Дугорочно ограничење уноса калорија може помоћи у очувању функције можданих ћелија и успоравању молекуларних знакова старења.
Како старимо, мождане ћелије постепено губе ефикасност. Ћелије централног нервног система почињу да испољавају метаболичке поремећаје и акумулирају оксидативна оштећења, што ремети њихову нормалну функцију. Једна од важних последица јесте отежано одржавање мијелинске овојнице – заштитног омотача око нервних влакана, структуре која је од суштинског значаја за брзу и поуздану комуникацију између неурона.
Када долази до разградње мијелина, бела маса мозга пропада, што је промена која се често уочава током старења. Истовремено, микроглија – главне имуне ћелије мозга – може прећи из заштитне улоге у стање трајне активације.
Иако је активација микроглије нормалан одговор на повреду или инфекцију, у старењу и код болести као што је Алцхајмерова болест она може постати хронична, подстичући упалу која оштећује неуроне. Разлози због којих долази до ове промене још увек нису у потпуности разјашњени.
Шта показује микроскопски приказ нервних влакана?
Аксонска нервна влакна (обележена љубичастом бојом) окружена су потпорним можданим ћелијама, чија су једра обојена плаво. Зелене тачке приказују OLIG2 mRNA, маркер олигодендроцита – можданих ћелија које формирају заштитну мијелинску овојницу око нерава. Црвене тачке приказују NLGN1, молекул који помаже овим олигодендроцитима да се повежу са нервним влакнима.
Обично старење доводи до смањења нивоа NLGN1, што ремети формирање мијелина. Међутим, истраживачи су утврдили да дугорочно ограничење калорија помаже у одржавању експресије NLGN1, што потенцијално доприноси очувању здраве изолације нерава и ефикасне неуронске комуникације.
Дугорочно ограничење калорија под лупом научника
Истраживачи са Бостонског универзитета, са Chobanian & Avedisian School of Medicine, објавили су доказе да дугорочно ограничење калорија може ублажити неке од старосних промена у мозгу.
У студији која је користила експериментални модел блиско сродан човеку, тим је утврдио да смањење уноса калорија за 30% током више од 20 година успорава биолошке знаке старења мозга.
Према речима водећег аутора студије, Ане Витантoнио, докторанткиње пете године на катедри за фармакологију, физиологију и биофизику, ограничење калорија је добро позната интервенција која може успорити биолошко старење и смањити метаболичке поремећаје повезане са старењем код краће живећих експерименталних модела. Ова студија, међутим, пружа ретке дугорочне доказе да ограничење калорија може имати заштитни ефекат на старење мозга и код сложенијих врста.
Истраживање које траје деценијама
Пројекат је покренут још осамдесетих година прошлог века у сарадњи са Националним институтом за старење (National Institute on Aging) и пратио је две групе испитаника током читавог њиховог природног животног века. Једна група је следила уобичајену, нутритивно избалансирану исхрану, док је друга доследно уносила око 30% мање калорија.
Првобитни циљ био је да се утврди да ли трајно ограничење калорија може продужити животни век. Након што су испитаници преминули природном смрћу, научници су спровели постморталне анализе њихових мозгова како би испитали како су деценије различитих начина исхране утицале на ћелијско старење.
Шта се дешава унутар можданих ћелија?
Да би разумели шта се дешава унутар старећих можданих ћелија, истраживачи су користили технику једнојезгарног секвенцирања РНК (single-nuclei RNA sequencing), методу која омогућава анализу активности гена у појединачним ћелијама.
Поређењем можданог ткива особа на стандардној исхрани са онима који су били на режиму ограниченог уноса калорија, истраживачи су идентификовали разлике у експресији гена и биолошким путевима повезаним са старењем.
Уочено је да су мождане ћелије из групе са ограниченим уносом калорија показале снажнију метаболичку функцију и боље ћелијске перформансе. Ове ћелије су имале виши ниво експресије гена повезаних са мијелином и већу активност кључних метаболичких путева – гликолитичког и пута биосинтезе масних киселина – који подржавају производњу и одржавање мијелина.
Могуће последице по когницију и учење
Према мишљењу истраживача, ови резултати указују на то да дугорочне навике у исхрани могу утицати на ток старења мозга на молекуларном нивоу.
Како наводи коауторка студије, професорка анатомије и неуробиологије др Тара Л. Мур, ове ћелијске промене могу имати значајне импликације по когницију и способност учења. Другим речима, начин исхране може утицати на здравље мозга, а смањен унос калорија, ако се примењује дугорочно, може успорити одређене аспекте старења мозга.
