií ukázali, že IG moduluje interakcie gliových a neuronálnych buniek a udržiava integritu hematoencefalickej bariéry. IG ovplyvňuje neuroimunitnú homeostázu prostredníctvom integrovaných signálov črevno-mozgovej osi, ktoré regulujú gliovú aktivitu, cytokínové siete a imunitno-metabolickú odolnosť. Tieto adaptácie sú kľúčové pre dlhodobé kognitívne funkcie a neuroprotekciu.

Aplikácia v klinickej praxi a perspektívy

Používanie imunoglobulínov (IG) v klinickej praxi si vyžaduje starostlivé posúdenie mechanizmov účinku, bezpečnosti, personalizácie a etických aspektov. To môže byť náročné u zraniteľných skupín, ako sú starší ľudia, kvôli riziku hypoglykémie, dehydratácie a nedostatku mikroživín. Náročné môže byť aj dodržiavanie liečby, najmä ak kognitívny pokles narúša bežnú údržbu, čo môže spôsobiť, že samopodávanie IG je potenciálne nebezpečné. Platformy na monitorovanie opatrovateľmi, časovače v aplikácii a ďalšie digitálne riešenia môžu pomôcť prekonať tieto výzvy.

Dochádza k posunu smerom k precíznemu (personalizovanému) pôstu na základe rastúceho počtu dôkazov o tom, že genetické, epigenetické, metabolomické a mikrobiómové faktory formujú individuálne reakcie na pôst. Zahrnutie cirkadiánnych biomarkerov, ako je rytmus melatonínu, fáza spánku a amplitúda kortizolu, otvára sľubnú cestu pre personalizovaný chrono-nutričný prístup. To môže byť obzvlášť užitočné pre ľudí s neurodegeneratívnymi poruchami, ktorí majú často narušené cirkadiánne rytmy.

Pleiotropné účinky IG z neho robia ideálny základ pre multimodálne terapeutické stratégie. To je obzvlášť dôležité pri neurodegenerácii, kde monoterapeutické prístupy zriedka prinášajú dlhodobé klinické výhody. Kombinácia aeróbneho alebo silového tréningu s IG priniesla ďalšie neurokognitívne výhody v niektorých predklinických a pilotných klinických štúdiách.

IH sa javí ako potenciálne škálovateľná neuroterapeutická stratégia. S pokrokom v klinických aplikáciách bude dôležité integrovať IH do komplexného rámca personalizovanej medicíny s využitím digitálnych zdravotníckych technológií, multiomických biomarkerov a doplnkových terapií. Treba však poznamenať, že väčšina podporných údajov v súčasnosti pochádza z predklinických štúdií na zvieratách a rozsiahle štúdie na ľuďoch sú stále obmedzené.

Budúce štúdie by mali zahŕňať randomizované kontrolované štúdie s použitím stratifikovaných dizajnov, integráciou longitudinálnych biomarkerov a zohľadnením dodržiavania liečby v reálnom svete.