Post pokreće neuroprotektivne promjene koje mogu usporiti napredovanje demencije

Novi pregled otkriva kako vremenski ograničeni obrasci prehrane pokreću lanac događaja u crijevima i mozgu koji mogu pomoći u sprječavanju Alzheimerove bolesti, Parkinsonove bolesti i drugih neurodegenerativnih bolesti.

Povremeni post i os crijeva i mozga

U pregledu objavljenom u časopisu Nutrients ispitani su postojeći predklinički i ograničeni klinički podaci koji pokazuju da povremeni post (IF) može pomoći u smanjenju toksičnog opterećenja proteinima, održavanju sinaptičke funkcije i vraćanju glialne i imunološke homeostaze u više modela različitih neurodegenerativnih poremećaja.

Studije su povezale IG s povećanim razinama bakterija za koje se zna da proizvode korisne metabolite i reguliraju imunološki odgovor. Od tih metabolita, posebnu ulogu igraju kratkolančane masne kiseline (SCFA), važne signalne molekule u crijevno-mozdanoj osi (GBA). Dokazi upućuju na ulogu IG u povećanju broja bakterija koje proizvode SCFA, kao što su Eubacterium rectale, Roseburia spp. i Anaerostipes spp. Predkliničke studije su to povezale s povećanom gustoćom sinapsi u hipokampusu i smanjenom fosforilacijom tau proteina u životinjskim modelima Alzheimerove bolesti.

IG aktivira ekspresiju mikrobnih gena, posebno potičući rast taksona koji proizvode butirat. Također modificira metabolizam žučne kiseline i regulira putove triptofana, poboljšavajući proizvodnju neuromodulatornih metabolita poput serotonina i kinurenina. IG je povezan sa smanjenjem broja monocita u cirkulaciji, koji igraju ključnu ulogu u upalnom odgovoru tijela.

Kronična upala niskog stupnja i upalno starenje crijeva sve se više prepoznaju kao ključni pokretači neurodegeneracije. Povećana crijevna propusnost (tzv. „propusno crijevo“) omogućuje mikrobnim endotoksinima ulazak u sistemsku cirkulaciju, pokrećući imunološki odgovor i proizvodnju proupalnih citokina. IH može povećati broj mikroba koji proizvode SCFA, što poboljšava integritet epitela i smanjuje izloženost endotoksinima.

Nedavni dokazi upućuju na to da IG utječe na neurotransmiterske puteve iz crijeva, posebno one uključene u metabolizam triptofana i serotonina. U uvjetima IG-a, mikrobna konverzija triptofana u derivate indola je povećana, što može posredovati neuroprotektivne učinke putem signalizacije aril ugljikovodičnih receptora (AhR). To također potiče ravnotežu između crijevne i imunološke funkcije.

Neuroinflamacija je osjetljiva na cirkadijalne ritmove: upala hipotalamusa može biti pojačana poremećenim prehrambenim obrascima. IG smanjuje ekspresiju lipokalina-2 u hipotalamusu, obnavlja homeostazu hipotalamusa i pojačava putove čišćenja astrocita. Učinci IG-a na cirkadijalne ritmove također mogu utjecati na redoks homeostazu mozga i promijeniti mitohondrijsku dinamiku.

Metaboličko reprogramiranje, neuroprotekcija i povremeni post

IG može poboljšati učinkovitost mitohondrija i antioksidativni kapacitet preusmjeravanjem metaboličke aktivnosti s glukoze na lipidne i ketonske supstrate poput β-hidroksibutirata (BHB). BHB ima neuroprotektivne učinke putem svojih antioksidativnih svojstava, modulacije mitohondrijske funkcije i osi crijeva-mozak. BHB čuva potencijal mitohondrijske membrane u predkliničkim modelima i poboljšava kognitivnu funkciju kod Alzheimerove bolesti i epilepsije. Također potiče zdravlje crijeva jačanjem integriteta crijevne barijere. Kombiniranje BHB-a s GBA i IG-om pruža robustan okvir za smanjenje oksidativnog stresa i poboljšanje mitohondrijske bioenergetike.

IG aktivira autofagiju stimuliranjem SIRT1 i suzbijanjem mTOR-a. SCFA također utječu na epigenetičku regulaciju gena autofagije. Povećana ekspresija neurotrofičnog faktora izvedenog iz mozga (BDNF), smanjene amiloidne plakove i hiperfosforilacija tau proteina u modelima Alzheimerove bolesti, kao i slični učinci u modelima Parkinsonove bolesti, podupiru potencijal IG-a.

Postojeće studije neuroimunih interakcija pokazale su da IG modulira interakcije glialnih i neuronskih stanica te održava integritet krvno-moždane barijere. IG utječe na neuroimunu homeostazu putem integriranih signala crijevno-mozdane osi koji reguliraju glialnu aktivnost, citokinske mreže i imunometaboličku otpornost. Ove prilagodbe ključne su za dugoročnu kognitivnu funkciju i neuroprotekciju.

Primjena u kliničkoj praksi i perspektive

Upotreba imunoglobulina u kliničkoj praksi zahtijeva pažljivu procjenu mehanizama djelovanja, sigurnosti, personalizacije i etičkih razmatranja. To može biti izazovno kod ranjivih skupina poput starijih osoba zbog rizika od hipoglikemije, dehidracije i nedostatka mikronutrijenata. Pridržavanje terapije također može biti izazovno, posebno kada kognitivni pad ometa rutinsko održavanje, što samostalnu primjenu imunoglobulina čini potencijalno opasnom. Platforme za praćenje od strane njegovatelja, mjerači vremena u aplikaciji i druga digitalna rješenja mogu pomoći u prevladavanju ovih izazova.

Došlo je do pomaka prema preciznom (personaliziranom) postu na temelju sve većih dokaza da genetski, epigenetski, metabolomski i mikrobiomski čimbenici oblikuju individualne odgovore na post. Uključivanje cirkadijalnih biomarkera poput ritma melatonina, faze spavanja i amplitude kortizola otvara obećavajući put za personalizirani krononutricionistički pristup. To može biti posebno korisno za osobe s neurodegenerativnim poremećajima, koje često imaju poremećene cirkadijalne ritmove.

Pleiotropni učinci IG-a čine ga idealnom osnovom za multimodalne terapijske strategije. To je posebno važno u neurodegeneraciji, gdje monoterapijski pristupi rijetko daju dugoročne kliničke koristi. Kombiniranje aerobnog ili treninga otpora s IG-om dalo je dodatne neurokognitivne koristi u nekim predkliničkim i pilotnim kliničkim studijama.

IH se pojavljuje kao potencijalno skalabilna neuroterapeutska strategija. Kako kliničke primjene napreduju, bit će važno integrirati IH u sveobuhvatan personalizirani medicinski okvir korištenjem digitalnih zdravstvenih tehnologija, multi-omskih biomarkera i komplementarnih terapija. Međutim, treba napomenuti da većina potpornih podataka trenutno dolazi iz predkliničkih studija na životinjama, a studije na ljudima velikih razmjera još su uvijek ograničene.

Buduće studije trebale bi uključivati randomizirana kontrolirana ispitivanja korištenjem stratificiranih dizajna, integrirajući longitudinalne biomarkere i uzimajući u obzir pridržavanje terapije u stvarnom svijetu.