Mikrobiota-vermittelte Flavonoid-Metaboliten für kognitive Gesundheit (MAEVE)

Weltweit altern die Bevölkerungen, was die Prävalenz der Alzheimer-Krankheit (AD) erhöht, da es an wirksamen Behandlungen mangelt. Die traditionelle mediterrane Ernährung, reich an Ballaststoffen und Polyphenolen (PPs), kann dazu beitragen, kognitive Dysfunktionen zu verhindern oder zu verzögern und eine gesunde Gehirnstruktur und -funktion zu erhalten. Der kognitive Abbau ist umgekehrt mit einer höheren PP-Aufnahme (>421 mg/Tag) assoziiert, d. h. mit Gesamtflavonoiden, Flavan-3-olen und flavonoiden Oligomeren. Die positiven Gehirneffekte der Flavonoidaufnahme werden wahrscheinlich teilweise durch mikrobielle PP-Metaboliten des Darms vermittelt, was mit der aufkommenden Rolle des Gehirn-Darm-Mikrobiom (BGM)-Systems bei Neurodegeneration übereinstimmt. Unsere vorläufigen Daten deuten darauf hin, dass zirkulierende Phenyl-γ-Valerolactone (PVL), neuroprotektive Verbindungen, die ausschließlich von der Darmmikrobiota aus flavan-3-olreichen Lebensmitteln18 produziert werden, mit der Verzögerung kognitiver Dysfunktionen assoziiert sind. Die Aufnahme von PPs verändert die Zusammensetzung und Funktion der Darmmikrobiota und verändert die Physiologie des sekundären Gallensäure (BA)-Pools des Wirts durch Modulation der bakteriellen 7α-Dehydroxylierung von dekonjugierten primären BAs zu sekundären BAs. Dies ist bemerkenswert, da die 7α-Dehydroxylierung von BAs im Gehirn nicht stattfindet und weil mikrobielle BA-Metaboliten des Darms regulatorische und Signalwirkungen im Gehirn haben. Das Verhältnis zwischen bestimmten primären und sekundären BAs ist auch bei AD dysreguliert, mit signifikant niedrigeren Serumkonzentrationen von Cholsäure (eine primäre BA) und erhöhten Spiegeln von Desoxycholsäure (eine bakteriell produzierte sekundäre BA). Das erhöhte Verhältnis von Cholsäure zu Desoxycholsäure korreliert mit kognitivem Abbau. Erhöhte Spiegel von Tyrosin, Tryptophan, Purin und Tocopherol wurden auch in postmortalen AD-Gehirnen identifiziert. Allerdings sind die spezifischen Pfade und Mechanismen, die diesen Assoziationen zugrunde liegen, unklar. In dieser Multi-PI-Anwendung von Führungskräften im Bereich der BGM-Interaktionen nutzen wir das gemeinsam (NIH, HSC, SFI) finanzierte Tripartite US-Ireland R&D Partnership Program, um die Mechanismen zu bestimmen, die an der PP-Aufnahme zur Aufrechterhaltung einer gesünderen kognitiven und Gehirnfunktion beteiligt sind, vermittelt durch Darmmikrobiota-Metaboliten von PP und BAs bei über 50-jährigen älteren Menschen mit erhöhtem AD-Risiko.