Pätkäpaasto pelastaa synapseja: Suojaa kognitiiviselta heikkenemiseltä verisuoniperäisessä dementiassa

La Trobe Universityn ja sen yhteistyökumppaneiden tutkijat ovat osoittaneet, että 16 tunnin jaksottainen paasto (IF), jota annetaan kolme kuukautta ennen kroonisen aivojen hypoperfuusion (CCH) mallia ja sen jälkeen, suojaa muistia ja synaptista eheyttä vaskulaaridementiaa sairastavilla hiirillä. Tutkimus on julkaistu Theranostics- lehdessä.

Kokeellinen suunnittelu

• VaD-malli: Hiirille tehdään molemminpuolinen yhteisen kaulavaltimon ahtauma (BCAS), joka aiheuttaa CCH:n ja jolle on ominaista valkean aineen menetys ja kognitiivinen heikkeneminen.
• Interventio: IF-ryhmä paastosi 16 tuntia päivässä (klo 16.00–20.00) kolmen kuukauden ajan ennen BCAS-keilan asettamista ja sen jälkeen; kontrolliryhmä söi vapaasti.

Keskeiset tulokset

1. Kognitiivisten toimintojen säilyminen: Barnesin sokkelossa IF-hiiret eivät osoittaneet spatiaalisen muistin heikkenemistä BCAS:n jälkeen, toisin kuin vapaasti syövät eläimet.
2. Synaptinen suojaus: Elektronimikroskopia paljasti synaptisen kontaktitiheyden säilymisen hippokampuksessa jopa jatkuvan hypoperfuusion aikana, vaikka taustalla oleva arkkitehtuuri pysyi muuttumattomana.
3. Proteomiikka "uudelleenohjelmointi":
   • Tehostettu synaptisen stabiilisuuden: lisääntyneet proteiinitasot, jotka vahvistavat presynaptisia vesikkeleitä ja postsynaptisia komplekseja.
   • Tehostettu GABA-signalointi parantaa inhibiittorien välittymistä ja kompensoi hypoperfuusiota.
   • Neuroinflammaation vähentäminen: tulehdusvälittäjien ja mikrogliasolujen synapsien "syömisen" tukahduttaminen (komplementin välittämä karsinta).

Mekanismit vaiheittain

• Varhainen vaihe: synaptisten rakenteiden vahvistuminen.
• Keskivaihe: aineenvaihdunnan optimointi (Nrf2- ja PGC-1α-reittien aktivointi).
• Myöhäinen vaihe: kroonisen neuroinflammaation pitkäaikainen tukahduttaminen NLRP3:n ja mikroglian kautta.

Merkitys ja tulevaisuudennäkymät

Nämä tiedot osoittavat ensimmäistä kertaa, että jaksottainen paastoaminen voi toimia tehokkaana ei-farmakologisena strategiana synaptisen resilienssin ylläpitämiseen vaskulaaridementiassa. Jaksottainen paasto yhdistää aineenvaihdunnan tuen tulehduksen estämiseen ja synaptisten säilymiseen, mikä tekee siitä houkuttelevan ikään liittyvien kognitiivisten toimintahäiriöiden ehkäisyssä ja hoidossa.

”Pätkäpaasto toimii aivojen systeemisenä ’valmentajana’, joka vahvistaa synapseja ja hillitsee tulehdusta”, kommentoi professori TV Arumugam.

Kirjoittajat korostavat keskeisiä havaintoja ja näkökulmia:

1. Pätkäpaasto aivojen "harjoitteluna"
   "Tietomme osoittavat, että 16 tunnin päivittäinen paasto toimii fysiologisena stressiharjoitteluna: se vahvistaa synaptisia yhteyksiä ja lisää hermosolujen vastustuskykyä kroonista hypoperfuusiota vastaan", toteaa professori TV Arumugam.

2. Monivaiheinen suojamekanismi
   ”IF laukaisee suojaavien reittien peräkkäisen aktivaatioketjun presynaptisten proteiinien varhaisesta ylössäätelystä mikrogliasolujen tulehduksen myöhäiseen vaimenemiseen NLRP3-komplementin moduloinnin kautta”, lisää tutkimuksen toinen kirjoittaja, tohtori S. Selvaraji.

3. Tie kliinisiin tutkimuksiin
   ”Koska IF:ää käytetään jo ihmisillä, seuraava vaihe on suorittaa kontrolloituja tutkimuksia verisuoniperäisen dementian riskiryhmään kuuluvilla potilailla turvallisuuden, optimaalisten paastoprotokollien ja pitkäaikaisten kognitiivisten vaikutusten arvioimiseksi”, professori AS Fenn toteaa.

Seuraaviin vaiheisiin kuuluvat IF:n kliiniset tutkimukset vaskulaarisen dementian riskiryhmään kuuluvilla ihmisillä ja yhdistelmähoito perinteisten neuroprotektorien kanssa.