A táplálkozás hatása az agyi keringésre és a megismerésre a metabolikus szindrómában

Laura Mellendijk

1 Anatómiai Tanszék, Radboud University Medical Center, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Nijmegen 6500 HB, Hollandia; moc.liamg@arualkjidnellem

Maximilian Wiesmann

Amanda J. Kiliaan

1 Anatómiai Tanszék, Radboud Egyetemi Orvosi Központ, Donders Institute for Brain, Cognition and Behavior, Nijmegen 6500 HB, Hollandia; moc.liamg@arualkjidnellem

Absztrakt

A metabolikus szindróma (MetS) növekvő prevalenciája, amelyet a hasi elhízás, a diszlipidémia, a magas vérnyomás és a hiperglikémia csoportosulásaként határoznak meg, úgy tűnik, hogy a globális járványokat a szív- és érrendszeri betegségek (CVD) és a 2-es típusú diabetes mellitus (T2DM) hajtja. A táplálkozás nagy hatással van a MetS-re, és fontos szerepet játszik a jellemzőinek megelőzésében, fejlesztésében és kezelésében. A vaszkulatúrában a MetS-hez kapcsolódó strukturális és funkcionális változások kapcsolatot teremthetnek a MetS és a CVD és T2DM kialakulásának fokozott kockázata között. Úgy tűnik, hogy nemcsak a perifériás érrendszer érinti, hanem a szindróma is nagy hatással van az agyi keringésre és onnan az agy szerkezetére. Továbbá erős összefüggések mutatkoznak a szélütéssel, a kognitív károsodással és a demenciával. Ebben az áttekintésben a táplálkozásnak a MetS egyes komponenseire gyakorolt hatását, a MetS perifériás és agyi érrendszerre gyakorolt hatásait, valamint annak következményeit tárgyaljuk az agy szerkezetére és működésére.

1. Bemutatkozás

A metabolikus szindrómát (MetS) a szív- és érrendszeri betegségek (CVD), a stroke és/vagy a 2-es típusú diabetes mellitus (T2DM) számos metabolikus kockázati tényezőjének együttes előfordulása jellemzi [1,2]. 2006-ban a Nemzetközi Diabétesz Szövetség (IDF) becslései szerint a globális felnőtt népesség 20-25% -a szenved MetS-ben, és prevalenciája az elkövetkező években tovább növekszik, ami a CVD és a T2DM kettős globális járványát idézi elő [2].

Asztal 1

A MetS által az érrendszerre és a keringésre gyakorolt hatások, valamint a Metabolikus Szindróma (MetS) kognícióra gyakorolt hatásainak áttekintése.

A MetS hatása az érrendszerre és a keringésre A MetS hatása a megismerésre

↓ Kapilláris sűrűség [86,105]	↓ Azonnali memória funkció [22] b
↓ agyi artériás vazodilatációs válasz [86]	↓ Folyékony intelligencia [92] e
↓ Kapilláris toborzás [105]	↓ Globális megismerés [92] e, [106] f, [107] és a nőknél [108] a
↑ Intima közeg vastagsága [57,85] a	↓ Információfeldolgozási sebesség [93,109,110]
Ter Artériás merevség [57,85] a	↓ Végrehajtó funkció [109,110] a, [93] és férfiban [94] a
↓ agyi véráramlás (CBF) [22] b és férfiakban [15]	↓ Figyelem [109] a és [93]
↑ Az érelmeszesedés mértéke [111] c	↓ Visszahívási teljesítményben [106] f
↓ Vasomotor reaktivitás (VMR) [112] d	↓ Vizuális térfunkció [113] a
↓ CBF a frontális és parietális lebeny szürkeállományának mediális + laterális aspektusaiban és a temporális és occipitális lebeny GM oldalsó területein [22] b	↓ Memóriafunkció [113] a és férfiban [94] a

A MetS és az IR agyra gyakorolt hatása az agyi perfúzió változásai mellett az erek reaktivitási rendellenességeihez is kapcsolódhat, amelyek ezekhez a feltételekhez kapcsolódnak [121]. A glükóz az agy fő metabolikus energiaforrása, és abban az esetben, ha az agyban megnő a regionális glükózigény, például kognitív feladat végrehajtása során, az extra glükóz szállításának fő módja a vér-agy gáton (BBB) ) a kapilláris ágy ellazítása, ezáltal további glükóztranszporterek kiszolgáltatása a vérnek. Mind az agyi perfúzió, mind az agyi érrendszeri reaktivitás kulcsfontosságú szerepet játszik az energiától függő folyamatok fenntartásában azáltal, hogy elegendő anyagcsere-szubsztrátot generál, valamint kitisztítja az idegsejtek aktivitásából nyert „salakanyagokat” [122]. A MetS és/vagy IR-ben szenvedő alanyok nem képesek fenntartani az optimális neuronális környezetet, különösen nagy metabolikus igény esetén, például regionális agyi aktiválás során. Ez a károsodás, valamint a MetS-hez kapcsolódó egyéb tényezők, például a gyulladás és a megnövekedett oxidatív stressz, károsíthatja az agy integritását [81], ami a megismerés megváltozásához vezethet.

5. A táplálkozás hatása a MetS-re, az agyi keringésre és a megismerésre

5.1. Hasi elhízás

5.2. Diszlipidémia

5.3. Magas vérnyomás

Az alacsony zsírtartalmú tejbevitel különbsége ellenére a három étrendi szokás mind pozitívan befolyásolja a vérnyomást. Ennek oka az antioxidánsokban, vitaminokban és ásványi anyagokban gazdag gyümölcsök és zöldségek, olívaolaj, hal, magvak, gabona, diófélék, valamint többszörösen telítetlen zsírsavakban és rostokban gazdag nagyobb mennyiségű fogyasztása [154]. A diófélék gazdagok egyszeresen telítetlen zsírsavakban és többszörösen telítetlen zsírsavakban, vitaminokban, nyomokban ásványi anyagokban, oldható rostokban és polifenolokban, amelyek neuroprotektív vegyületek [155]. A mediterrán étrend nagyobb mértékű betartása, valamint az olívaolaj vagy a repce- és lenmagolaj, a zöldségek és a hal független bevitele mind a globális kognitív funkciókkal, a vizuális memóriával, a figyelem és a végrehajtó funkciókkal jár együtt magas kockázatú MetS esetén. Ezzel szemben a vörös hús és a teljes zsírtartalmú tejtermékek magasabb fogyasztási gyakorisága a kognitív működés romlásával jár együtt [156]. A Predimed tanulmány [157] kimutatta, hogy a dióval dúsított mediterrán étrend betartása jótékony hatással van az akut miokardiális infarktusra, agyvérzésre vagy a szív- és érrendszeri okokból bekövetkező halálra, és gátolja a kognitív hanyatlást. Csökkenti a derék kerületét is, a lipoproteinek kevésbé atherogén mintára váltanak a magas kardiovaszkuláris rizikójú alanyokban [158].

Az egészséges étrend mellett a szénhidrátok részleges helyettesítése fehérjékkel vagy egyszeresen telítetlen zsírokkal az energia 25% -áig tovább csökkentheti a vérnyomást [159]. MetS-ben szenvedő betegeknél a mérsékelt és általában fenntartható alacsony kalóriatartalmú étrend, amely viszonylag fehérjében és egyszeresen telítetlen zsírban gazdag és szénhidrátban szegény, szintén hatékonyan csökkentette a vérnyomást [32]. Az étrendi omega-3 PUFA bevitel fordított összefüggésben van a vérnyomással mind hipertóniás, mind normotenzív személyeknél keresztmetszeti epidemiológiai vizsgálatban [160]. Sőt, MetS-betegeknél tisztított n-3 zsírsavakkal (halolajból származó EPA és DHA) történő kiegészítés csökkentette a szisztolés vérnyomást [161].

Számos tanulmány kimutatta a kálium, az l -arginin, a C-vitamin, a kakaó-flavonoidok, a céklalé, a Q10 koenzim, a melatonin, a probiotikumok és az érlelt fokhagymakivonat használatát támogató tápanyagok magas vérnyomást csökkentő aktivitását. (Áttekintés: [162] ). Számos beavatkozási tanulmány azonban nem volt következetes, vagy kimutatta a vitaminok, ásványi anyagok és kiegészítők beadásának károsodását, hacsak nem volt egyértelmű és súlyos hiányosság.

Sőt, az étrendi sót és annak vérnyomásra gyakorolt hatását alaposan tanulmányozták. A sóra gyakorolt vérnyomás-reakcióképesség, amelyet sóérzékenységnek nevezünk, egyénenként jelentősen változik [163]. Egy tanulmány kimutatta, hogy a MetS-ben szenvedő alanyok vérnyomása rendkívül érzékeny az étkezési sóra, és hogy a sókorlátozás nagyon hatékonyan csökkentette a vérnyomást ezekben az egyénekben [164]. Ezenkívül egy populációalapú étrendi beavatkozási tanulmány pozitív és szignifikáns összefüggést állapított meg a MetS és a vérnyomás sóérzékenysége között cukorbetegeknél, ami arra utal, hogy a csökkent nátrium-bevitel előnyös lehet a MetS-ben szenvedő egyének számára [165].

Míg a Na + hipertóniában gyakorolt hatása jól ismert, a K + szerepét még mindig nem fedezték fel vagy nem számolták be a vizsgálatok során. A közelmúltban azonban felismerték a Na + és a K + kölcsönös függőségét a magas vérnyomás kialakulásában, és jelzi az egyidejű Na + korlátozás és a megnövekedett K + bevitel fontosságát, mint a hipertónia megelőzésének és kezelésének fontos stratégiáját [166]. A kálium nagyon fontos ásványi anyag, amelynek pozitív hatásai vannak a magas vérnyomás szabályozásában, és a K + bevitel megkétszereződése jelentős diasztolés vérnyomáscsökkenéssel jár együtt magas vérnyomásban szenvedő betegeknél, és ez a hatás nagyobbnak tűnik azoknál a betegeknél, akiknél magasabb a táplálék Na + bevitele [167]. A magasabb K + a szív- és érrendszeri és agyi érrendszeri balesetek, a 2-es típusú cukorbetegség, a bal kamrai hipertrófia, a szívelégtelenség és a szívritmuszavarok alacsonyabb gyakoriságával is jár, függetlenül a vérnyomás csökkenésétől [168]. Becslések szerint a napi K + bevitel 1 g-os növekedése és a napi Na + bevitel minden egyes 1 g-os csökkenése 20% -kal csökkenti az összes okozó halálozást [169]. A friss zöldségek, gyümölcsök és állati termékek (hal, hús) a K + természetes forrásai, és természetesen alacsony a Na-tartalma + .

5.4. Magas vércukorszint

Az étrendi magnézium nagyobb mennyiségű bevitele, amely a diófélék és sok teljes élelmiszer, különösen az állati termékek alkotóeleme, de a magasan tanulmányozott gabonákban is szerepel, az IR [174,175] és a T2DM [176] kockázatának csökkenésével jár, míg a magnéziumpótlás javítja a glükóz és az inzulin metabolizmusának mérése IR [177] és T2DM [178], valamint általában egészséges felnőtteknél [179]. A telített zsírsavakban dúsított étrend a megnövekedett IR-hoz kapcsolódik [180], míg a magas egyszeresen telítetlen zsírtartalmú étrend jelentősen javítja az inzulinérzékenységet a magas telített zsírtartalmú étrendhez képest [170].

6. Következtetések

A jövőbeli kutatások szempontjából fontos, hogy a MetS, az agyi érrendszer, a keringés és a kogníció közötti kapcsolatra összpontosítsunk az egész életen át, hogy tisztázzuk, mikor és milyen mechanizmusok befolyásolják a megismerést. Továbbá a táplálkozás MetS-re és annak jellemzőire gyakorolt hatását tovább kell értékelni, hogy elegendő és személyre szabott étrendi irányelveket dolgozzanak ki. A rendszer-alapú megközelítések képesek lesznek foglalkozni a MetS-összetevők komplex kölcsönhatásával, azzal, hogy ezek az interakciók hogyan különböznek a betegség státusában és az életkor függvényében, és jobb betekintést nyújtanak a mögöttes molekuláris mechanizmusokba.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a tanulmányt az EU 7. keretprogramja, a LipidiDiet (FP7/2007-2013) támogatta a 211696 számú támogatási megállapodás alapján.