La dieta a basso contenuto di carboidrati può prevenire o addirittura invertire l'invecchiamento cerebrale

Un nuovo studio di neuroimaging ha trovato alcune buone e cattive notizie sull'invecchiamento cerebrale.

Prima la cattiva notizia: i cambiamenti neurobiologici associati all'invecchiamento possono essere visti in un'età molto più giovane di quanto ci si aspetterebbe, alla fine degli anni '40.

Ora la buona notizia: il nuovo studio ha anche scoperto che questo invecchiamento può essere prevenuto o invertito in base a cambiamenti nella dieta che comportano la riduzione al minimo del consumo di carboidrati semplici.

Per capire meglio come la dieta influenza l'invecchiamento cerebrale, un gruppo di ricerca guidato dal professore della Stony Brook University e autore principale Lilianne R. Mujica-Parodi, Ph.D., si è concentrato sul periodo presintomatico durante il quale la prevenzione può essere più efficace.

Utilizzando set di dati di neuroimaging su larga scala, i ricercatori hanno scoperto che la comunicazione funzionale tra le regioni del cervello si destabilizza con l'età, tipicamente alla fine degli anni '40. Questa destabilizzazione è correlata a una cognizione più scarsa e accelera con la resistenza all'insulina.

Esperimenti mirati hanno quindi dimostrato che questo biomarcatore dell'invecchiamento cerebrale può essere modulato in modo affidabile con i cambiamenti nel mangiare, tra cui la diminuzione del glucosio e l'aumento dei chetoni, entrambi fattori nella popolare dieta Keto.

Secondo i risultati dello studio, questo effetto è stato replicato sia attraverso le modifiche alla dieta, sia dopo aver bevuto un supplemento calorico specifico per il carburante.

"Quello che abbiamo trovato con questi esperimenti implica sia cattive che buone notizie", ha detto Mujica-Parodi, professore presso il Dipartimento di ingegneria biomedica con incarichi congiunti presso il College of Engineering & Applied Sciences e la Renaissance School of Medicine della Stony Brook University, e un membro della facoltà del Laufer Center for Physical and Quantitative Biology.

“La cattiva notizia è che vediamo i primi segni di invecchiamento cerebrale molto prima di quanto si pensasse in precedenza. Tuttavia, la buona notizia è che potremmo essere in grado di prevenire o invertire questi effetti con la dieta, mitigando l'impatto dell'invasione dell'ipometabolismo scambiando il glucosio con i chetoni come carburante per i neuroni ".

Utilizzando la neuroimaging del cervello, i ricercatori hanno scoperto che c'è un'interruzione della comunicazione tra le regioni del cervello, nota come stabilità della rete, molto prima del previsto.

"Pensiamo che, man mano che le persone invecchiano, il loro cervello inizi a perdere la capacità di metabolizzare il glucosio in modo efficiente, causando la fame lenta dei neuroni e la destabilizzazione delle reti cerebrali", ha detto Mujica-Parodi. “Pertanto, abbiamo verificato se fornire al cervello una fonte di carburante più efficiente, sotto forma di chetoni, seguendo una dieta a basso contenuto di carboidrati o bevendo integratori chetonici, potesse fornire al cervello maggiore energia. Anche negli individui più giovani, questa energia aggiunta ha ulteriormente stabilizzato le reti cerebrali ".

Per condurre i loro esperimenti, la stabilità della rete cerebrale è stata stabilita come biomarcatore dell'invecchiamento utilizzando due set di dati di neuroimaging cerebrale (fMRI) su larga scala per un totale di quasi 1.000 individui, di età compresa tra 18 e 88 anni.

I ricercatori hanno scoperto che la destabilizzazione delle reti cerebrali era associata a disturbi cognitivi ed era accelerata con il diabete di tipo 2, una malattia che blocca la capacità dei neuroni di metabolizzare efficacemente il glucosio.

Per identificare il meccanismo come specifico per la disponibilità di energia, i ricercatori hanno quindi mantenuto costante l'età e hanno scansionato altri 42 adulti di età inferiore ai 50 anni con fMRI. Ciò ha permesso loro di osservare direttamente l'impatto del glucosio e dei chetoni sul cervello di ogni individuo, hanno spiegato.

La risposta del cervello alla dieta è stata testata in due modi. Il primo era olistico, confrontando la stabilità della rete cerebrale dopo che i partecipanti allo studio avevano trascorso una settimana con una dieta standard (senza restrizioni) rispetto a una dieta a basso contenuto di carboidrati (ad esempio, carne o pesce con insalata, ma senza zucchero, cereali, riso o verdure amidacee. ).

In una dieta standard, il carburante principale metabolizzato è il glucosio, mentre in una dieta a basso contenuto di carboidrati, il carburante principale metabolizzato sono i chetoni, hanno osservato i ricercatori.

Tuttavia, i ricercatori hanno anche capito che potrebbero esserci state altre differenze tra le diete che determinano gli effetti osservati. Ciò ha portato a un altro esperimento. Per isolare il glucosio rispetto ai chetoni come differenza cruciale tra le diete, un gruppo indipendente di partecipanti è stato scansionato prima e dopo aver bevuto una piccola dose di glucosio in un giorno e chetoni nell'altro, dove i due combustibili erano dosati individualmente in base al peso e caloricamente abbinato.

I risultati sono stati gli stessi, dimostrando che le differenze tra le diete potrebbero essere attribuite al tipo di carburante che forniscono al cervello, hanno riferito i ricercatori.

Ulteriori risultati dello studio includevano:

• gli effetti dell'invecchiamento cerebrale sono emersi all'età di 47 anni, con la degenerazione più rapida che si è verificata all'età di 60 anni;
• anche negli adulti di età inferiore ai 50 anni, la chetosi alimentare (raggiunta dopo una settimana di cambiamenti nella dieta o 30 minuti dopo aver bevuto chetoni) ha aumentato l'attività cerebrale complessiva e ha stabilizzato le reti funzionali.

Si pensa che ciò sia dovuto al fatto che i chetoni forniscono maggiore energia alle cellule rispetto al glucosio, anche quando i combustibili sono caloricamente abbinati. Questo vantaggio è stato precedentemente dimostrato per il cuore, ma secondo i ricercatori l'attuale serie di esperimenti fornisce la prima prova di effetti equivalenti nel cervello.

"Questo effetto è importante perché l'invecchiamento cerebrale, e in particolare la demenza, sono associati all '" ipometabolismo ", in cui i neuroni perdono gradualmente la capacità di utilizzare efficacemente il glucosio come carburante. Pertanto, se possiamo aumentare la quantità di energia disponibile per il cervello utilizzando un carburante diverso, la speranza è che possiamo ripristinare il cervello a un funzionamento più giovanile ", ha detto Mujica-Parodi.

Lo studio è stato pubblicato in PNAS.

Fonte: Stony Brook University

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