"Pojas i pamćenje": Kako prehrana i masnoća na trbuhu preoblikuju mozak do 70. godine života

Starenje mozga počinje mnogo prije klinički primjetnih oštećenja pamćenja i pažnje. Hipokampus, ključno mjesto za stvaranje epizodnog pamćenja, i mreža provođenja bijele tvari, koja olakšava učinkovitu razmjenu informacija između kortikalnih i subkortikalnih regija, smatraju se najosjetljivijima na učinke povezane sa starenjem i metaboličke učinke. Mikrostrukturne promjene u traktama bijele tvari (npr. smanjena FA i povećani MD/RD mjereno difuzijsko-tenzorskom magnetskom rezonancom) povezane su s ozljedom krvnih žila, upalom, demijelinizacijom i oštećenim integritetom aksona. fMRI u stanju mirovanja odražava „koherenciju“ uključenosti hipokampusa u distribuirane mreže pamćenja i vizualno-asocijativne krugove.

Smatra se da čimbenici načina života srednje životne dobi određuju putanju kognitivnog starenja. Dva od njih, kvaliteta prehrane i abdominalna pretilost, biološki su vjerojatni da utječu na mozak na različite načine:

• Prehrana bogata povrćem, voćem, cjelovitim žitaricama, ribom, orašastim plodovima te ograničena šećerima, trans mastima i prerađenim mesom povezana je s boljim kardiovaskularnim i metaboličkim profilima, manje kronične upale i oksidativnog stresa. Ovi sistemski učinci potencijalno podržavaju perfuziju, metabolizam i neuroplastičnost, što se može odraziti na integritet bijelih moždanih puteva i funkcionalnu integraciju hipokampusa. Indeks AHEI-2010, validirana integralna mjera takve „kvalitete prehrane“, široko se koristi u epidemiologiji.
• Abdominalna pretilost, procijenjena omjerom struka i bokova (WHR) ili omjerom visine i visine (WHtR), bolje odražava višak visceralne masti nego BMI. Visceralno masno tkivo je metabolički aktivno: povećava inzulinsku rezistenciju, dislipidemiju, proinflamatorne kaskade i endotelnu disfunkciju. Ti mehanizmi povezani su s oštećenjem mikrocirkulacije, hiperintenzivnošću bijele srži i degradacijom mikrostrukture trakta, što zauzvrat narušava radno pamćenje i izvršne funkcije.

Unatoč rastućem broju radova, literatura ima nekoliko praznina:

1. Postoji malo longitudinalnih studija koje su više puta mjerile prehranu i antropometriju u srednjoj dobi, a zatim ih korelirale s multimodalnim mjerenjima mozga (DTI i fMRI u mirovanju) i kognitivnim testovima u starijoj dobi;
2. putanje promjena (poboljšanje/pogoršanje prehrane, dinamika WHR-a) rijetko se procjenjuju, iako mogu biti najinformativnije; (3) nema dovoljno dokaza o tome djeluju li indeksi bijele tvari kao medijatori koji povezuju metaboličke čimbenike rizika s kognitivnim ishodima.

Kohorta Whitehall II, dugoročna longitudinalna studija provedena u Ujedinjenom Kraljevstvu, izvorno regrutirana među državnim službenicima, pruža jedinstvenu priliku za popunjavanje tih praznina: ponovljena mjerenja prehrane (putem AHEI-2010) i WHR-a tijekom desetljeća srednje životne dobi, nakon čega slijede MRI (DTI i fMRI u mirovanju) i standardizirani kognitivni testovi oko 70. godine života. To omogućuje:

1. testirati jesu li unos hrane i poboljšanja kvalitete u srednjoj životnoj dobi povezani s koherentnijom povezanosti hipokampusa i zdravijom mikrostrukturom bijele tvari u starijoj dobi;
2. procijeniti je li viši WHR u srednjoj dobi povezan s difuznim promjenama bijelog živčanog sustava i lošijim kognitivnim ishodima;
3. testirati hipotezu da bijela tvar djelomično posreduje povezanost abdominalne pretilosti s kognitivnom funkcijom.

Stoga se studija temelji na konceptu „intervencijskog prozora“ od 45 do 70 godina, kada promjenjivi čimbenici - prehrana i raspodjela masti - mogu programirati strukturnu i funkcionalnu arhitekturu mozga i, posljedično, dugoročnu kognitivnu putanju.

U longitudinalnom projektu Whitehall II u Velikoj Britaniji, ljudi koji su se bolje hranili u srednjoj dobi imali su koherentniji hipokampus (središte pamćenja u mozgu) i zdravije dijelove bijele tvari u dobi od 70 godina. A oni koji su imali veći omjer struka i bokova (WHR) u srednjoj dobi - mjera abdominalne masnoće - kasnije su pokazali lošije radno pamćenje i izvršne funkcije. Dio ovog učinka bio je posljedica promjena u bijeloj tvari (mikrostruktura moždanih veza). Studija je objavljena u časopisu JAMA Network Open.

Što je proučavano

• Tko: Sudionici podstudije Whitehall II Imaging (uglavnom zaposlenici državne službe Ujedinjenog Kraljevstva).
  • Kohorta za prehranu: 512 pojedinaca (prosječna dob ~48 na početku; ~70 na MRI).
  • Kohorta omjera struka i bokova (WHR): 664 osobe.
  • Muškarci ~80%, prosječni BMI oko 26.
• Kada: Prehrana je procijenjena 3 puta tijekom 11 godina (od ~48 do ~60 godina), WHR - 5 puta tijekom 21 godine (od ~48 do ~68). MRI i kognitivni testovi - oko 70 godina.
• Kako je mjereno:
  • Kvaliteta prehrane: indeks AHEI-2010 (više povrća, voća, cjelovitih žitarica, ribe/orašastih plodova; manje šećera, trans masti i prerađenog mesa).
  • Abdominalna masnoća: WHR (struk/bokovi).
  • Mozak:
    • funkcionalna povezanost hipokampusa (fMRI u stanju mirovanja),
    • mikrostruktura bijele tvari (DTI: FA - "uređenje vlakana", više - bolje; MD/RD/AD - difuzija, više - lošije).
  • Kognicija: radna memorija, izvršne funkcije, verbalna fluentnost, epizodno pamćenje.

Glavni rezultati

Prehrana → hipokampus i bijela tvar

• Najbolja prehrana u srednjim godinama i njezino poboljšanje tijekom vremena povezani su s:
  • veća povezanost hipokampusa s okcipitalnim i cerebelarnim područjima (klasteri za lijevi hipokampus ukupno ~9.176 mm³; P < 0,05),
  • zdravija mikrostruktura bijele tvari: viša FA i niža MD/AD u brojnim traktovima (uključujući gornji longitudinalni fascikulus, optičko zračenje, frontalne traktove).
  • Analiza ROI-a pokazala je povezanost između poboljšanja prehrane i AD-a u forniksu, ključnom memorijskom traktu (prilagođeno P = 0,02).
• U prosjeku, AHEI se nije puno promijenio u skupini, ali individualna poboljšanja korelirala su s kvalitetnijim prehrambenim putevima - važan signal da čak i skromna nadogradnja prehrane ima smisla.

Abdominalna masnoća → bijela tvar i kognitivne funkcije

• Viši WHR u srednjoj životnoj dobi povezan je s labavijom mikrostrukturom bijele tvari u dobi od 70 godina:
  • više od MD i RD (zahvaćeno do 26% i 23% ukupnog okvira bijele tvari; P ≤0,001/0,05),
  • ispod FA (oko 4,9% skeleta; P < 0,05), posebno u cingulumu i donjem longitudinalnom fascikulusu (ILF) - traktovima ključnim za pamćenje i pažnju.
• Isti visoki WHR bio je povezan s lošijim ishodima za:
  • radna memorija (raspon znamenki),
  • izvršne funkcije (crtanje tragova, kodiranje znamenki),
  • epizodno pamćenje i semantička fluentnost.
• Dio povezanosti WHR → lošiji učinak na testovima bio je putem bijele tvari: globalne mjere FA/RD/MD posredovale su u učinku (mali, ali značajan udio).

Zašto je ovo važno?

• Intervencijski prozor je „tih istih 48–70 godina“. I kvaliteta prehrane i centralna pretilost tijekom tih godina utječu na povezanost hipokampusa i integritet bijelih moždanih puteva, a time i na sutrašnje sposobnosti upravljanja pamćenjem i pažnjom.
• Ne samo "težina" - "gdje" težina. Struk/bokovi su informativniji od BMI-a za rizike za mozak: "višak" na trbuhu povezan je sa širim promjenama u putovima provođenja.

Što to znači u praksi?

Ako imate 45–70 godina:

• Prehrana za rast mozga:
  • pola tanjura - povrće i voće, cjelovite žitarice dnevno, mahunarke 3-5 puta tjedno, riba 1-2 puta tjedno, orašasti plodovi - u porcijama;
  • Smanjite unos slatkih pića, ultra-prerađenih grickalica, prerađenog mesa; kuhajte "maslinasto-mediteranski".
• Držite svoj „pojas“ pod kontrolom: usredotočite se na WHtR ~0,5 (struk/visina) kao jednostavan kućni marker; za WHR pratite dinamiku barem jednom svakih 6-12 mjeseci.
• Kretanje + san + stres: aerobna aktivnost 150-300 min/tjedno, 2 treninga snage, higijena spavanja i upravljanje stresom - „pojačivači“ moždanih struktura.

U liječničkoj ordinaciji:

• Dodajte WHR/WHtR svom uobičajenom BMI; za tip pretilosti "jabuka" aktivnije razgovarajte o prehrani i aktivnosti.
• Kod pacijenata srednje dobi s visokim WHR-om, prag za kognitivni probir i kontrolu faktora rizika (krvni tlak, lipidi, glukoza) je nizak.

Važne izjave o odricanju odgovornosti

• Ovo je opservacijska studija: pokazuje povezanost, a ne uzročnost.
• Prehrana - prema upitniku o učestalosti (postoje pogreške).
• Uzorak je pretežno muški i bijeli Britanci - generalizacija na druge skupine zahtijeva potvrdu.
• Povezanost s funkcionalnom povezanošću hipokampusa bila je lokalna i mala - što je zahtijevalo replikaciju.

Zaključak

Jedite bolje - "žice" pamćenja su jače; što je širi struk - to je lošije "upravljanje kabelima" u mozgu. Podaci Whitehall II sugeriraju da ima smisla ulagati u kvalitetu prehrane i smanjenje trbušne masti upravo u srednjoj dobi - tada do 70+ postoji veća šansa za očuvanje integriteta bijele tvari i jasnoće uma.