Прерывистое ограничение энергии и жевание при старении нервных стволовых клеток и познании, связанном с нейрогенезом гиппокампа у взрослых (ChANgE)

Питание и здоровье человека тесно связаны. Изменение переизбытка с помощью голодания / диеты с ограничением калорий оказывает глубокое влияние на гомеостаз, регенерацию тканей и рак. Тканевые стволовые клетки реагируют на физиологические изменения, происходящие во время голодания, посредством динамических сдвигов в их метаболизме. Ограничение потребления энергии у мышей или введение мутаций в пути, чувствительные к питательным веществам, может увеличить продолжительность жизни на целых 50%. Вскрытие показало, что опухоли, проблемы с сердцем, нейродегенерация и метаболические заболевания обычно уменьшаются или задерживаются у долгоживущих мышей. Следовательно, увеличение продолжительности жизни за счет ограничения энергии (ER), по-видимому, также увеличивает «продолжительность жизни» — время, прожитое без хронических возрастных заболеваний. Эти открытия почти не повлияли на человеческую медицину. Молекулярные и клеточные знания должны быть установлены у людей для проверки таких вмешательств, как ER, для замедления старения и связанных с ним состояний, например. снижение когнитивных функций (Murphy et al., 2014).

Стволовые клетки центральной нервной системы также реагируют на ER. Недавно лаборатория Тюрета обнаружила, что ER в отсутствие недоедания способствует пролиферации стволовых клеток гиппокампа и их дифференцировке в новорождённые нейроны. Поскольку было показано, что эти новые постнатальные нейроны гиппокампа играют роль в познании, ER также способствовал усилению познания у грызунов (Zainuddin et al., 2012; de Lucia et al., 2017; Thuret et al., 2012). Этот феномен нейрогенеза, процесс образования новых нейронов из нейральных стволовых клеток, также наблюдается у людей (Spalding et al., 2013). Это строго регулируемый процесс, происходящий в гиппокампе млекопитающих, который является структурой мозга, реагирующей на окружающую среду, которая, как известно, регулирует обучение, память и настроение. Предлагаемые функции нейрогенеза гиппокампа у взрослых (AHN). включают улучшение памяти распознавания, способность распознавать ранее встречавшиеся стимулы и разделение образов, способность дифференциально кодировать небольшие изменения в аналогичных входных данных (Clelland et al., 2009; Sahay et al., 2011). Было высказано предположение, что ограничение калорий может усилить нейрогенез как «клеточный пережиток» прерывистого режима питания в ходе эволюции в ответ на чередующиеся периоды голода и обильной пищи (Murphy & Thuret, 2015). Испытания на людях показали значительное улучшение вербальной памяти после снижения потребления калорий на 30% (Witte et al., 2009). Кроме того, прерывистое голодание у людей было связано со значительным увеличением объема активации мозга в областях, участвующих в контроле функций мозга и пластичности (Belaïch et al., 2016). Текстура пищи и пережевывание пищи также влияют на AHN и когнитивные способности (Smith et al., 2016). Снижение жевания из-за удаления моляров и адентии как у людей, так и у животных оказывает негативное влияние на AHN и связанное с ним познание. В частности, в популяциях людей была обнаружена тесная связь между жевательной функцией, когнитивным статусом и возрастной нейродегенерацией у пожилых людей (Miura et al., 2003). Точный механизм, с помощью которого жевание влияет на познание, неизвестен.

Исследовательский вопрос: У пожилых участников с избыточным весом улучшают ли IER и/или длительные периоды жевания производительность в задачах памяти, зависящих от гиппокампа, и увеличивают ли антивозрастной маркер Klotho?

Цели:

1. Рандомизированное контролируемое исследование с параллельным дизайном определит влияние диеты IER (2 дня подряд очень низкокалорийной диеты, 5 дней нормального здорового питания в течение 3 месяцев) и/или продолжительных периодов жевания (по 10 минут 3 раза в день). в течение 3 месяцев) по сравнению с контрольной группой (продолжающееся привычное пищевое поведение, модели питания) по основным переменным исхода (MST и Klotho) у пожилых здоровых участников с избыточным весом или ожирением I степени.
2. Оценить влияние диеты IER и продолжительных периодов жевания на вторичные переменные исхода, включая состав тела, настроение и сон.
3. Изучить, можно ли использовать длительные периоды жевания в качестве средства для похудения/голодания.