Intermitterende kaloriebegrænsning, insulinresistens og biomarkører for hjernefunktion

Overvægt eller fedme kan forårsage insulinresistens (IR), som defineres som nedsat reaktionsevne over for insulin af cellerne i forskellige væv eller organer. IR midt i livet øger risikoen for at udvikle Alzheimers sygdom (AD). Vi har for nylig opdaget nye biomarkører for hjerne-IR (ændrede Tyr- og Ser-phosphorylerede former af insulinreceptorsubstrat 1; IRS-1) i plasma-eksosomer beriget med neuronal oprindelse. Desuden er IR forbundet med AD-biomarkører, herunder underskud i hviletilstands hjerneaktivitet og kognitiv ydeevne. Kaloriebegrænsning er defineret som at indtage færre kalorier end hvad der anses for normalt uden mangel på næringsstoffer. En bestemt type kaloriebegrænsning, hvor man indtager 500-600 kalorier om dagen i to på hinanden følgende dage, efterfulgt af ubegrænset spisning i 5 dage (5-2 CR), har vist sig at sænke perifer insulinresistens effektivt. Effekter af CR og sænkning af perifer IR på hjernens IR og kognition er ukendte. Målet med denne eksplorative pilotundersøgelse er at give proof-of-concept, at 5-2 CR midt i livet kan vende hjerne-IR, sænke perifer IR, forbedre kognitiv ydeevne og øge hjerneaktivering i hvile og under opgaver. Specifikt vil vi studere virkningerne af 8 ugers 5-2 CR versus en kontrol diætintervention på hjernen og perifer IR, hukommelse og eksekutiv funktion, hviletilstand standardtilstand netværksaktivitet, hjernemetabolisme og AD biomarkører. Fyrre overvægtige til fede kvinder og mænd (mellem 55 og 70 år) vil blive randomiseret 1:1 i 5-2 CR- og kontrolgrupper. I 5-2 CR-gruppen vil deltagerne blive tilbudt sund livsstil kostrådgivning ved baseline, som de vil blive instrueret i at implementere i fem dage/ugen. For hver af de to andre på hinanden følgende dage/uge vil de indtage to shakes (Boost, CWI Medical), hvilket giver i alt 480 Kcal/dag. I kontrolgruppen vil deltagerne blive tilbudt sund livsstil kostrådgivning ved baseline, som de vil blive bedt om at implementere hver dag i ugen. Deltagerne vil gennemgå screening, herunder en historie og fysisk undersøgelse, beregning af Body Mass Index (BMI, som skal være større end eller lig med 27) og en blodprøve for insulin og glukose for at afgøre, om de har insulinresistens. Hvis deltagerne opfylder berettigelseskriterierne, vil de fortsætte med et baseline-besøg, der involverer antropometriske målinger, spørgeskemaer, test af kognitiv funktion, hjerne-MR, blodprøver for plasma og perifere mononukleære blodceller og lumbalpunktur for cerebrospinalvæske biomarkører for AD. Efter 8 uger vil vi indsamle de samme foranstaltninger. For at vurdere og forstærke compliance med deres respektive diæter, vil deltagerne komme i klinikken hver 2. uge for at diskutere compliance, måle deres kropsvægt og udføre blodprøver til måling af ketoner for objektivt at bekræfte energibegrænsning for 5-2 CR-gruppen. Vi vil også kontakte deltagerne hver uge for yderligere at sikre overholdelse. For at vurdere diæternes effekt på fysisk aktivitet vil deltagerne blive bedt om at bære et accelerometer i 96 timer før og efter de er på diæt.