Распространенный дефицит питательных веществ может незаметно наносить вред молодому мозгу

Исследователи из Университета штата Аризона, работающие с партнерами из нескольких учреждений, теперь сообщают, что эти эффекты могут проявиться гораздо раньше, чем ожидалось. У молодых людей с ожирением команда определила биологические маркеры, связанные с воспалением, перенапряжением печени и ранним повреждением клеток головного мозга. Эти небольшие, но измеримые изменения напоминают закономерности, наблюдаемые у пожилых людей с когнитивными нарушениями.

Исследование выявило еще один важный вывод. У многих молодых людей наблюдался необычно низкий уровень холина в крови — питательного вещества, необходимого для поддержания здоровья печени, регулирования воспаления и защиты долгосрочной функции мозга.

«Это исследование дополняет растущее количество доказательств того, что холин является ценным маркером метаболических и мозговых дисфункций, и подчеркивает важность его достаточного ежедневного потребления, поскольку он необходим для здоровья человека», — говорит Рамон Веласкес. «Несколько новых отчетов, опубликованных в этом месяце, дополнительно связывают снижение уровня холина в крови с поведенческими изменениями, включая тревогу и ухудшение памяти, а также более широкую метаболическую дисфункцию».

Веласкес возглавляет исследование в рамках Исследовательского центра нейродегенеративных заболеваний ASU-Banner, работая с коллегами из Школы естественных наук ASU, Научно-исследовательского института здоровья Banner Sun и клиники Майо, Аризона. Результаты были опубликованы в Старение и болезни.

Раннее влияние ожирения на биологию мозга

Хотя широко известно, что ожирение увеличивает риск хронических заболеваний, таких как болезни сердца и диабет 2 типа, это исследование предполагает, что его влияние на мозг может развиться гораздо раньше. Исследователи измерили повышенные уровни белков и ферментов, способствующих воспалению, которые указывают на стресс печени. Они также обнаружили более высокие уровни легкой цепи нейрофиламентов (NfL), белка, высвобождаемого при повреждении нейронов. НФЛ был связан с низким уровнем холина в крови у этих молодых людей, хотя в этом возрасте обычно не следует ожидать никаких поведенческих изменений.

НФЛ стал важным ранним сигналом нейродегенерации. Его повышенный уровень обнаруживается у людей с легкими когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера. Наблюдение за этими маркерами у молодых людей имеет важное значение и позволяет предположить, что ожирение может оказывать измеримое воздействие на мозг задолго до появления симптомов.

Результаты подтверждают идею о том, что воспаление, метаболическое напряжение и ранние изменения нейронов могут быть связаны таким образом, что они начинаются гораздо раньше в жизни, чем считалось ранее.

Влияние холина на мозг и метаболическое здоровье

Центральный аспект исследования касается холина, питательного вещества, необходимого для структуры клеточных мембран, контроля воспаления, функции печени и производства ацетилхолина, нейромедиатора, важного для памяти. У участников с ожирением был значительно более низкий уровень циркулирующего холина, и это снижение соответствовало более сильным признакам воспаления, резистентности к инсулину, повышению уровня печеночных ферментов и NfL.

Хотя печень производит некоторое количество холина, большая его часть поступает с пищей. Богатые диетические источники включают яйца, птицу, рыбу, фасоль и овощи семейства крестоцветных, такие как брокколи, цветная и брюссельская капуста. Исследователи также заметили, что у женщин, участвовавших в исследовании, уровень холина был ниже, чем у мужчин, что является примечательным открытием, поскольку у женщин наблюдаются более высокие показатели когнитивного старения и болезни Альцгеймера.

Национальные исследования питания показывают, что многие американцы не соблюдают рекомендуемое потребление холина, особенно подростки и молодые люди. Поскольку холин поддерживает работу мозга и печени, его долгосрочный дефицит может повысить уязвимость к метаболическому стрессу и усилить влияние ожирения на мозг.

«Большинство людей не осознают, что получают недостаточно холина», — сказала Венди Уинслоу, первый соавтор. «Добавление продуктов, богатых холином, в ваш распорядок дня может помочь уменьшить воспаление и поддержать ваше тело и мозг с возрастом».

Рекомендации по питательным веществам при выборе новых препаратов для снижения веса

Современные препараты для снижения веса изменили лечение ожирения благодаря своей эффективности в снижении веса и улучшении метаболического и сердечно-сосудистого здоровья. Однако подавляющий аппетит эффект препаратов GLP-1 значительно снижает потребление пищи. Это может привести к недостаточному потреблению холина и других ключевых питательных веществ. Авторы отмечают необходимость будущих исследований, чтобы выяснить, может ли сочетание терапии GLP-1 с адекватным потреблением холина помочь поддерживать метаболическую устойчивость и общее состояние здоровья.

Дизайн исследования и ключевые измерения

В исследовании приняли участие 30 взрослых в возрасте от 20 до 30 лет, поровну разделенные между людьми с ожирением и людьми со здоровым весом. Каждый участник предоставил образец крови натощак. Образцы были проанализированы на наличие циркулирующего холина, воспалительных цитокинов, инсулина, глюкозы, ферментов печени, дополнительных метаболических показателей и NfL.

Сравнение между группами выявило последовательные закономерности: более низкие уровни холина, более сильное воспаление, метаболический стресс и признаки повреждения нейронов у молодых людей с ожирением. Чтобы понять, как эти результаты связаны со старением мозга, команда сравнила свои результаты с данными пожилых людей с диагнозом легких когнитивных нарушений или болезни Альцгеймера.

Такое же сочетание низкого уровня холина и высокого уровня NfL было обнаружено как у молодых, так и у пожилых людей. Это говорит о том, что биологические изменения, связанные с болезнью Альцгеймера, могут начаться за много лет до появления симптомов, особенно у людей, испытывающих метаболический стресс или ожирение.

Ранние индикаторы долгосрочного когнитивного риска

В целом, исследование подчеркивает тесную связь между ожирением, воспалением, статусом холина и ранним стрессом нейронов. Эта комбинация может помочь объяснить, почему метаболические нарушения увеличивают вероятность снижения когнитивных функций в более позднем возрасте.

Хотя исследование не установило причинно-следственную связь, оно выявило группу биомаркеров, которые очень похожи на те, которые обнаруживаются у пожилых людей с когнитивными нарушениями. Результаты также согласуются с более ранними исследованиями на грызунах, показавшими, что недостаточное потребление холина у мышей может привести к ожирению, метаболическим проблемам и усилению патогенеза болезни Альцгеймера.

«Наши результаты показывают, что у молодых людей хороший обмен веществ и достаточное количество холина способствуют здоровью нейронов, закладывая основу для здорового старения», — говорит Джессика Джадд, соавтор исследования.

Продолжающиеся исследования продолжат изучение того, как ранний метаболический стресс может формировать долгосрочный риск нейродегенеративных заболеваний и в конечном итоге может стать основой для новых стратегий защиты здоровья мозга на протяжении всей жизни.