Люди, имеющие вариант гена APOE4, подвержены наиболее высокому генетически заданному риску развития болезни Альцгеймера. За много лет до проявления её симптомов они демонстрируют нарушение метаболизма глюкозы в мозге, изменение состава микробиома кишечника и ненормально сильный окислительный стресс или клеточное "ржавление".
Кетогенная диета (или кето-диета) известна тем, что переключает организм с получения энергии из глюкозы на извлечение её из кетонов. Новая работа, проведенная научной группой Университета Миссури, ответила на вопрос: способна ли кето-диета улучшить как обмен веществ в мозге, так и здоровье кишечника у молодых мышей с геном APOE4, то есть с повышенным риском болезни Альцгеймера.
«Из поступающих углеводов организм извлекает глюкозу и преобразует её в топливо в том числе для мозга, но обладатели гена APOE4 – особенно женщины – испытывают с этим процессом затруднения, что в будущем может привести к ухудшению работы мозга», – рассказала Кира Иванович (Kira Ivanich), студентка докторантуры Университета Миссури и ведущий автор исследования.
«Переключение на кето-диету приводит к выработке кетонов, которые используются в качестве альтернативного источника топлива, что снижает вероятность развития болезни Альцгеймера ввиду сохранения работоспособности клеток мозга».
Учёные взяли 59 генетически модифицированных самцов и самок мышей, имеющих либо ген APOE3 (нейтральный риск), либо APOE4 (высокий риск). Начиная с возраста 12 недель их кормили либо обычным кормом (контрольная диета), либо кетогенным.
Кето-диета на 75% состояла из жиров, на 8,6% из белков и чуть более чем на 3% из углеводов.
Через 16 недель была использована метагеномика для оценки изменения состава и разнообразия микрофлоры кишечника, а также целевых показателей метаболизма мозга для количественного анализа мозговых метаболитов, связанных с производством энергии, нейротрансмиттерами и оксидативным равновесием.
Для изучения связи конкретных кишечных микробов с химическими изменениями в мозге использовались статистические корреляции.
Самки мышей с APOE4, питающиеся обычным кормом, продемонстрировали уменьшение разнообразия кишечных бактерий, что является признаком плохого состояния кишечника, но после 16 недель на кетогенной диете разнообразие восстановилось.
Кето-диета показала связь с увеличением числа полезных лактобактерий и уменьшением вредных, таких как Bacteroides intestinalis. Первые всегда связаны с повышенным уровнем здоровых мозговых метаболитов, в то время как вторые – с пониженным.
Мыши с APOE4, питавшиеся обычным кормом, имели сниженный уровень ключевых мозговых метаболитов, включая промежуточные продукты цикла трикарбоновых кислот (TCA), критически важных для производства митохондриальной энергии; нейромедиаторы, такие как глутамат, ГАМК и допамин; а также антиоксиданты.
Кето-диета ликвидировала этот дефицит и особенно успешно у самок, доведя большинство метаболитов до показателей, характерных для особей с APOE3.
Самцы с APOE3 также показали изменения состава микрофлоры кишечника, но менее значительное улучшение метаболизма мозга. Это указывает на половой фактор метаболической уязвимости у носителей гена APOE4 и более выраженную пользу от перехода на кето-диету у самок.
Исследование было опубликовано в Journal of Neurochemistry.
Анонсы статей смотрите в МАХ, Telegram или ОК
Данное исследование имеет свои слабые стороны.
Метаболиты мозга измерялись относительно, а не в абсолютной концентрации. Исследование было корреляционным, показав ассоциации, но не доказав причинно-следственную связь между диетой, микробиомом и биохимией мозга. Кроме того, учёные не фиксировали поведение или когнитивные способности подопытных, поэтому неизвестно, приводят ли подобные метаболические изменения к улучшению памяти и других функций мозга.
Тем не менее, полученные данные показывают степень влияния рациона на здоровье и важность персонализированной медицины.
Любопытно: Как спиртное связано с ревматоидным артритом
«Поскольку симптомы болезни Альцгеймера, обычно необратимые, чаще всего появляются после 65 лет, думать о своём мозге нужно задолго до этого момента, озаботившись хотя бы особенностями собственного рациона», – отметила старший автор исследования Ай-Линг Лин ( Ai-Ling Lin), профессор медицинского факультета Университета Миссури.
Автор: Paul McClure
Перевод: Виктор Трибунский
Источник