Intermittent kalorirestriktion, insulinresistens och biomarkörer för hjärnfunktion

Övervikt eller fetma kan orsaka insulinresistens (IR), vilket definieras som minskad känslighet för insulin av cellerna i olika vävnader eller organ. IR i mitten av livet ökar risken för att utveckla Alzheimers sjukdom (AD). Vi upptäckte nyligen nya biomarkörer för hjärnans IR (förändrade Tyr- och Ser-fosforylerade former av insulinreceptorsubstrat 1; IRS-1) i plasmaexosomer berikade för neuronalt ursprung. Dessutom är IR associerad med AD-biomarkörer inklusive underskott i vilotillstånd hjärnaktivitet och kognitiv prestation. Kaloribegränsning definieras som att man konsumerar färre kalorier än vad som anses normalt utan brist på näringsämnen. En viss typ av kalorirestriktion, där man konsumerar 500-600 kalorier om dagen under två på varandra följande dagar, följt av obegränsat ätande i 5 dagar (5-2 CR), har visat sig sänka den perifera insulinresistensen effektivt. Effekter av CR och sänkning av perifer IR på hjärnans IR och kognition är okända. Målet med denna explorativa pilotstudie är att ge proof-of-concept att 5-2 CR i mitten av livet kan vända hjärnans IR, sänka perifer IR, förbättra kognitiva prestanda och öka hjärnaktiveringen i vila och under uppgifter. Specifikt kommer vi att studera effekterna av 8 veckor med 5-2 CR kontra en kostintervention med kontroll på hjärnan och perifer IR, minne och exekutiv funktion, vilotillstånds standardläge nätverksaktivitet, hjärnans metabolism och AD-biomarkörer. Fyrtio överviktiga till feta kvinnor och män (mellan 55 och 70 år) kommer att randomiseras 1:1 till 5-2 CR- och kontrollgrupper. I 5-2 CR-gruppen kommer deltagarna att erbjudas hälsosam kostrådgivning vid baslinjen, som de kommer att instrueras att implementera under fem dagar/vecka. För var och en av de andra två på varandra följande dagarna/veckan kommer de att konsumera två shakes (Boost , CWI Medical), vilket ger totalt 480 Kcal/dag. I kontrollgruppen kommer deltagarna att erbjudas hälsosam kostrådgivning vid baslinjen, som de kommer att bli ombedda att implementera för alla dagar i veckan. Deltagarna kommer att genomgå screening inklusive en historia och fysisk undersökning, beräkning av Body Mass Index (BMI, som måste vara större än eller lika med 27) och en blodtagning för insulin och glukos för att avgöra om de har insulinresistens. Om deltagarna uppfyller behörighetskriterierna, kommer de att fortsätta med ett baslinjebesök som involverar antropometriska mätningar, frågeformulär, tester av kognitiv funktion, hjärn-MRT, blodtagningar för plasma och perifera mononukleära blodceller, och lumbalpunktion för biomarkörer för AD. Efter 8 veckor kommer vi att samla in samma åtgärder. För att bedöma och förstärka efterlevnaden av sin respektive diet kommer deltagarna att komma in till kliniken varannan vecka för att diskutera efterlevnad, mäta sin kroppsvikt och utföra blodtagningar för mätning av ketoner för att objektivt bekräfta energibegränsningen för 5-2 CR-gruppen. Vi kommer också att kontakta deltagarna varje vecka för att ytterligare säkerställa efterlevnaden. För att bedöma dieternas effekter på fysisk aktivitet kommer deltagarna att bli ombedda att bära en accelerometer i 96 timmar före och efter dieten.