Sinirbilim

Keto Diyeti Yaşlanmada Belleği Güçlendiriyor

Özet: Yeni bir çalışma, yağ oranı yüksek ve karbonhidrat oranı düşük ketojenik diyetin yaşlanan farelerde hafızayı nasıl geliştirdiğini ortaya koyuyor. Araştırmacılar, diyetin sinaps fonksiyonunu geliştiren ve hafızanın gelişmesine yol açan moleküler bir sinyal yolunu tetiklediğini buldu. Bu keşif, diyet değişikliklerine gerek kalmadan hafızayı hedef alan yeni tedavilerin önünü açabilir.

Ana unsurlar:

  • Ketojenik diyet, sinaptik proteomu değiştirerek yaşlanan farelerde hafızayı geliştirir.
  • Protein kinaz A sinyal yolu, ketojenik diyet tarafından aktive edilerek sinaps fonksiyonu arttırılır.
  • Bu araştırma, diyet değişikliklerinden bağımsız olarak moleküler hedefleme yoluyla hafızanın iyileştirilmesine yönelik potansiyel yeni bir yaklaşım sunmaktadır.

Kaynak: Buck Enstitüsü

Ketojenik diyetin diyet yapanlar arasında fanatikleri ve karşı çıkanları var, ancak her iki durumda da diyetin farelerde hafıza üzerinde bilimsel olarak belgelenmiş bir etkisi var..

Buck bilim adamları ve Şili Üniversitesi’nden bir ekip, yüksek yağlı, düşük karbonhidratlı diyetin yaşlı farelerde hafızayı nasıl güçlendirdiğini ortaya çıkarırken, sinaps fonksiyonunu geliştiren ve diyetin beyin sağlığı ve yaşlanma üzerindeki faydasını açıklamaya yardımcı olan yeni bir moleküler sinyal yolu belirledi.

5 Haziran 2024 sayısında yayınlandı Hücre Raporları TıbbıBulgular, ketojenik bir diyet veya hatta yan ürünleri gerektirmeden hafıza etkilerini moleküler düzeyde hedeflemek için yeni yönler sağlıyor.

Bu yiyecekleri gösterir.
Daha ileri testler, sinapslarda belirli bir sinyal yolunun (sinaps aktivitesi için kritik olan protein kinaz A) ketojenik diyet tarafından aktive edildiğini gösterdi. Kredi: Nörobilim Haberleri

Makalenin başlığı şöyle: “Hayatın ilerleyen dönemlerinde ketojenik diyet uygulanması, yaşlanan farelerde PKA sinyal yolu yoluyla sinaptik kortikal proteomu değiştirerek hafızayı geliştirir.”

Çalışmanın kıdemli yazarı Christian González-Billault, “Çalışmamız, ketojenik diyetin etkilerinin beyin fonksiyonuna genel olarak fayda sağladığını gösteriyor ve yaşlanma sırasında bu fonksiyonun korunması ve iyileştirilmesi için bir strateji sunan bir eylem mekanizması sağlıyoruz” dedi. Şili Üniversitesi’nde profesör ve Geroscience Beyin Sağlığı ve Metabolizma Merkezi’nin yöneticisi ve Buck Enstitüsü’nde yardımcı profesör olan Ph.D.

“Ketojenik diyetin yaşlanan farelerde sağlık süresini ve hafızayı iyileştirdiğini gösteren önceki çalışmamızı temel alan bu yeni çalışma, daha yaşlı hayvanlarla başlayıp yine de yaşlanan beynin sağlığını iyileştirebileceğimizi ve değişikliklerin nispeten hızlı bir şekilde gerçekleşmeye başladığını gösteriyor. ” dedi Buck’taki laboratuvarı araştırmada Dr. González-Billault ile işbirliği yapan MD, Ph.D. John Newman.

Newman, hem Buck Enstitüsü’nde yardımcı doçent hem de San Francisco’daki California Üniversitesi’nde geriatristtir. “Bu, farelerde ketojenik diyet ve yaşlanan beyin hakkında bugüne kadar yapılan en ayrıntılı çalışmadır.”

Bir asırdan fazla bir süre önce araştırmacılar, daha az yiyecek tüketen farelerin daha uzun yaşadığını gözlemlemişti.

Newman, “Artık yaşam süresini değiştirebilmenin spesifik olarak daha az yemekle ilgili olmadığını biliyoruz,” dedi, ancak aslında mevcut besinlere yanıt olarak belirli yolları açıp kapatan hücrelerin içindeki sinyallerle ilgili.

Bu yolların çoğu, protein döngüsünü ve metabolizmayı kontrol etmek gibi yaşlanmayla ilgilidir.

Bu sinyallerden bazıları, asetoasetat (AcAc), β-hidroksibutirat (BHB) ve çok daha az ölçüde asetondan oluşan keton cisimleridir. Bu moleküller rutin olarak karaciğerde üretilir.

Kalori kısıtlaması, yoğun egzersiz veya ketojenik diyet gibi düşük karbonhidrat alımı nedeniyle glikoz yetersiz kaldığında hızlanırlar.

Yedi yıl önce Newman, ketojenik bir diyetin fareleri yetişkin yaşamlarının büyük bir bölümünde artan keton cisim seviyelerine maruz bırakması durumunda, onların daha uzun yaşamalarına ve daha sağlıklı bir şekilde yaşlanmalarına yardımcı olduğu konseptinin ilk kanıtını yayınlayan bir ekibe liderlik etti.

“Yaşlandıkça sağlıkları üzerindeki en çarpıcı etki hafızalarının korunmasıydı; muhtemelen onların gençliğindekinden bile daha iyiydi” dedi.

Ketojenik diyetin hangi kısmının etkili olduğunu ve hafızayı geliştirmek için beyni moleküler düzeyde nasıl etkilediğini yanıtlamak için tasarlanan bu çalışma, González-Billault tarafından Buck’taki bilim adamlarıyla işbirliği içinde yürütüldü. Ketojenik diyet uygulayan fareler kalorinin %90’ı yağdan ve %10’u proteinden beslenirken, kontrol diyeti uygulanan fareler aynı miktarda protein ancak yalnızca %13 yağ aldı.

İki yaşın üzerindeki “ileri yaştaki” test fareleri, farelerin aşırı yemesini ve obez olmasını önlemek için bir hafta ketojenik diyet aldı ve bir hafta kontrol diyeti ile döngülendi.

González-Billault, ketojenik diyetin faydalarının, yaşlı hayvanlarda hafıza oluşumu, depolama ve geri çağırma işlevinde yer alan mekanizmaların ne kadar iyi olduğunu test eden fareler üzerinde yapılan nörofizyolojik ve davranışsal deneyler yoluyla kanıtlandığını söyledi.

Bunlar ketojenik diyetin hafızadan sorumlu sinapsların ne kadar iyi çalıştığına fayda sağladığını gösterdiğinde, Buck profesörü Birgit Schilling (Ph.D.) ile işbirliği içinde hipokampustaki bu sinapslardaki protein bileşimini derinlemesine incelediler. Proteomik ve Kütle Spektrometri Merkezini yönetir.

Schilling, “Şaşırtıcı bir şekilde ketojenik diyetin sinaps proteinlerinde dramatik değişikliklere neden olduğunu gördük” dedi. Daha da şaşırtıcı olanı, değişikliklerin diyete nispeten kısa bir süre maruz kaldıktan sonra başlaması (diyetten yalnızca bir hafta sonra test edildi) ve yalnızca zamanla daha belirgin hale gelmesi (altı hafta ve bir yıl sonra tekrar test edildi) olduğunu söyledi.

Daha ileri testler, sinapslarda belirli bir sinyal yolunun (sinaps aktivitesi için kritik olan protein kinaz A) ketojenik diyet tarafından aktive edildiğini gösterdi. Ekip daha sonra izole edilmiş hücrelerde, ketojenik diyette üretilen ana keton cismi olan BHB’nin bu yolu aktive ettiğini gösterdi.

González-Billault, bunun keton cisimlerinin (özellikle BHB) yalnızca bir enerji kaynağı olarak değil, aynı zamanda bir sinyal molekülü olarak da önemli bir rol oynadığı fikrine yol açtığını söyledi.

Newman, “BHB neredeyse kesinlikle oyundaki tek molekül değil, ancak bunun ketojenik diyet ve keton cisimlerinin nasıl çalıştığını anlamanın önemli bir parçası olduğunu düşünüyoruz” dedi.

“Bu, keton cisimlerinin derin moleküler mekanizmalarını yaşlanan beynin iyileştirilmesine kadar gerçekten bağlayan ilk çalışmadır.”

İleriye dönük olarak, bir sonraki adımın, aynı hafıza korumasının tek başına BHB kullanılarak mı elde edilebileceğini, yoksa muhtemelen protein kinaz A sinyal yolunu doğrudan manipüle ederek bundan daha hedefe yönelik olarak mı gerçekleştirilebileceğini görmek olacağını söyledi.

“Eğer sadece doğru hücrelerdeki sinyal yolunu manipüle ederek sinaps işlevi ve hafıza üzerindeki büyük resmin bazı etkilerini yeniden yaratabilseydik” dedi ve “sonunda ketojenik bir diyet yememize bile gerek kalmazdı.”

Bu diyet, yaşlanma ve hafıza araştırması haberleri hakkında

Soyut

Ketojenik diyetin yaşamın ilerleyen dönemlerinde uygulanması, yaşlanan farelerde PKA sinyal yolu yoluyla sinaptik kortikal proteomu değiştirerek hafızayı geliştirir

Öne Çıkanlar

  • Döngüsel KD, yaşlı farelerde yaşamın ilerleyen dönemlerinde uygulandığında bile hafızayı korur
  • KD, LTP’yi iyileştirir ve dendritik ağaç karmaşıklığını artırır
  • KD, yaşlı farelerin sinaptik proteomunda cAMP sinyal yolunu düzenler
  • β-Hidroksibütirat PKA’yı aktive eder ve BDNF ifadesini uyarır

Özet

Yaşlanma, beyin fonksiyonlarını tehlikeye atarak bilişsel gerilemeye neden olur. Döngüsel bir ketojenik diyet (KD), uzun süreli uygulamadan sonra yaşlı farelerde hafızayı geliştirir; ancak yaşamın ilerleyen dönemlerindeki kısa vadeli etkiler ve bu tür değişiklikleri yöneten moleküler mekanizmalar belirsizliğini koruyor.

Burada yaşlı aşamada başlayan kısa süreli KD tedavisinin yaşlı farelerin beyin fonksiyonu üzerindeki etkisini araştırıyoruz. Davranış testleri ve uzun vadeli güçlenme (LTP) kayıtları, KD’nin çalışma belleğini ve hipokampal LTP’yi iyileştirdiğini ortaya koyuyor.

Ayrıca, uzun süreli KD ile beslenen yaşlı farelerin sinaptozom proteomu, ağırlıklı olarak protein kinaz A (PKA) sinyal yolu ile ilişkili presinaptik bölmede değişir.

Bu bulgular doğrulandı canlı western blot analizi ile yüksek BDNF bolluğu ve PKA substrat fosforilasyonu ile.

Genel olarak, bir KD’nin yaşamın ilerleyen dönemlerinde uygulandığında bile beyin fonksiyonunu değiştirdiğini ve PKA sinyal yolu da dahil olmak üzere uzun vadeli uygulamanın moleküler özelliklerini özetlediğini, böylece ileri yaşta sinaptik plastisiteyi teşvik ettiğini gösterdik.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/keto-diet-memory-aging-26339/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu