Restrição de energia intermitente e mastigação no envelhecimento das células-tronco neurais e na cognição associada à neurogênese do hipocampo adulto (ChANgE)

Nutrição e saúde humana estão fortemente relacionadas. A alteração da superabundância por meio de dietas de jejum/restrição calórica tem efeitos profundos na homeostase, na regeneração dos tecidos e no câncer. As células-tronco teciduais respondem às mudanças fisiológicas que ocorrem durante o jejum por meio de mudanças dinâmicas em seu metabolismo. Restringir a ingestão de energia em camundongos ou introduzir mutações nas vias de detecção de nutrientes pode prolongar a expectativa de vida em até 50%. Post-mortems revelam que tumores, problemas cardíacos, neurodegeneração e doenças metabólicas são geralmente reduzidos/atrasados ​​em camundongos de vida longa. Portanto, prolongar a expectativa de vida por restrição de energia (ER) também parece aumentar a 'extensão de saúde', o tempo vivido sem condições crônicas relacionadas à idade. Esses insights dificilmente afetaram a medicina humana. Insights moleculares e celulares devem ser estabelecidos em humanos para validar intervenções como ER para retardar o envelhecimento e condições associadas, por exemplo. declínio cognitivo (Murphy et al., 2014).

As células-tronco do sistema nervoso central também respondem ao RE. Recentemente, o laboratório Thuret descobriu que ER, na ausência de desnutrição, promove células-tronco do hipocampo para proliferar e se diferenciar em neurônios recém-nascidos. Como foi demonstrado que esses novos neurônios pós-natais do hipocampo desempenham um papel na cognição, o ER também promoveu cognição aprimorada em roedores (Zainuddin et al., 2012; de Lucia et al., 2017; Thuret et al., 2012). Esse fenômeno de neurogênese, o processo pelo qual novos neurônios são gerados a partir de células-tronco neurais, também está ocorrendo em humanos (Spalding et al., 2013). É um processo rigidamente regulado que ocorre no hipocampo dos mamíferos, que é uma estrutura cerebral responsiva ao meio ambiente conhecida por regular o aprendizado, a memória e o humor. Funções propostas da neurogênese do hipocampo adulto (AHN). incluem o aprimoramento da memória de reconhecimento, a capacidade de reconhecer estímulos encontrados anteriormente e a separação de padrões, a capacidade de codificar diferencialmente pequenas mudanças em entradas semelhantes (Clelland et alk., 2009; Sahay et al., 2011). Foi postulado que a restrição calórica pode aumentar a neurogênese como uma "relíquia celular" de padrões de alimentação intermitente durante a evolução como uma resposta a períodos alternados de fome e comida abundante (Murphy & Thuret, 2015). Testes em humanos encontraram melhorias significativas na memória de reconhecimento verbal após uma redução de 30% na ingestão de calorias (Witte et al., 2009). Além disso, o jejum intermitente em humanos tem sido associado a aumentos significativos no volume de ativação cerebral em áreas envolvidas no controle da função cerebral e na plasticidade (Belaïch et al., 2016). A textura dos alimentos e a mastigação também foram implicadas na AHN e na capacidade cognitiva (Smith et al., 2016). A diminuição da mastigação devido à remoção de molares e edentulismo em humanos e animais tem um impacto negativo na AHN e na cognição associada. As populações humanas, em particular, mostraram uma estreita associação entre a função mastigatória, o estado cognitivo e a neurodegeneração relacionada à idade em idosos (Miura et al., 2003). O mecanismo exato pelo qual a mastigação afeta a cognição é desconhecido.

Questão de pesquisa: Em participantes mais velhos e com sobrepeso, IER e/ou longos períodos de mastigação melhoram o desempenho em tarefas de memória dependentes do hipocampo e aumentam o marcador antienvelhecimento Klotho?

Objetivos.

1. Um estudo randomizado controlado de design paralelo determinará o impacto de uma dieta IER (2 dias consecutivos de uma dieta muito baixa em calorias, 5 dias de alimentação saudável normal por 3 meses) e/ou períodos prolongados de mastigação (10 minutos 3 vezes ao dia por 3 meses) em comparação com um grupo de controle (comportamento alimentar habitual contínuo, padrões alimentares) em variáveis ​​de resultado primário (MST e Klotho) em participantes mais velhos e saudáveis ​​com sobrepeso ou obesidade classe I.
2. Avaliar o impacto de uma dieta IER e períodos prolongados de mastigação em variáveis ​​de resultados secundários, incluindo composição corporal, humor e sono.
3. Explorar se períodos prolongados de mastigação podem ser utilizados como auxílio para perda de peso/jejum.