8 دقیقه
رژیم کتوژنیک ممکن است انرژی مغز را حفظ کند و ریسک آلزایمر را کاهش دهد
یک تیم پژوهشی در دانشگاه میزوری شواهد پیشبالینی منتشر کرده‌اند که نشان می‌دهد رژیم پرچرب و کم‌کربوهیدرات (کتوژنیک) میتواند متابولیسم انرژی مغز را حفظ کند و میکروبیوم روده را به‌گونه‌ای بازآرایی کند که ممکن است عوامل خطر مرتبط با شروع دیررس بیماری آلزایمر را کاهش دهد. این پژوهش نشان می‌دهد که چگونه تغذیه میتواند با ژنتیک تعامل داشته باشد — به‌ویژه آلل APOE4 — و اثراتی وابسته به جنسیت روی سلامت مغز ایجاد کند.
مطالعه‌ای از دانشگاه میزوری نشان می‌دهد که رژیم کتوژنیک ممکن است به حفاظت از انرژی مغز و کاهش سرعت افزایش ریسک آلزایمر کمک کند.
زمینه علمی: چرا منبع سوخت برای مغز پیر اهمیت دارد
به‌طور معمول مغز برای تأمین انرژی به گلوکوز وابسته است. در افرادی که دارای واریانت ژنتیکی APOE4 هستند — که قویترین عامل خطر شناختهشده برای آلزایمر با شروع دیررس است — متابولیسم گلوکوز در نورونها اغلب دچار اختلال می‌شود، مخصوصاً در زنان، و این نقص متابولیکی میتواند سال‌ها پیش از ظهور علایم بالینی ظاهر شود. رژیم کتوژنیک بدن را وادار به تولید اجسام کتون (کتونها) میکند؛ یک سوبسترا یا منبع جایگزین انرژی که از تجزیه چربی حاصل می‌شود. کتونها میتوانند از سد خونی‑مغزی عبور کنند و هنگامی که استفاده از گلوکوز ناکافی است، سوختی قابل‌اطمینان برای نورونها فراهم کنند.
ژن APOE4 (آپولیپوپروتئین E4) یک واریانت ژنی است که با افزایش خطر ابتلا به آلزایمر مرتبط شناخته می‌شود. این مطالعه جدید بررسی میکند که آیا تغییر منبع سوخت اصلی مغز از گلوکوز به کتونها میتواند مسیرهای مرتبط با بیماری را تغییر دهد یا خیر.
طراحی مطالعه و یافته‌های کلیدی
با استفاده از مدل‌های موشی که حامل ژن انسانی APOE4 هستند، پژوهشگرانی به رهبری پروفسور آی‑لینگ لین و دانشجوی دکترا کیرا ایوانیچ حیواناتی را که رژیم کتوژنیک دریافت می‌کردند با گروه کنترل که رژیم با کربوهیدرات بالاتر داشتند مقایسه کردند. آن‌ها متابولیت‌های انرژی مغز، ترکیب میکروبیوم روده و پاسخهای وابسته به جنسیت را اندازه‌گیری کردند.
یافته‌های کلیدی شامل موارد زیر بود:
- موشهای ماده حامل APOE4 که رژیم کتوژنیک دریافت کردند، نسبت به کنترل‌های تغذیه‌شده با کربوهیدرات، پروفایل میکروبیوتای روده‌ای متفاوت و سالمتری نشان دادند.
- این موشهای ماده همچنین افزایش متابولیت‌های انرژی مغزی سازگار با استفاده از کتون را نشان دادند که دلالت بر حفظ منابع سوختی نورونها دارد.
- موشهای نر حامل APOE4 تغییرات مشابه در میکروبیوم یا شاخص‌های انرژی مغز را به همان شدت نشان ندادند که نشان‌دهنده اثرات وابسته به جنسیت است.
مقاله‌ای با عنوان "Ketogenic diet modulates gut microbiota-brain metabolite axis in a sex-and genotype-specific manner in APOE4 mice" در مجله Journal of Neurochemistry منتشر شده است. نتایج ارزش تغذیهٔ دقیق (precision nutrition) را برجسته میکند: استراتژی‌های غذایی ممکن است به‌طور ویژه به زیرگروه‌های ژنتیکی و جمعیتی خاص سود برسانند و نه لزوماً تمام جمعیت را به یک شکل تحت تأثیر قرار دهند.
مکانیسم‌ها: میکروبیوم روده، کتونها و تاب‌آوری نورونی
این مطالعه سه مکانیسم درهم‌تنیده را به هم پیوند می‌زند: تغییر در میکروبیوتای روده، افزایش تولید سیستمیک کتونها و بهبود نشانگرهای انرژی مغزی. میکروب‌های روده میتوانند از طریق تولید متابولیتها و تعدیل ایمنی، متابولیسم میزبان و التهابات عصبی را تحت تأثیر قرار دهند. تغییر رژیمی که مسیرهای استفاده از کتون را تقویت میکند ممکن است فشار متابولیکی بر نورونها را کاهش دهد، عملکرد سیناپسی را حفظ کند و آسیب‌پذیری در برابر پروتئینوپاتی‌هایی که مسیر بیماری آلزایمر را پیش می‌برند کاهش دهد.
به‌طور فنی، کتونها همچون استواستات (استواستات، بتاهیدروکسیبوتیرات و استون) میتوانند به عنوان منابع انرژی میتوکندریایی وارد چرخه‌های بی‌انرژی‌زای داخلی شوند و همچنین مسیرهای سیگنال‌دهی ضدالتهابی و آنتی‌اکسیدانی را القا کنند. این عملکردها ممکن است مقاومت نورونها در برابر استرس‌های اکسیداتیو و اختلال متابولیک را افزایش دهد.
پژوهشگران تأکید می‌کنند که متابولیسم کتونها لزوماً پاتولوژی موجود آلزایمر را معکوس نمی‌کند، اما ممکن است فروپاشی متابولیکی را که به کاهش شناختی می‌انجامد، به تأخیر اندازد یا کاهش دهد. در واقع، بهبود دسترسی به انرژی جایگزین میتواند پنجرهٔ زمانی مفیدی برای مداخلات زودهنگام فراهم آورد تا از ورود به مراحل شدید بیماری جلوگیری شود.
پیامدها برای تغذیه دقیق و مطالعات آینده
این یافته‌های پیشبالینی توجیه‌کننده طراحی دقیق مطالعات انسانی هستند که بر افراد با ریسک ژنتیکی بالا—به‌ویژه حاملان APOE4—متمرکز شوند و با تفکیک براساس جنسیت انجام شوند. ساختمان Roy Blunt NextGen Precision Health و راکتور تحقیقاتی دانشگاه میزوری ابزارهای تصویربرداری و متابولیکی فراهم می‌کنند که میتوانند ترجمه نتایج از مدل‌های حیوانی به کارآزمایی‌های بالینی را سرعت بخشند.
لین توضیح می‌دهد: "به‌جای انتظار داشتن از یک راه‌حل واحد برای همه، بهتر است هنگام توصیهٔ مداخلات غذایی، ژنوتیپ، میکروبیوم روده، جنسیت و سن را مد نظر قرار دهیم." ایوانیچ افزود که تجربهٔ شخصی—تشخیص آلزایمر در مادربزرگش—انگیزهٔ تمرکز ترجمه‌ای بر مداخلات زودهنگام را فراهم کرده است که سلامت مغز را دهه‌ها قبل از ظهور علایم حفظ کند.
در مسیر طراحی کارآزمایی‌های انسانی باید نکات مهمی لحاظ شود: اندازه‌گیری‌های متابولیک برخط مانند سطوح بتاهیدروکسیبوتیرات سرمی، تصویربرداری متابولیک PET برای سنجش مصرف گلوکوز و همچنین آنالیزهای توالی‌یابی میکروبیوتا برای دنبال کردن تغییرات جمعیتی میکروارگانیسم‌ها. این ترکیب داده‌ها میتواند نشان‌دهندهٔ همبستگی‌ها و علت‌های بالقوه میان رژیم، میکروبیوم و متابولیسم مغزی باشد.
جنبه‌های فنی و تفسیر داده‌ها
تحلیل داده‌های متابولومیک اغلب شامل طیف‌سنجی جرمی (mass spectrometry) و کروماتوگرافی مایع/گازی است که اجازهٔ کمّی‌سازی مولکول‌های کوچک مانند کتونها و واسطه‌های متابولیک را می‌دهد. همچنین آنالیزهای بیوانفورماتیکی برای همبستگی داده‌های میکروبیوم با نشانگرهای متابولیکی و شاخص‌های شناختی ضروری است.
برای اعتبارسنجی یافتهها باید توجه داشت که مدل‌های حیوانی دارای محدودیت‌هایی در بازتولید کامل پیچیدگی‌های انسان هستند؛ تفاوت‌های گونه‌ای در متابولیسم چربی، طول عمر، و ساختار میکروبیوم میتواند نتایج را تحت تأثیر قرار دهد. با این حال، مدل‌های حامل APOE4 ابزاری ارزشمند برای مطالعه برهم‌کنش‌های ژنتیک-تغذیه و کشف مکانیزم‌های زیربنایی ارائه می‌دهند.
ملاحظات ایمنی و محدودیت‌ها
قبل از توصیهٔ عمومی رژیم کتوژنیک برای کاهش ریسک آلزایمر در افراد، ضروری است ایمنی و نداشتن عوارض متابولیک طولانیمدت در جمعیت‌های هدف بررسی شود. رژیم‌های کتوژنیک میتوانند با تغییرات لیپیدی، عملکرد کبدی و سطح الکترولیت‌ها همراه باشند که نیاز به پایش پزشکی دارد، به‌خصوص در سالمندان یا افرادی با بیماری‌های زمینه‌ای.
همچنین باید توجه داشت که رژیم تنها یک عامل از میان چندین عامل سبک زندگی است. فعالیت بدنی، کیفیت خواب، کنترل فشار خون، مدیریت دیابت و تحریک شناختی نیز نقش حیاتی در کاهش ریسک آلزایمر دارند. بنابراین، هر مداخلۀ تغذیهای باید در چارچوب یک برنامه جامع سلامت مطرح شود.
بینش متخصصان
«این مطالعه اصل مهمی را تقویت میکند که انعطاف‌پذیری متابولیک برای سلامت مغز اهمیت دارد»، می‌گوید دکتر النا رامیرز، یک نوروجرونتولوژیست و مروّج علمی تخیّلی. «کتونها یک سوخت جایگزین قابل‌اطمینان با خواص ضدالتهابی فراهم می‌کنند. برای افراد با استعداد ژنتیکی به آلزایمر، مداخلات متابولیکی زودهنگام میتواند مسیر عملی برای به تأخیر انداختن زوال شناختی باشد—مشروط بر اینکه کارآزمایی‌های بالینی ایمنی و اثربخشی آن را در انسان تأیید کنند.»
اظهاراتی از این دست نشان می‌دهد که جامعه علمی به‌دنبال ترکیب شواهد پیشبالینی با آزمایش‌های بالینی دقیق و طراحی‌شده برای زیرگروه‌های جمعیتی مشخص است تا بتواند توصیه‌هایی مبتنی بر شواهد صادر کند.
جمع‌بندی
مطالعهٔ دانشگاه میزوری شواهد پیشبالینی قانع‌کننده‌ای ارائه می‌دهد که رژیم کتوژنیک میتواند متابولیسم و میکروبیوم روده را به‌گونه‌ای بازبرنامه‌ریزی کند که از انرژی مغز حمایت کند، به‌ویژه برای حاملان مؤنث APOE4. در حالی که این نتایج توصیهٔ بالینی عمومی برای همه افراد را ثابت نمی‌کند، آن‌ها به سمت رویکردهای تغذیهٔ دقیق و کارآزمایی‌های هدفمند هدایت می‌کنند تا مشخص شود آیا کتوز ناشی از رژیم غذایی میتواند ریسک آلزایمر را در جمعیت‌های مستعد کاهش دهد یا خیر.
پژوهش‌های آینده باید به تعاملات ژنتیکی، جنسیتی و میکروبیومی بیشتر بپردازند و چارچوبی برای انتقال از مدل حیوانی به مداخلات انسانی امن و مؤثر فراهم کنند. این مسیر پژوهشی نه تنها برای درک بهتر نقش متابولیسم در آلزایمر مهم است، بلکه میتواند مبنایی برای استراتژی‌های پیشگیرانه و فردمحور فراهم آورد که کیفیت زندگی سالمندان را بهبود بخشد.
منبع: scitechdaily
ارسال نظر