Protarpinis badavimas išsaugo sinapses: apsaugo nuo kognityvinio nuosmukio sergant kraujagysline demencija

La Trobe universiteto ir partnerių institutų mokslininkai parodė, kad 16 valandų trukmės protarpinis badavimas (IF), taikomas tris mėnesius prieš ir po lėtinės smegenų hipoperfuzijos (CCH) modelio, apsaugo atmintį ir sinapsinį vientisumą pelėms, sergančioms kraujagysline demencija. Tyrimas paskelbtas žurnale „ Theranostics“.

Eksperimentinis dizainas

• VaD modelis: pelėms pasireiškia abipusė bendrosios miego arterijos stenozė (BCAS), sukelianti CCH ir pasižyminti baltosios medžiagos netekimu bei kognityviniais sutrikimais.
• Intervencija: IF grupė tris mėnesius prieš ir po BCAS spiralės įdėjimo nevalgė 16 valandų per dieną (nuo 16:00 iki 8:00); kontrolinė grupė valgė neribotai.

Pagrindiniai rezultatai

1. Kognityvinės funkcijos išsaugojimas: Barneso labirinte IF pelėms po BCAS erdvinės atminties sutrikimų nebuvo, skirtingai nei laisvai maitinusiems gyvūnams.
2. Sinapsinė apsauga: elektroninė mikroskopija atskleidė sinapsinio kontakto tankio išsaugojimą hipokampe net ir vykstant hipoperfuzijai, nors pagrindinė architektūra nepakito.
3. Proteominis „perprogramavimas“:
   • Padidėjęs sinapsinis stabilumas: padidėjęs baltymų, stiprinančių presinapsines pūsleles ir posinapsinius kompleksus, kiekis.
   • Sustiprintas GABA signalizacijos perdavimas pagerina slopinamąjį perdavimą, kompensuodamas hipoperfuziją.
   • Neurouždegimo mažinimas: uždegimo mediatorių ir mikroglijos sinapsių „valgymo“ slopinimas (komplemento tarpininkaujantis genėjimas).

Mechanizmai pagal fazes

• Ankstyva fazė: sinapsinių struktūrų stiprinimas.
• Vidurinė fazė: medžiagų apykaitos optimizavimas (Nrf2, PGC-1α takų aktyvavimas).
• Vėlyva fazė: ilgalaikis lėtinio neurouždegimo slopinimas per NLRP3 ir mikrogliją.

Reikšmė ir perspektyvos

Šie duomenys pirmą kartą parodo, kad protarpinis badavimas gali būti veiksminga nefarmakologinė sinapsinio atsparumo strategija sergant kraujagysline demencija. IF derina medžiagų apykaitos palaikymą su uždegimo slopinimu ir sinapsės išsaugojimu, todėl yra patrauklus su amžiumi susijusios kognityvinės disfunkcijos prevencijai ir gydymui.

„Protarpinis badavimas veikia kaip sisteminis smegenų „treneris“, stiprinantis sinapses ir slopinantis uždegimą“, – komentuoja profesorius TV Arumugamas.

Autoriai pabrėžia pagrindinius pastebėjimus ir perspektyvas:

1. Protarpinis badavimas kaip smegenų „treniruotė“
   „Mūsų duomenys rodo, kad 16 valandų trunkantis kasdienis badavimas veikia kaip fiziologinė streso treniruotė: jis stiprina sinapsinius ryšius ir padidina neuronų atsparumą lėtinei hipoperfuzijai“, – pažymi profesorius TV Arumugamas.

2. Daugiafazis apsaugos mechanizmas
   „IF sukelia nuoseklią apsauginių takų aktyvacijos kaskadą – nuo ankstyvo presinapsinių baltymų padidėjimo iki vėlyvo mikroglijos uždegimo slopinimo moduliuojant NLRP3 komplementą“, – priduria bendraautoris dr. S. Selvaraji.

3. Kelias į klinikinius tyrimus
   „Kadangi IF jau naudojamas žmonėms, kitas žingsnis – atlikti kontroliuojamus tyrimus su pacientais, kuriems gresia kraujagyslinė demencija, siekiant įvertinti saugumą, optimalius badavimo protokolus ir ilgalaikį poveikį kognityvinėms funkcijoms“, – apibendrina profesorius AS Fenn.

Kiti žingsniai apima klinikinius IF tyrimus su žmonėmis, kuriems yra kraujagyslinės demencijos rizika, ir kombinuotus režimus su tradiciniais neuroprotektoriais.