Időszakos energiakorlátozás és rágás az idegi őssejtek öregedésére és a felnőttkori hippocampális neurogenezissel kapcsolatos megismerésre (ChANgE)

A táplálkozás és az emberi egészség szorosan összefügg. A böjt/kalória-korlátozott diéták általi túlzott mennyiség megváltoztatása mélyreható hatással van a homeosztázisra, a szövetek regenerációjára és a rákra. A szöveti őssejtek az éhezés során fellépő fiziológiai változásokra az anyagcsere dinamikus eltolódásain keresztül reagálnak. Az egerek energiabevitelének korlátozása vagy a tápanyag-érzékelési útvonalak mutációinak bevezetése akár 50%-kal is meghosszabbíthatja az élettartamot. A post mortem vizsgálatok azt mutatják, hogy a daganatok, a szívproblémák, a neurodegeneráció és az anyagcsere-betegségek általában csökkentek/késtek a hosszú életű egerekben. Ezért úgy tűnik, hogy az élettartam energiakorlátozással (ER) történő meghosszabbítása növeli az „egészségügyi időtartamot”, a krónikus korral összefüggő betegségek nélkül eltöltött időt. Ezek a felismerések alig tettek nyomot a humán gyógyászatban. Molekuláris és sejtes betekintést kell kialakítani az emberekben az olyan beavatkozások validálására, mint az ER az öregedés késleltetése és a kapcsolódó állapotok, pl. kognitív hanyatlás (Murphy et al., 2014).

A központi idegrendszerből származó őssejtek is reagálnak az ER-re. Nemrég a Thuret laboratórium azt találta, hogy az ER alultápláltság hiányában elősegíti a hippocampális őssejtek szaporodását és újszülött neuronokká történő differenciálódását. Mivel ezekről az új posztnatális hippocampális neuronokról kimutatták, hogy szerepet játszanak a megismerésben, az ER a rágcsálók fokozott megismerését is elősegítette (Zainuddin et al., 2012; de Lucia et al., 2017; Thuret és mtsai, 2012). A neurogenezisnek ez a jelensége, az a folyamat, amelynek során az idegi őssejtekből új neuronok keletkeznek, emberekben is előfordul (Spalding et al., 2013). Ez egy szigorúan szabályozott folyamat az emlős hippokampuszában, amely egy környezetre érzékeny agyi struktúra, amelyről ismert, hogy szabályozza a tanulást, a memóriát és a hangulatot. A felnőttkori hippocampális neurogenezis (AHN) javasolt funkciói. ide tartozik a felismerési memória javítása, a korábban tapasztalt ingerek felismerésének képessége és a minták szétválasztása, a hasonló bemenetek kis változásainak differenciális kódolásának képessége (Clelland et al., 2009; Sahay et al., 2011). Feltételezték, hogy a kalóriakorlátozás fokozhatja a neurogenezist, mint az evolúció során fellépő szakaszos táplálkozási minták „sejtmaradványa”, az éhínség és a bőséges táplálék váltakozó időszakaira adott válaszként (Murphy és Thuret, 2015). Humán kísérletek jelentős javulást találtak a verbális felismerési memóriában a kalóriabevitel 30%-os csökkentése után (Witte et al., 2009). Ezenkívül az időszakos böjt emberekben az agyi aktiválási volumen jelentős növekedésével jár az agyműködés szabályozásában és plaszticitásában érintett területeken (Belaïch et al., 2016). Az étel textúrája és rágása szintén szerepet játszik az AHN-ben és a kognitív képességekben (Smith et al., 2016). Az őrlőfogak eltávolítása és a fogínygyulladás miatti csökkent rágás mind az emberek, mind az állatok esetében negatív hatással van az AHN-re és a kapcsolódó megismerésre. Különösen az emberi populációk mutattak ki szoros összefüggést a rágófunkció, a kognitív állapot és az idősek korral összefüggő neurodegenerációja között (Miura et al., 2003). A rágás pontos mechanizmusa nem ismeri a megismerést.

Kutatási kérdés: Az idősebb, túlsúlyos résztvevőknél az IER és/vagy a hosszabb ideig tartó rágás fokozza-e a teljesítményt az inhippocampus-függő memóriafeladatokban és növeli-e az öregedésgátló Klotho marker?

Célok:

1. Egy randomizált, ellenőrzött párhuzamos tervezésű vizsgálat meghatározza az IER-diéta (2 egymást követő nap nagyon alacsony kalóriatartalmú diéta, 5 nap normál egészséges táplálkozás 3 hónapig) és/vagy a hosszabb rágás (napi háromszor 10 perc) hatását. 3 hónapig) összehasonlítva egy kontrollcsoporttal (folyamatosan megszokott étkezési magatartás, étkezési szokások) az elsődleges kimeneti változók (MST és Klotho) alapján idősebb, egészséges, túlsúlyos vagy I. osztályú elhízással küzdő résztvevőknél.
2. Az IER-diéta és a hosszan tartó rágási időszakok hatásának felmérése a másodlagos kimeneti változókra, beleértve a testösszetételt, a hangulatot és az alvást.
3. Annak feltárása, hogy a hosszan tartó rágási időszakok használhatók-e fogyás/böjt támogatásként.