Tučná jídla ovlivňují tvorbu paměti

souhrn: Vědci z Ohio State University se hlouběji zabývali tím, jak vysokotučná strava ovlivňuje paměť. Studie identifikovala omega-3 mastnou kyselinu DHA jako potenciální obranu proti encefalitidě vyvolané lipidy.

Kromě toho bylo u stárnoucích myší zjištěno, že strava s vysokým obsahem tuku mění buněčnou signalizaci a brání vytváření nových vzpomínek. Jejich předchozí výzkum na stárnoucích myších prokázal souvislost mezi zpracovanou stravou, zánětem mozku a známkami ztráty paměti.

Klíčová fakta:

1. Omega-3 mastná kyselina DHA může bojovat proti zánětu v mozku způsobeném stravou s vysokým obsahem tuků.
2. Bylo prokázáno, že diety s vysokým obsahem tuku u stárnoucích myší narušují určité signály v mozkových buňkách a brání vytváření nových vzpomínek.
3. Studie se zaměřuje na mikroglie a hipokampální neurony, protože u obou bylo zjištěno, že kyselina palmitová nacházející se v potravinách s vysokým obsahem tuku zvyšuje zánět.

zdroj: Státní univerzita v Ohiu

Nový výzkum poukazuje na některé ze způsobů, jak tučná jídla ovlivňují mozkové buňky, což je objev, který by mohl pomoci vysvětlit souvislost mezi stravou s vysokým obsahem tuků a špatnou pamětí – zvláště když stárneme.

Studie z Ohio State University na buněčných kulturách zjistila, že omega-3 mastná kyselina DHA může pomoci chránit mozek před účinky nezdravé stravy tím, že sníží zánět způsobený tuky v buněčném zdroji.

Samostatné experimenty s použitím mozkové tkáně odebrané myším s dlouhým životem ukázaly, že strava s vysokým obsahem tuku může přehnaně řídit buněčné signály způsobem, který narušuje vytváření nových vzpomínek.

Stejná laboratoř v dřívější studii na dlouhověkých krysách zjistila, že strava obsahující vysoce zpracované ingredience vedla k silné zánětlivé reakci v mozku, která byla doprovázena behaviorálními známkami ztráty paměti – a že suplementace DHA těmto problémům zabránila.

„Skvělá věc na tomto článku je, že poprvé ve skutečnosti začínáme tyto věci oddělovat podle typu buněk,“ řekla Ruth Barrientosová, výzkumnice z Ohio State Institute for Behavioral Medicine Research a odborná asistentka psychiatrie. a Behavioral Health and Neuroscience na lékařské fakultě.

„Naše laboratoř a další často zkoumaly celou tkáň hipokampu, aby pozorovaly reakci mozku související s pamětí na dietu s vysokým obsahem tuků. Ale zajímalo nás, které typy buněk jsou více či méně ovlivněny těmito nasycenými mastnými kyselinami, a toto je naše první pokus to určit.“

Studie byla nedávno publikována v časopise Hranice v buněčné neurovědě.

V této práci se vědci zaměřili na mikroglie, což jsou buňky v mozku, které podporují zánět, a hipokampální neurony, které jsou důležité pro učení a paměť. Použili nesmrtelné buňky, což jsou verze buněk odebraných ze zvířecí tkáně, které byly upraveny tak, aby se nepřetržitě dělily a reagovaly pouze na laboratorní stimulaci, což znamená, že jejich chování nemusí přesně odpovídat chování primárních buněk stejného typu.

Výzkumníci vystavili tyto modelové mikroglie a neurony působení kyseliny palmitové, nejhojnější nasycené mastné kyseliny v potravinách s vysokým obsahem tuku, jako je sádlo, margarín, maso a mléčné výrobky, aby sledovali, jak ovlivňuje aktivaci genů v buňkách a také fungování. mitochondrií a struktur. V buňkách, které mají primární metabolickou roli generování energie.

Výsledky ukázaly, že kyselina palmitová vyvolala změny genové exprese spojené se zvýšeným zánětem jak v mikrogliích, tak v neuronech, ačkoli mikroglie měly ovlivněnou širší škálu zánětlivých genů.

Předběžné ošetření těchto buněk dávkou DHA, jedné ze dvou omega-3 mastných kyselin nalezených v rybách a dalších mořských plodech a dostupné ve formě doplňků, mělo silný ochranný účinek proti zvýšenému zánětu u obou typů buněk.

„Předchozí práce ukázaly, že DHA chrání mozek a že kyselina palmitová škodí mozkovým buňkám, ale toto je poprvé, co jsme se podívali na to, jak DHA přímo chrání před účinky kyseliny palmitové v těchto mikrogliích. riskantní účinek,“ řekl Michael Butler, první autor. „Vidíme, že existuje silný ochranný účinek,“ říká studie a vědecký pracovník v laboratoři Barrientos.

Pokud však došlo k mitochondriím, DHA nezabránila ztrátě funkce, která následovala po expozici kyselině palmitové.

„Ochranné účinky DHA v tomto kontextu mohou být omezeny na účinky na genovou expresi spojenou s prozánětlivou odpovědí spíše než na metabolický deficit, který také způsobuje nasycený tuk,“ řekl Butler.

V dalším souboru experimentů vědci sledovali, jak strava s vysokým obsahem nasycených tuků ovlivňuje signalizaci v mozcích stárnoucích myší pozorováním další mikrogliální funkce zvané synaptické prořezávání. Mikroglie monitorují přenos signálů mezi neurony a eliminují nadbytečné synaptické trny, místa kontaktu mezi axony a dendrity, aby byla zachována konektivita na optimální úrovni.

Mikroglie byly vystaveny myší mozkové tkáni obsahující presynaptický a postsynaptický materiál ze zvířat, která byla tři dny krmena vysoce tučnou stravou nebo běžnou stravou.

Mikroglie požíraly synapse od starých myší krmených stravou s vysokým obsahem tuků rychleji než synapse od myší krmených běžnou stravou – což naznačuje, že strava s vysokým obsahem tuků dělá něco s těmi synapsemi, které dávají buňkám mikroglie, aby jedly při vyšší sazbu, řekl Butler.

„Když mluvíme o prořezávání nebo optimalizaci, které je třeba provést, je to jako Zlatovláska: mělo by to být optimální – ne příliš mnoho a ne příliš málo,“ řekl Barrientos. „Protože se tyto mikroglie příliš brzy opotřebovávají, přerostou schopnost těchto trnů znovu růst a vytvářet nová spojení, takže vzpomínky neztvrdnou ani se nestabilizují.“

Odsud vědci plánují rozšířit poznatky související se synaptickým prořezáváním a mitochondriální funkcí a zjistit, jak se účinky kyseliny palmitové a DHA projevují v primárních mozkových buňkách u mladých a starých zvířat.

financování: Tato práce byla podpořena granty Národního ústavu pro stárnutí a Národního ústavu pro dentální a kraniofaciální výzkum. Dalšími spoluautory, všichni z Ohia, jsou Sabrina McKee Alfonso, Nashali Massa a Kedren Baskin.

O tomto výzkumu stravy, paměti a stárnutí

autor: Emily Caldwellová
zdroj: Státní univerzita v Ohiu
sdělení: Emily Caldwell – Ohio státní univerzita
obrázek: Obrázek připsán Neuroscience News

Původní vyhledávání: Otevřený přístup.
„Dietní mastné kyseliny rozdílně ovlivňují fagocytózu, expresi zánětlivých genů a mitochondriální dýchání u mikroglií a neuronových modelů.“Od Ruth Barrientos a kol. Hranice v buněčné neurovědě

shrnutí

Dietní mastné kyseliny rozdílně ovlivňují fagocytózu, expresi zánětlivých genů a mitochondriální dýchání u mikroglií a neuronových modelů.

Konzumace stravy s vysokým obsahem nasycených mastných kyselin a/nebo rafinovaných sacharidů je spojena s neurozánětmi, kognitivní dysfunkcí a neurodegenerativními onemocněními. Naproti tomu diety s vysokým obsahem polynenasycených tuků

Mastné kyseliny v moči jsou spojovány s protizánětlivými a neuroprotektivními účinky. Již dříve jsme ukázali, že konzumace vysoce tučné stravy (HFD) zvyšuje nasycené mastné kyseliny a snižuje polynenasycené mastné kyseliny v hippocampu.

Dále jsme ukázali, že HFD způsobuje přehnaný neurozánět, snižuje synaptické aferenty a má za následek silné paměťové deficity u starých myší.

Zde jsme studovali účinek palmitátu, bohatého nasyceného dietního tuku, na různé buněčné reakce v neuronech BV2 mikroglie a HippoE-14 a rozsah, v jakém omega-3 mastná kyselina, kyselina dokosahexaenová (DHA), tlumí tyto odpovědi.

Naše data ukazují, že předběžné ošetření DHA zabraňuje nebo částečně zmírňuje palmitátem indukované změny ve stresu zánětlivého endoplazmatického retikula a genové expresi spojené s poškozením mitochondrií v obou typech buněk.

Dále jsme ukázali, že synaptické mikroglie izolované ze starých myší krmených HFD jsou pohlceny mikrogliemi BV2 rychleji než synaptické neurony izolované ze starých myší krmených krmením, což naznačuje, že HFD mění signalizaci na synapsích, aby se urychlily. Jsou pohlceny mikrogliemi. .

V souladu s touto myšlenkou jsme zjistili mírné zvýšení proteinů komplementu a sníženou expresi proteinu CD47 na synaptoneurozomech izolovaných z hippocampu starých myší krmených HFD.

Je zajímavé, že palmitát snižoval fagocytózu mikroglií BV2, ale pouze v synaptických neuronech izolovaných z myší krmených potravou, což je účinek, kterému bylo zabráněno předléčením DHA. Nakonec jsme měřili účinek palmitátu a DHA na mitochondriální funkci v mikrogliích i neuronových modelech pomocí analyzátoru Seahorse XFe96.

Tato data naznačují, že předléčení DHA nezlepšuje palmitátem indukované snížení mitochondriální respirace u BV2 mikroglií a neuronů HippoE-14, což naznačuje, že DHA může působit po směru mitochondriální funkce a uplatnit své ochranné účinky.

Tato studie společně poskytuje důkaz, že DHA může zmírnit negativní účinek palmitátu na různé buněčné funkce v mikrogliích a neuronech.