Post wywołuje neuroprotekcyjne zmiany, które mogą spowolnić postęp demencji

Nowe badania ujawniają, w jaki sposób ograniczenia czasowe w jedzeniu uruchamiają w jelitach i mózgu szereg zdarzeń, które mogą pomóc w zapobieganiu chorobie Alzheimera, Parkinsona i innym chorobom neurodegeneracyjnym.

Przerywany post i oś jelitowo-mózgowa

W przeglądzie opublikowanym w czasopiśmie Nutrients zbadano istniejące dane przedkliniczne i ograniczone dane kliniczne, które wykazały, że przerywany post (IF) może pomóc w zmniejszeniu obciążenia toksycznymi białkami, utrzymaniu funkcji synaptycznych i przywróceniu homeostazy glejowej i immunologicznej w wielu modelach różnych chorób neurodegeneracyjnych.

Badania powiązały IG ze zwiększonym poziomem bakterii, o których wiadomo, że wytwarzają korzystne metabolity i regulują odpowiedzi immunologiczne. Spośród tych metabolitów, krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), ważne cząsteczki sygnałowe w osi jelitowo-mózgowej (GBA), odgrywają szczególną rolę. Dowody wskazują na rolę IG w zwiększaniu liczby bakterii produkujących SCFA, takich jak Eubacterium rectale, Roseburia spp. i Anaerostipes spp. Badania przedkliniczne powiązały to ze zwiększoną gęstością synaps w hipokampie i zmniejszoną fosforylacją białka tau w zwierzęcych modelach choroby Alzheimera.

IG aktywuje ekspresję genów drobnoustrojów, w szczególności promując wzrost taksonów produkujących maślan. Modyfikuje również metabolizm kwasów żółciowych i reguluje szlaki tryptofanu, poprawiając produkcję metabolitów neuromodulacyjnych, takich jak serotonina i kinurenina. IG wiąże się ze spadkiem liczby krążących monocytów, które odgrywają kluczową rolę w reakcji zapalnej organizmu.

Przewlekły stan zapalny o niskim nasileniu i starzenie się jelit na tle zapalnym są coraz częściej uznawane za kluczowe czynniki neurodegeneracji. Zwiększona przepuszczalność jelit (tzw. „nieszczelne jelito”) umożliwia przedostawanie się endotoksyn bakteryjnych do krążenia ogólnego, wywołując reakcje immunologiczne i produkcję cytokin prozapalnych. IH może zwiększać liczbę mikroorganizmów produkujących krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), co poprawia integralność nabłonka i zmniejsza ekspozycję na endotoksyny.

Najnowsze badania sugerują, że IG wpływa na szlaki neuroprzekaźników jelitowych, szczególnie te zaangażowane w metabolizm tryptofanu i serotoniny. W warunkach IG wzrasta konwersja tryptofanu do pochodnych indolu przez mikroorganizmy, co może pośredniczyć w działaniu neuroprotekcyjnym poprzez sygnalizację receptora węglowodorów aromatycznych (AhR). Sprzyja to również równowadze między funkcjami jelit a odpornościowymi.

Neurozapalenie jest wrażliwe na rytmy dobowe: stan zapalny podwzgórza może być nasilony przez zaburzenia w diecie. IG zmniejsza ekspresję lipokaliny-2 w podwzgórzu, przywraca homeostazę podwzgórza i wzmacnia szlaki oczyszczania astrocytów. Wpływ IG na rytmy dobowe może również wpływać na homeostazę redoks mózgu i zmieniać dynamikę mitochondriów.

Przeprogramowanie metaboliczne, neuroprotekcja i przerywany post

IG może zwiększać wydajność mitochondriów i potencjał antyoksydacyjny poprzez przesunięcie aktywności metabolicznej z glukozy na substraty lipidowe i ketonowe, takie jak β-hydroksybutyrat (BHB). BHB wywiera działanie neuroprotekcyjne poprzez swoje właściwości antyoksydacyjne, modulację funkcji mitochondriów oraz osi jelitowo-mózgowej. BHB zachowuje potencjał błony mitochondrialnej w modelach przedklinicznych i poprawia funkcje poznawcze w chorobie Alzheimera i padaczce. Wspomaga również zdrowie jelit poprzez wzmocnienie integralności bariery jelitowej. Połączenie BHB z GBA i IG zapewnia solidne podstawy do redukcji stresu oksydacyjnego i poprawy bioenergetyki mitochondriów.

IG aktywuje autofagię poprzez stymulację SIRT1 i hamowanie mTOR. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) wpływają również na epigenetyczną regulację genów autofagii. Zwiększona ekspresja czynnika neurotroficznego pochodzenia mózgowego (BDNF), zmniejszenie liczby blaszek amyloidowych i hiperfosforylacji białka tau w modelach choroby Alzheimera, a także podobne efekty w modelach choroby Parkinsona, potwierdzają potencjał IG.

Dotychczasowe badania interakcji neuroimmunologicznych wykazały, że IG moduluje interakcje komórek glejowych z neuronami i utrzymuje integralność bariery krew-mózg. IG wpływa na homeostazę neuroimmunologiczną poprzez zintegrowane sygnały osi jelitowo-mózgowej, które regulują aktywność komórek glejowych, sieci cytokinowe oraz odporność immunologiczno-metaboliczną. Adaptacje te są kluczowe dla długotrwałego funkcjonowania poznawczego i neuroprotekcji.

Zastosowanie w praktyce klinicznej i perspektywy

Stosowanie IG w praktyce klinicznej wymaga starannej oceny mechanizmów działania, bezpieczeństwa, personalizacji i kwestii etycznych. Może to być trudne w grupach wrażliwych, takich jak osoby starsze, ze względu na ryzyko hipoglikemii, odwodnienia i niedoborów mikroelementów. Przestrzeganie zaleceń może być również trudne, zwłaszcza gdy pogorszenie funkcji poznawczych utrudnia rutynowe leczenie, co sprawia, że samodzielne podawanie IG jest potencjalnie niebezpieczne. Platformy monitorujące opiekunów, timery w aplikacjach i inne rozwiązania cyfrowe mogą pomóc w pokonaniu tych trudności.

Obserwuje się tendencję do precyzyjnego (spersonalizowanego) postu, co wynika z rosnących dowodów na to, że czynniki genetyczne, epigenetyczne, metabolomiczne i mikrobiomowe kształtują indywidualne reakcje na post. Uwzględnienie biomarkerów dobowych, takich jak rytm melatoniny, faza snu i amplituda kortyzolu, otwiera obiecującą drogę dla spersonalizowanego podejścia do chronożywienia. Może to być szczególnie przydatne dla osób z zaburzeniami neurodegeneracyjnymi, u których często występują zaburzenia rytmu dobowego.

Plejotropowe działanie IG sprawia, że stanowi ona idealną podstawę dla multimodalnych strategii terapeutycznych. Jest to szczególnie ważne w neurodegeneracji, gdzie metody monoterapii rzadko przynoszą długoterminowe korzyści kliniczne. Połączenie treningu aerobowego lub oporowego z IG przyniosło dodatkowe korzyści neuropoznawcze w niektórych przedklinicznych i pilotażowych badaniach klinicznych.

IH wyłania się jako potencjalnie skalowalna strategia neuroterapeutyczna. Wraz z rozwojem zastosowań klinicznych, istotne będzie zintegrowanie IH z kompleksowym systemem medycyny spersonalizowanej, wykorzystującym technologie cyfrowego zdrowia, biomarkery multiomiczne i terapie uzupełniające. Należy jednak zauważyć, że większość danych pomocniczych pochodzi obecnie z przedklinicznych badań na zwierzętach, a zakrojone na szeroką skalę badania na ludziach są nadal ograniczone.

Przyszłe badania powinny obejmować randomizowane badania kontrolowane, wykorzystujące stratyfikowane projekty, integrujące longitudinalne biomarkery i biorące pod uwagę przestrzeganie zaleceń w warunkach rzeczywistych.