"Vöö ja mälu": kuidas toitumine ja kõhurasv aju 70. eluaastaks ümber kujundavad

Aju vananemine algab ammu enne kliiniliselt märgatavaid mälu- ja tähelepanuhäireid. Hipokampust, mis on episoodilise mälu moodustumise võtmekoht, ja valgeaine juhtivusvõrgustikku, mis hõlbustab tõhusat infovahetust ajukoore ja subkortikaalsete piirkondade vahel, peetakse vanusega seotud ja metaboolsete mõjude suhtes kõige haavatavamateks. Valgeaine traktide mikrostruktuurilised muutused (nt vähenenud FA ja suurenenud MD/RD, mõõdetuna difusioonitensor-MRI abil) on seotud veresoonte kahjustuse, põletiku, demüelinisatsiooni ja aksonite terviklikkuse kahjustusega. Puhkeseisundi fMRI peegeldab hipokampuse osaluse "sidusust" hajutatud mäluvõrgustikes ja visuaalselt assotsiatiivsetes vooluringides.

Arvatakse, et keskea elustiilifaktorid määravad kognitiivse vananemise trajektoori. Kaks neist, toitumise kvaliteet ja kõhuõõne rasvumine, võivad bioloogiliselt mõjutada aju erineval viisil:

• Köögiviljade, puuviljade, täisteratoodete, kala ja pähklite rikas ning suhkrute, transrasvade ja töödeldud liha piiratud sisaldusega toidud on seotud paremate kardiovaskulaarsete ja ainevahetusprofiilidega, väiksema kroonilise põletiku ja oksüdatiivse stressiga. Need süsteemsed mõjud võivad potentsiaalselt toetada perfusiooni, ainevahetust ja neuroplastilisust, mis võib kajastuda valgete traktide terviklikkuses ja hipokampuse funktsionaalses integratsioonis. AHEI-2010 indeks, mis on sellise „dieedi kvaliteedi” valideeritud integraalne mõõt, on laialdaselt kasutusel epidemioloogias.
• Kõhuõõne rasvumine, mida hinnatakse vöökoha ja puusaümbermõõdu suhte (WHR) või pikkuse ja pikkuse suhte (WHtR) abil, peegeldab liigset vistseraalset rasva paremini kui KMI. Vistseraalne rasvkude on metaboliseerivalt aktiivne: see suurendab insuliiniresistentsust, düslipideemiat, põletikku soodustavaid kaskaade ja endoteeli düsfunktsiooni. Need mehhanismid on seotud mikrotsirkulatsiooni kahjustuse, valgemedulla hüperintensiivsusega ja trakti mikrostruktuuri lagunemisega, mis omakorda kahjustab töömälu ja täidesaatvaid funktsioone.

Vaatamata teoste arvu kasvule on kirjanduses mitmeid lünki:

1. Vähe on tehtud pikisuunalisi uuringuid, mis on korduvalt mõõtnud toitumist ja antropomeetriat keskealistes inimestes ning seejärel korreleerinud neid multimodaalsete ajutegevuse näitajatega (DTI ja puhkeseisundi fMRI) ja kognitiivsete testidega vanemas eas;
2. Muutuste trajektoore (toitumise paranemine/halvenemine, kehatemperatuuri dünaamika) hinnatakse harva, kuigi need võivad olla kõige informatiivsemad; (3) puuduvad piisavad tõendid selle kohta, kas valgeaine indeksid toimivad vahendajatena, mis seovad metaboolseid riskitegureid kognitiivsete tulemustega.

Whitehall II kohort, pikaajaline Ühendkuningriigi pikisuunaline uuring, mis algselt värvati avaliku sektori töötajatest, pakub ainulaadset võimalust nende lünkade täitmiseks: korduvad toitumise mõõtmised (AHEI-2010 abil) ja kehatemperatuuri mõõtmised aastakümnete jooksul keskea jooksul, millele järgneb magnetresonantstomograafia (DTI ja puhkeoleku fMRI) ja standardiseeritud kognitiivsed testid umbes 70. eluaastates. See võimaldab:

1. testida, kas toitumise ja toidukvaliteedi paranemine keskeaas on seotud sidusama hipokampuse ühenduvusega ja tervema valgeaine mikrostruktuuriga vanemas eas;
2. hinnata, kas kõrgem valgete arterite löögisagedus (WHR) keskeaeas on seotud difuussete valgete trakti muutuste ja halvemate kognitiivsete tulemustega;
3. et testida hüpoteesi, et valgeaine vahendab osaliselt kõhuõõne rasvumise seost kognitiivse funktsiooniga.

Seega põhineb uuring 45–70-aastase „sekkumisakna“ kontseptsioonil, mil muudetavad tegurid – toitumine ja rasvade jaotus – saavad programmeerida aju struktuurilist ja funktsionaalset arhitektuuri ning sellest tulenevalt ka pikaajalist kognitiivset trajektoori.

Suurbritannias läbi viidud Whitehall II pikisuunalises projektis oli keskealiselt tervislikumalt toitunud inimestel 70-aastaselt sidusam hipokampus (aju mälukeskus) ja tervemad valgeaine traktid. Ja need, kellel oli keskealiselt kõrgem vöökoha ja puusaümbermõõdu suhe (WHR) – kõhurasva mõõt –, näitasid hiljem halvemat töömälu ja täidesaatvat funktsiooni. Osaliselt oli see mõju tingitud muutustest valgeaines (aju juhtmestiku mikrostruktuur). Uuring avaldati ajakirjas JAMA Network Open.

Mida uuriti

• Kes: Whitehall II Imaging alamuuringu osalejad (peamiselt Ühendkuningriigi avaliku teenistuse töötajad).
  • Toitumiskohort: 512 isikut (keskmine vanus algtasemel ~48; MRI ajal ~70).
  • Vöökoha/puusaümbermõõdu suhte (WHR) kohort: 664 isikut.
  • Mehed ~80%, keskmine KMI umbes 26.
• Millal: Toitumist hinnati 11 aasta jooksul 3 korda (~48-st kuni ~60-aastaseks saamiseni), kehahoiakut 5 korda 21 aasta jooksul (~48-st kuni ~68-aastaseks saamiseni). MRI ja kognitiivsed testid - umbes 70 aasta pärast.
• Kuidas seda mõõdeti:
  • Toitumise kvaliteet: AHEI-2010 indeks (rohkem köögivilju, puuvilju, täisteratooteid, kala/pähkleid; vähem suhkrut, transrasvu ja töödeldud liha).
  • Kõhurasv: WHR (vöökoht/puusad).
  • Aju:
    • hipokampuse funktsionaalne ühenduvus (puhkeoleku fMRI),
    • valgeaine mikrostruktuur (DTI: FA - "kiudude korrastatus", kõrgem - parem; MD/RD/AD - difusioon, kõrgem - halvem).
  • Kognitiivne mälu: töömälu, täidesaatvad funktsioonid, verbaalne sujuvus, episoodiline mälu.

Peamised tulemused

Toitumine → hipokampus ja valgeaine

• Parim dieet keskeaeas ja selle paranemine aja jooksul on seotud:
  • hipokampuse suurem ühenduvus kuklaluu ja väikeaju piirkondadega (vasaku hipokampuse klastrite koguarv on ~9176 mm³; P < 0,05),
  • tervem valgeaine mikrostruktuur: kõrgem FA ja madalam MD/AD mitmetes traktides (sealhulgas ülemises pikisuunalises fastsikulus, nägemisnärvi kiirguses, frontaalsetes traktides).
  • ROI analüüs näitas seost toitumise paranemise ja Alzheimeri tõve vahel fornixis, mis on võtmetähtsusega mälutrakt (korrigeeritud P = 0,02).
• Keskmiselt ei muutunud AHEI kogu rühmas palju, kuid individuaalsed paranemised korreleerusid kvaliteetsemate radadega – see on oluline signaal, et isegi tagasihoidlik toitumise uuendamine on mõttekas.

Kõhurasv → valgeaine ja kognitiivne aktiivsus

• Kõrgem valgeaine löögisagedus keskeaeas on seotud lõdvema valgeaine mikrostruktuuriga 70-aastaselt:
  • kõrgem kui MD ja RD (mõjutatud kuni 26% ja 23% kogu valgeaine raamistikust; P ≤0,001/0,05),
  • alla FA (umbes 4,9% skeletist; P < 0,05), eriti tsingulumis ja alumises pikisuunalises fasciculuses (ILF) – mälu ja tähelepanu jaoks kriitilise tähtsusega traktides.
• Sama kõrge WHR oli seotud halvemate tulemustega järgmistel juhtudel:
  • töömälu (numbrivahemik),
  • täidesaatvad funktsioonid (radade rajamine, numbrite kodeerimine),
  • Episoodiline mälu ja semantiline sujuvus.
• Osa WHR → halvema testitulemuse seosest tulenes valgeainest: globaalsed FA/RD/MD näitajad vahendasid mõju (väike, kuid oluline osa).

Miks see oluline on?

• Sekkumise aken on „needsamad 48–70 aastat“. Nii toitumise kvaliteet kui ka tsentraalne rasvumine nende aastate jooksul mõjutavad hipokampuse ühenduvust ja valgete traktide terviklikkust ning seega ka homseid mälu ja tähelepanu juhtimise võimeid.
• Mitte ainult „kaal” – „kus” kaal. Vöö-/puusaümbermõõt on ajukahjustuste puhul informatiivsem kui KMI: kõhu „liigne” koormus on seotud laiemate muutustega juhtimisradades.

Mida see praktikas tähendab?

Kui olete 45–70-aastane:

• Toitumine aju kasvuks:
  • pool taldrikut - köögiviljad ja puuviljad, täisteratooted iga päev, kaunviljad 3-5 korda nädalas, kala 1-2 korda nädalas, pähklid - portsjonitena;
  • Vähenda suhkrurikaste jookide, ülitöödeldud suupistete ja töödeldud liha tarbimist; valmista "oliivi-Vahemere" roogasid.
• Hoia oma „vöö” kontrolli all: keskendu vööümbermõõdule ~0,5 (pikkus/vööümbermõõt) lihtsa kodumarkerina; vööümbermõõdu puhul jälgi dünaamikat vähemalt kord 6–12 kuu jooksul.
• Liikumine + uni + stress: aeroobne aktiivsus 150–300 min/nädalas, 2 jõutreeningut, unehügieen ja stressi juhtimine – ajustruktuuride „võimendajad“.

Arsti kabinetis:

• Lisa oma tavapärasele KMI-le kehamassiindeksile kehalise aktiivsuse määr (WHR/WHtR); „õunatüüpi“ rasvumise korral aruta aktiivsemalt toitumist ja aktiivsust.
• Keskealistel patsientidel, kellel on kõrge WHR, on kognitiivse sõeluuringu ja riskifaktorite (vererõhk, lipiidid, glükoos) kontrolli lävi madal.

Olulised lahtiütlused

• See on vaatlusuuring: see näitab seoseid, mitte põhjuslikku seost.
• Toitumine - vastavalt sagedusküsimustikule (esineb vigu).
• Valim koosneb valdavalt meestest ja valgetest brittidest – üldistatavus teistele rühmadele vajab kinnitamist.
• Hippokampuse funktsionaalse ühenduvusega seosed olid lokaalsed ja väikesed – vajasid replikatsiooni.

Kokkuvõte

Söö paremini – mälu „juhtmed” on tugevamad; mida laiem on vöökoht, seda halvem on aju „kaablihaldus”. Whitehall II andmed näitavad, et just keskeas on mõttekas investeerida oma toitumise kvaliteeti ja kõhurasva vähendamisse – siis on 70+ eluaastaks suurem võimalus säilitada nii valgeaine terviklikkus kui ka meeleselgus.