„Opasok a pamäť“: Ako strava a brušný tuk preprogramujú mozog do 70. roku života

Starnutie mozgu začína dávno pred klinicky viditeľným zhoršením pamäte a pozornosti. Hipokampus, kľúčové miesto pre tvorbu epizodickej pamäte, a vodivá sieť bielej hmoty, ktorá uľahčuje efektívnu výmenu informácií medzi kortikálnymi a subkortikálnymi oblasťami, sa považujú za najzraniteľnejšie voči účinkom súvisiacim s vekom a metabolickým účinkom. Mikroštrukturálne zmeny v traktoch bielej hmoty (napr. znížená FA a zvýšená MD/RD meraná difúznou tenzorovou magnetickou rezonanciou) sú spojené s poškodením ciev, zápalom, demyelinizáciou a zhoršenou integritou axónov. FMRI v pokojovom stave odráža „koherenciu“ zapojenia hipokampu do distribuovaných pamäťových sietí a vizuálno-asociatívnych obvodov.

Predpokladá sa, že faktory životného štýlu v strednom veku určujú trajektóriu kognitívneho starnutia. Dva z nich, kvalita stravy a abdominálna obezita, biologicky pravdepodobne ovplyvňujú mozog rôznymi spôsobmi:

• Strava bohatá na zeleninu, ovocie, celozrnné obilniny, ryby, orechy a s obmedzeným obsahom cukrov, trans-tukov a spracovaného mäsa sa spája s lepším kardiovaskulárnym a metabolickým profilom, menším chronickým zápalom a oxidačným stresom. Tieto systémové účinky potenciálne podporujú perfúziu, metabolizmus a neuroplasticitu, čo sa môže odraziť v integrite bielych mozgových ciest a funkčnej integrácii hipokampu. Index AHEI-2010, validované integrálne meradlo takejto „kvality stravy“, sa v epidemiológii široko používa.
• Abdominálna obezita, hodnotená pomerom obvodu pásu k obvodu bokov (WHR) alebo pomerom výšky k výške (WHtR), lepšie odráža nadmerný viscerálny tuk ako BMI. Viscerálne tukové tkanivo je metabolicky aktívne: zvyšuje inzulínovú rezistenciu, dyslipidémiu, prozápalové kaskády a endotelovú dysfunkciu. Tieto mechanizmy sú spojené s poškodením mikrocirkulácie, hyperintenzitou bielej drene a degradáciou mikroštruktúry traktu, čo následne zhoršuje pracovnú pamäť a výkonné funkcie.

Napriek rastúcemu počtu prác má literatúra niekoľko medzier:

1. Existuje len málo longitudinálnych štúdií, ktoré opakovane merali stravu a antropometriu v strednom veku a potom ich korelovali s multimodálnymi meraniami mozgu (DTI a fMRI v pokojovom stave) a kognitívnymi testami v starobe;
2. trajektórie zmien (zlepšenie/zhoršenie stravy, dynamika WHR) sa hodnotia zriedkavo, hoci môžu byť najinformatívnejšie; (3) neexistuje dostatok dôkazov o tom, či indexy bielej hmoty pôsobia ako mediátory spájajúce metabolické rizikové faktory s kognitívnymi výsledkami.

Kohorta Whitehall II, dlhodobá longitudinálna štúdia v Spojenom kráľovstve, pôvodne vybraná zo štátnych zamestnancov, poskytuje jedinečnú príležitosť na prekonanie týchto medzier: opakované merania stravy (prostredníctvom AHEI-2010) a WHR počas desaťročí stredného veku, po ktorých nasledovala MRI (DTI a fMRI v pokojovom stave) a štandardizované kognitívne testy okolo 70. roku života. To umožňuje:

1. otestovať, či sú príjem potravy a zlepšenie kvality v strednom veku spojené s koherentnejšou konektivitou hipokampu a zdravšou mikroštruktúrou bielej hmoty v starobe;
2. posúdiť, či je vyššie WHR v strednom veku spojené s difúznymi zmenami bieleho traktu a horšími kognitívnymi výsledkami;
3. otestovať hypotézu, že biela hmota čiastočne sprostredkováva súvislosť abdominálnej obezity s kognitívnymi funkciami.

Štúdia je teda založená na koncepte „intervenčného okna“ 45 – 70 rokov, kedy modifikovateľné faktory – výživa a rozloženie tuku – môžu naprogramovať štrukturálnu a funkčnú architektúru mozgu a v dôsledku toho aj dlhodobú kognitívnu trajektóriu.

V longitudinálnom projekte Whitehall II vo Veľkej Británii mali ľudia, ktorí sa v strednom veku lepšie stravovali, vo veku 70 rokov súdržnejší hipokampus (centrum pamäte v mozgu) a zdravšie oblasti bielej hmoty. A tí, ktorí mali v strednom veku vyšší pomer obvodu pásu k obvodu bokov (WHR) – miera brušného tuku – neskôr vykazovali horšiu pracovnú pamäť a výkonné funkcie. Časť tohto efektu bola spôsobená zmenami v bielej hmote (mikroštruktúra mozgových väzieb). Štúdia bola publikovaná v časopise JAMA Network Open.

Čo sa študovalo

• Kto: Účastníci podštúdie Whitehall II Imaging (hlavne zamestnanci britskej štátnej služby).
  • Kohorta zameraná na výživu: 512 jedincov (priemerný vek ~48 rokov na začiatku; ~70 rokov na MRI).
  • Kohorta s pomerom pásu k bokom (WHR): 664 jedincov.
  • Muži ~80 %, priemerný BMI okolo 26.
• Kedy: Výživa bola hodnotená 3-krát počas 11 rokov (od ~48 do ~60 rokov), WHR - 5-krát počas 21 rokov (od ~48 do ~68 rokov). MRI a kognitívne testy - okolo 70 rokov.
• Ako sa to meralo:
  • Kvalita stravy: index AHEI-2010 (viac zeleniny, ovocia, celozrnných obilnín, rýb/orechov; menej cukru, trans-tukov a spracovaného mäsa).
  • Brušný tuk: WHR (pás/boky).
  • Mozog:
    • funkčná konektivita hipokampu (fMRI v pokojovom stave),
    • mikroštruktúra bielej hmoty (DTI: FA - „usporiadanie vlákien“, vyššia - lepšia; MD/RD/AD - difúzia, vyššia - horšia).
  • Kognícia: pracovná pamäť, výkonné funkcie, verbálna plynulosť, epizodická pamäť.

Hlavné výsledky

Výživa → hipokampus a biela hmota

• Najlepšia strava v strednom veku a jej zlepšovanie v priebehu času sú spojené s:
  • vyššia prepojenosť hipokampu s okcipitálnou a cerebelárnou oblasťou (zhluky pre ľavý hipokampus spolu ~9 176 mm³; P < 0,05),
  • zdravšia mikroštruktúra bielej hmoty: vyššia FA a nižšia MD/AD v mnohých traktoch (vrátane horného longitudinálneho fascikulusu, optického žiarenia, frontálnych traktov).
  • Analýza návratnosti investícií (ROI) ukázala súvislosť medzi zlepšením stravovania a Alzheimerovou chorobou (AD) v oblasti fornixu, kľúčového pamäťového traktu (upravené P = 0,02).
• V priemere sa AHEI v rámci skupiny veľmi nezmenil, ale individuálne zlepšenia korelovali s kvalitnejšími stravovacími dráhami – dôležitý signál, že aj mierne zlepšenie stravovania má zmysel.

Brušný tuk → biela hmota a kognícia

• Vyššia hodnota WHR v strednom veku je spojená s voľnejšou mikroštruktúrou bielej hmoty vo veku 70 rokov:
  • vyššie ako MD a RD (postihnuté až 26 % a 23 % celkovej štruktúry bielej hmoty; P ≤ 0,001/0,05),
  • pod FA (približne 4,9 % kostry; P < 0,05), najmä v cingulu a dolnom longitudinálnom fascikule (ILF) – trakty kritické pre pamäť a pozornosť.
• Rovnako vysoké WHR bolo spojené s horšími výsledkami pre:
  • pracovná pamäť (rozsah číslic),
  • výkonné funkcie (tvorba stôp, kódovanie číslic),
  • epizodická pamäť a sémantická plynulosť.
• Časť asociácie WHR → horší výkon v teste bola prostredníctvom bielej hmoty: globálne miery FA/RD/MD sprostredkovali tento účinok (malý, ale významný podiel).

Prečo je to dôležité?

• Intervenčné obdobie je „tých istých 48 – 70 rokov“. Kvalita stravy aj centrálna obezita počas týchto rokov sú ovplyvnené prepojením hipokampu a integritou bielych nervových ciest, a teda aj schopnosťami riadenia pamäte a pozornosti v budúcnosti.
• Nielen „hmotnosť“ – ale aj „kde“ hmotnosť. Obvod pásu/bokov je informatívnejší ako BMI, pokiaľ ide o riziká pre mozog: „nadbytok“ na bruchu je spojený so širšími zmenami vo vodivých dráhach.

Čo to znamená v praxi?

Ak máte 45 – 70 rokov:

• Výživa pre rast mozgu:
  • pol taniera - zelenina a ovocie, celozrnné obilniny denne, strukoviny 3-5 krát týždenne, ryby 1-2 krát týždenne, orechy - po porciách;
  • Minimalizujte sladené nápoje, ultraspracované pochutiny, spracované mäso; varte „olivovo-stredomorské“.
• Udržujte si svoj „opasok“ pod kontrolou: zamerajte sa na pomer pása a výšky (WHtR) ~0,5 (pás/výška) ako jednoduchý ukazovateľ; v prípade pomeru pása a výšky (WHR) sledujte dynamiku aspoň raz za 6 – 12 mesiacov.
• Pohyb + spánok + stres: aeróbna aktivita 150-300 min/týždeň, 2 silové tréningy, hygiena spánku a zvládanie stresu - „posilňovače“ mozgových štruktúr.

V ordinácii lekára:

• Pripočítajte si WHR/WHtR k vášmu bežnému BMI; pri obezite typu „jablko“ diskutujte o výžive a aktivite aktívnejšie.
• U pacientov stredného veku s vysokým WHR je prah pre kognitívny skríning a kontrolu rizikových faktorov (krvný tlak, lipidy, glukóza) nízky.

Dôležité vyhlásenia

• Ide o observačnú štúdiu: ukazuje súvislosti, nie kauzality.
• Výživa - podľa dotazníka o frekvencii (vyskytujú sa chyby).
• Vzorka je prevažne mužská a biela Britská – zovšeobecniteľnosť na iné skupiny si vyžaduje potvrdenie.
• Asociácie s funkčnou konektivitou hipokampu boli lokálne a malé – vyžadovali si replikáciu.

Záver

Jedzte lepšie – pamäťové „drôty“ sú silnejšie; čím širší pás – tým horšie je v mozgu „riadenie káblov“. Údaje z Whitehall II naznačujú, že má zmysel investovať do kvality stravy a redukcie brušného tuku práve v strednom veku – potom je po 70. roku života vyššia šanca na zachovanie integrity bielej hmoty aj jasnosti mysle.