Puasa Mencetuskan Perubahan Neuroprotektif Yang Mungkin Melambatkan Perkembangan Demensia

Kajian baharu mendedahkan bagaimana corak pemakanan terhad masa mencetuskan rantaian peristiwa dalam usus dan otak yang boleh membantu mencegah Alzheimer, Parkinson dan penyakit neurodegeneratif yang lain.

Puasa Berselang-seli dan Paksi Usus-Otak

Kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nutrients meneliti data klinikal praklinikal dan terhad sedia ada yang menunjukkan bahawa puasa sekejap (IF) boleh membantu mengurangkan beban toksik protein, mengekalkan fungsi sinaptik, dan memulihkan homeostasis glial dan imun dalam pelbagai model gangguan neurodegeneratif yang berbeza.

Kajian telah mengaitkan IG dengan peningkatan tahap bakteria yang diketahui menghasilkan metabolit yang bermanfaat dan mengawal tindak balas imun. Daripada metabolit ini, asid lemak rantai pendek (SCFA), molekul isyarat penting dalam paksi usus-otak (GBA), memainkan peranan khas. Bukti mencadangkan peranan IG dalam meningkatkan bilangan bakteria penghasil SCFA seperti Eubacterium rectal, Roseburia spp., dan Anaerostipes spp. Kajian praklinikal telah mengaitkan ini dengan peningkatan ketumpatan sinaps dalam hippocampus dan penurunan fosforilasi tau dalam model haiwan penyakit Alzheimer.

IG mengaktifkan ekspresi gen mikrob, terutamanya menggalakkan pertumbuhan taksa penghasil butirat. Ia juga mengubah suai metabolisme asid hempedu dan mengawal laluan tryptophan, meningkatkan pengeluaran metabolit neuromodulator seperti serotonin dan kynurenine. IG dikaitkan dengan penurunan bilangan monosit yang beredar, yang memainkan peranan penting dalam tindak balas keradangan badan.

Keradangan gred rendah kronik dan penuaan radang usus semakin diiktiraf sebagai pemacu utama neurodegenerasi. Peningkatan kebolehtelapan usus (yang dipanggil "usus bocor") membolehkan endotoksin mikrob memasuki peredaran sistemik, mencetuskan tindak balas imun dan pengeluaran sitokin proinflamasi. IH boleh meningkatkan bilangan mikrob penghasil SCFA, yang meningkatkan integriti epitelium dan mengurangkan pendedahan endotoksin.

Bukti terkini menunjukkan bahawa IG mempengaruhi laluan neurotransmitter yang berasal dari usus, terutamanya yang terlibat dalam metabolisme tryptophan dan serotonin. Di bawah keadaan IG, penukaran mikrob tryptophan kepada derivatif indole meningkat, yang boleh menjadi pengantara kesan neuroprotektif melalui isyarat reseptor aril hidrokarbon (AhR). Ini juga menggalakkan keseimbangan antara usus dan fungsi imun.

Neuroinflammation adalah sensitif kepada irama sirkadian: keradangan hipotalamus mungkin dipertingkatkan oleh corak pemakanan yang terganggu. IG mengurangkan ekspresi lipocalin-2 hipotalamus, memulihkan homeostasis hipotalamus, dan meningkatkan laluan pelepasan astrositik. Kesan IG pada irama sirkadian juga boleh menjejaskan homeostasis redoks otak dan mengubah dinamik mitokondria.

Pengaturcaraan Semula Metabolik, Neuroprotection dan Puasa Selang-seli

IG boleh meningkatkan kecekapan mitokondria dan kapasiti antioksidan dengan mengalihkan aktiviti metabolik daripada glukosa kepada substrat lipid dan keton seperti β-hydroxybutyrate (BHB). BHB memberikan kesan neuroprotektif melalui sifat antioksidannya, modulasi fungsi mitokondria, dan paksi usus-otak. BHB mengekalkan potensi membran mitokondria dalam model praklinikal dan meningkatkan fungsi kognitif dalam penyakit Alzheimer dan epilepsi. Ia juga menggalakkan kesihatan usus dengan mengukuhkan integriti halangan usus. Menggabungkan BHB dengan GBA dan IG menyediakan rangka kerja yang teguh untuk mengurangkan tekanan oksidatif dan meningkatkan bioenergetik mitokondria.

IG mengaktifkan autophagy dengan merangsang SIRT1 dan menekan mTOR. SCFA juga mempengaruhi peraturan epigenetik gen autophagy. Peningkatan ekspresi faktor neurotropik yang berasal dari otak (BDNF), penurunan plak amiloid dan hiperfosforilasi tau dalam model penyakit Alzheimer, serta kesan serupa dalam model penyakit Parkinson, menyokong potensi IG.

Kajian sedia ada mengenai interaksi neuroimun telah menunjukkan bahawa IG memodulasi interaksi sel glial-neuronal dan mengekalkan integriti penghalang darah-otak. IG mempengaruhi homeostasis neuroimun melalui isyarat paksi usus-otak bersepadu yang mengawal aktiviti glial, rangkaian sitokin, dan daya tahan imun-metabolik. Penyesuaian ini adalah kunci untuk fungsi kognitif jangka panjang dan perlindungan saraf.

Permohonan dalam amalan klinikal dan prospek

Penggunaan IG dalam amalan klinikal memerlukan penilaian yang teliti terhadap mekanisme tindakan, keselamatan, pemperibadian dan pertimbangan etika. Ini boleh mencabar dalam kumpulan yang terdedah seperti warga tua kerana risiko hipoglikemia, dehidrasi dan kekurangan mikronutrien. Pematuhan juga boleh mencabar, terutamanya apabila penurunan kognitif mengganggu penyelenggaraan rutin, menjadikan pentadbiran sendiri IG berpotensi berbahaya. Platform pemantauan penjaga, pemasa dalam apl dan penyelesaian digital lain boleh membantu mengatasi cabaran ini.

Terdapat peralihan ke arah puasa ketepatan (diperibadikan) berdasarkan bukti yang semakin meningkat bahawa faktor genetik, epigenetik, metabolomik dan mikrobiom membentuk tindak balas individu terhadap puasa. Kemasukan biomarker sirkadian seperti irama melatonin, fasa tidur dan amplitud kortisol membuka jalan yang menjanjikan untuk pendekatan chrono-nutrisi yang diperibadikan. Ini mungkin berguna terutamanya untuk orang yang mengalami gangguan neurodegeneratif, yang sering mengganggu irama sirkadian.

Kesan pleiotropik IG menjadikannya asas yang ideal untuk strategi terapeutik pelbagai mod. Ini amat penting dalam degenerasi neuro, di mana pendekatan monoterapi jarang menghasilkan manfaat klinikal jangka panjang. Menggabungkan latihan aerobik atau rintangan dengan IG telah menghasilkan faedah neurokognitif tambahan dalam beberapa kajian klinikal praklinikal dan perintis.

IH muncul sebagai strategi neuroterapi yang berpotensi berskala. Apabila aplikasi klinikal semakin maju, adalah penting untuk menyepadukan IH ke dalam rangka kerja perubatan diperibadikan yang komprehensif menggunakan teknologi kesihatan digital, biomarker berbilang omik dan terapi pelengkap. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa kebanyakan data sokongan pada masa ini datang daripada kajian haiwan praklinikal, dan kajian manusia berskala besar masih terhad.

Kajian masa depan harus termasuk ujian terkawal rawak menggunakan reka bentuk berstrata, menyepadukan biomarker membujur, dan mengambil kira pematuhan dunia sebenar.