Uma dieta baixa em carboidratos pode impedir ou até reverter os efeitos do envelhecimento no cérebro, relatam pesquisadores.
O novo estudo também mostra que as alterações neurobiológicas associadas ao envelhecimento são evidentes no final dos 40 anos de uma pessoa.
Para entender melhor como a dieta influencia o envelhecimento do cérebro, a equipe de pesquisa se concentrou no período pré-sintomático, quando a prevenção pode ser mais eficaz. No estudo, eles mostram que a comunicação funcional entre as regiões do cérebro se desestabiliza com a idade, normalmente no final dos anos 40. O estudo também mostra que a desestabilização se correlaciona com a cognição mais pobre e acelera com a resistência à insulina.
Os pesquisadores descobriram que o consumo de diferentes fontes de combustível pode modular com segurança esse biomarcador para o envelhecimento cerebral. A glicose diminui a estabilidade das redes cerebrais. Cetonas aumentam a estabilidade.
Os pesquisadores replicaram esse efeito em ambas as mudanças na dieta total e depois de tomar um suplemento de calorias específico para cada combustível.
"O que descobrimos com esses experimentos envolve más e boas notícias", diz a autora Lilianne R. Mujica-Parodi, professora do departamento de engenharia biomédica, com consultas conjuntas na Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas e na Faculdade de Medicina da Renascença em Stony Brook University, e membro do corpo docente do Centro Laufer de Biologia Física e Quantitativa.
“A má notícia é que vemos os primeiros sinais de envelhecimento cerebral muito mais cedo do que se pensava anteriormente. No entanto, a boa notícia é que podemos prevenir ou reverter esses efeitos com a dieta, mitigando o impacto do hipometabolismo, trocando glicose por cetonas como combustível para neurônios. ”
Usando a neuroimagem do cérebro, os pesquisadores descobriram que, bem cedo, há uma falha na comunicação entre regiões do cérebro ("Estabilidade da rede").
"Acreditamos que, à medida que as pessoas envelhecem, seus cérebros começam a perder a capacidade de metabolizar glicose com eficiência, fazendo com que os neurônios passem fome lentamente e as redes cerebrais desestabilizem", diz Mujica-Parodi.
“Assim, testamos se fornecer ao cérebro uma fonte de combustível mais eficiente, na forma de cetonas, seguindo uma dieta pobre em carboidratos ou tomando suplementos de cetona, poderia fornecer ao cérebro uma maior energia. Mesmo em indivíduos mais jovens, essa energia adicionada estabilizou ainda mais as redes cerebrais. ”
Os pesquisadores estabeleceram a estabilidade da rede cerebral como um biomarcador para o envelhecimento, usando dois conjuntos de dados de neuroimagem cerebral em grande escala (fMRI), totalizando quase 1,000 indivíduos, com idades entre 18 e 88 anos. Eles descobriram que a desestabilização de redes cerebrais foi associado ao comprometimento da cognição e acelerado ao diabetes tipo 2, uma doença que bloqueia a capacidade dos neurônios de metabolizar efetivamente a glicose.
Para identificar o mecanismo como específico da disponibilidade de energia, os pesquisadores mantiveram a idade constante e examinaram outros 42 adultos com menos de 50 anos com fMRI. Isso lhes permitiu observar diretamente o impacto da glicose e cetonas no cérebro de cada indivíduo.
Os pesquisadores testaram a resposta do cérebro a dietas personalizadas de duas maneiras. O primeiro foi holístico, comparando a estabilidade da rede cerebral depois que os participantes passaram uma semana em uma dieta padrão (irrestrita) vs. baixa em carboidratos (por exemplo: carne ou peixe com salada, mas sem açúcar, grãos, arroz, vegetais ricos em amido).
Em uma dieta padrão, o combustível primário metabolizado é a glicose, enquanto que em uma dieta pobre em carboidratos, o combustível primário metabolizado são as cetonas. No entanto, pode ter havido outras diferenças entre as dietas que causam os efeitos observados pelos pesquisadores. Portanto, para isolar glicose versus cetonas como a diferença crucial entre as dietas, eles examinaram um conjunto independente de participantes antes e depois de beber uma pequena dose de glicose em um dia e cetonas no outro, onde os pesquisadores usaram doses individuais de peso. e combinou caloricamente os dois combustíveis. Os resultados foram replicados, mostrando que os pesquisadores podem atribuir diferenças entre as dietas ao tipo de combustível que fornecem ao cérebro.
O estudo também mostra que os efeitos do envelhecimento cerebral surgiram aos 47 anos, com a degeneração mais rápida aos 60 anos. Mesmo em adultos mais jovens, com menos de 50 anos, cetose (alcançado após uma semana de mudança na dieta ou 30 minutos após o consumo de cetonas) aumentou a atividade cerebral geral e estabilizou as redes funcionais.
Os pesquisadores dizem que o fato de as cetonas fornecerem mais energia às células do que a glicose, mesmo com combustíveis caloricamente compatíveis, pode explicar isso. Pesquisas anteriores mostraram que isso beneficia o coração, mas o conjunto atual de experimentos fornece a primeira evidência de efeitos equivalentes no cérebro.
“Esse efeito é importante porque o envelhecimento do cérebro, e especialmente a demência, estão associados ao 'hipometabolismo', no qual os neurônios perdem gradualmente a capacidade de usar efetivamente a glicose como combustível. Portanto, se pudermos aumentar a quantidade de energia disponível para o cérebro usando um combustível diferente, a esperança é que possamos restaurar o cérebro para um funcionamento mais jovem ”, diz Mujica-Parodi.
A pesquisa aparece em PNAS.
O financiamento para a pesquisa veio da National Science Foundation e da WM Keck Foundation. Pesquisadores adicionais são de Stony Brook, do Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging no Massachusetts General Hospital e Harvard Medical School, Children's National, National Institutes of Health e Oxford University.
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