Растительные соединения из ягод и чая могут помочь замедлить старение мозга

Употребление в пищу продуктов, богатых растительными соединениями, известными как полифенолы, предполагает многообещающий подход к защите мозга от возрастных изменений. Недавний всесторонний обзор, опубликованный в журнале Nutrients, предоставляет доказательства того, что эти природные вещества могут помочь замедлить развитие нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Исследование подчеркивает, как полифенолы взаимодействуют с клеточными путями, уменьшая воспаление и окислительный стресс, хотя ученые отмечают, что для подтверждения этих преимуществ необходимы дополнительные исследования на людях.

По мере старения населения планеты число людей, страдающих деменцией и другими когнитивными расстройствами, продолжает быстро расти. Такие заболевания, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, имеют несколько общих биологических механизмов, связанных с естественным процессом старения. В рамках научной концепции, известной как геронтологическая теория, само старение рассматривается как основная причина этих заболеваний. Эта концепция предполагает, что общие процессы старения, такие как хроническое воспаление и нарушение клеточной энергетической функции, действуют совместно, постепенно ослабляя мозг с течением времени.

Чтобы понять, как факторы образа жизни могут противодействовать этим биологическим изменениям, исследователи обращаются к питанию. Растительная пища содержит множество биоактивных соединений, которые представляют собой природные химические вещества, способные влиять на клеточные функции. Полифенолы — это особая, широко изучаемая категория этих растительных соединений, встречающихся в природе в таких продуктах, как ягоды, листовая зелень, кофе, чай, какао и оливковое масло первого отжима. Существуют тысячи различных полифенолов, которые подразделяются на группы, такие как флавоноиды, фенольные кислоты, стильбены и лигнаны. Флавоноиды, например, в высокой концентрации содержатся в ягодах и чае, а стильбены включают такие соединения, как ресвератрол, содержащийся в винограде.

Группа исследователей из Университета Семмельвейса, Люблинского университета естественных наук и Медицинского колледжа Ягеллонского университета обобщила существующую научную литературу, чтобы изучить, как диетические полифенолы изменяют основные механизмы старения мозга. Они хотели представить обновленный взгляд на то, как эти соединения взаимодействуют с биологией человека и что это означает для сохранения памяти и мыслительных способностей. Изучив как лабораторные эксперименты, так и данные популяционных исследований, авторы стремились составить карту биологического пути этих питательных веществ от пищеварительного тракта до мозга.

Обзор показывает, что диеты, естественно богатые полифенолами, как правило, связаны с более низким риском когнитивных нарушений в наблюдательных исследованиях. Два ярких примера — средиземноморская диета и диета MIND. Средиземноморская диета включает в себя большое количество овощей, фруктов, цельнозерновых продуктов и оливкового масла.

Диета MIND делает акцент на продуктах, известных своей пользой для здоровья мозга, таких как орехи, ягоды и листовая зелень, одновременно ограничивая употребление сильно переработанных продуктов. Исследования показывают, что сложная смесь растительных соединений в этих диетах действует синергически, защищая нейроны, которые являются основными нервными клетками головного мозга.

На клеточном уровне полифенолы, по-видимому, борются с окислительным стрессом. Окислительный стресс — это повреждающий процесс, при котором нестабильные молекулы, называемые свободными радикалами, накапливаются и наносят вред клеточным структурам, включая ДНК и клеточные мембраны.

Поскольку мозг потребляет огромное количество кислорода для получения энергии, он крайне уязвим к такому типу химического повреждения. Исследования на животных и в лабораторных условиях показывают, что полифенолы могут активировать собственные внутренние антиоксидантные защитные системы организма. Запуская специфический клеточный путь, известный как Nrf2, эти растительные соединения помогают нейтрализовать вредные свободные радикалы до того, как они смогут необратимо повредить нежную ткань мозга.

Помимо борьбы с окислительным стрессом, полифенолы демонстрируют потенциал в снижении хронического воспаления. С возрастом в головном мозге резидентные иммунные клетки часто становятся чрезмерно активными. Это приводит к стойкому, слабо выраженному воспалительному процессу, который может нанести вред окружающим нейронам. В обзоре представлены доказательства того, что полифенолы могут блокировать определенные воспалительные сигнальные пути, что помогает поддерживать баланс иммунного ответа головного мозга и предотвращает чрезмерное повреждение клеток.

Еще одно важное открытие касается того, как мозг управляет белками и клеточной энергией. При таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, аномальные белки слипаются и нарушают нормальную работу мозга. Лабораторные модели показывают, что некоторые полифенолы, такие как ресвератрол, содержащийся в винограде, или EGCG, содержащийся в зеленом чае, могут препятствовать этому процессу слипания. Эти соединения, по-видимому, стимулируют аутофагию — естественную систему клеточной переработки, которая помогает клеткам более эффективно удалять поврежденные белки и неисправные компоненты.

Дисфункция митохондрий — еще один характерный признак старения мозга, на который могут влиять полифенолы. Митохондрии — это крошечные энергетические фабрики внутри клеток. Со временем эти структуры накапливают повреждения и становятся менее эффективными, лишая клетки мозга огромного количества энергии, необходимой им для функционирования. В обзоре освещаются доклинические данные, свидетельствующие о том, что полифенолы могут активировать клеточные сенсоры, которые способствуют созданию новых, здоровых митохондрий, помогая восстановить энергетический баланс в стареющих нейронах.

Кишечный микробиом, представляющий собой обширное сообщество бактерий, обитающих в пищеварительном тракте человека, играет огромную роль в том, как организм перерабатывает и использует полифенолы. Когда люди употребляют такие продукты, как ягоды или какао, лишь небольшая часть полифенолов всасывается непосредственно в кровоток через тонкий кишечник. Подавляющее большинство попадает в толстый кишечник, где кишечные бактерии расщепляют сложные молекулы на более мелкие, легко усваиваемые продукты метаболизма.

Эти более мелкие бактериальные побочные продукты затем могут попадать в кровоток и циркулировать по всему организму. Многие из этих модифицированных соединений способны преодолевать гематоэнцефалический барьер — высокоизбирательный фильтр, защищающий мозг от циркулирующих токсинов. Считается, что, попав в мозг, эти метаболиты, образующиеся в кишечнике, оказывают защитное действие на клетки мозга. Поскольку у каждого человека немного отличается состав кишечной микрофлоры, то, как один человек усваивает полифенолы и получает от них пользу, может совершенно отличаться от того, как это делает другой.

Одним из главных ограничений в этой области исследований питания является то, что большая часть современных молекулярных знаний получена на основе исследований изолированных клеток в пробирках или на животных моделях. Человек усваивает растительную пищу совершенно иначе, и концентрация полифенолов, используемая в лабораторных экспериментах, часто намного выше, чем та, которую человек когда-либо потреблял бы в обычном рационе. Авторы отмечают, что клинические испытания на людях дали неоднозначные результаты, вероятно, из-за различий в дизайне исследований, короткой продолжительности испытаний и различных способов усвоения этих питательных веществ отдельными людьми.

Люди могут неверно истолковать эти оптимистичные результаты, посчитав, что концентрированные полифенольные добавки автоматически предотвратят деменцию или обратят вспять когнитивные нарушения. В обзоре отмечается, что прием высоких доз изолированных полифенолов в форме таблеток может фактически иметь непредвиденные негативные последствия. При неестественных концентрациях некоторые полифенолы могут действовать как прооксиданты, вызывая повреждение клеток, или они могут препятствовать усвоению организмом необходимых питательных веществ, таких как железо. Научный консенсус склоняется к тому, чтобы получать эти соединения из сбалансированной, разнообразной диеты, состоящей из цельных продуктов.

В будущих исследованиях необходимо сосредоточиться на крупномасштабных, долгосрочных испытаниях на людях, отслеживающих диету и биологические маркеры в течение многих лет. Полагаться на то, что люди просто помнят и сообщают о том, что они ели, крайне неточно. Чтобы исправить это, ученые надеются больше полагаться на метаболомику — процесс, измеряющий точные химические побочные продукты пищи, остающиеся в крови или моче. Это объективное измерение дает более точное представление о том, что человек фактически потреблял и усваивал.

Исследователи также надеются разработать планы точного питания в ближайшие годы. Точное питание учитывает уникальную генетику человека, состояние метаболизма и состав кишечной микрофлоры, чтобы адаптировать диетические рекомендации. Понимая, как именно разные организмы перерабатывают растительные соединения, исследователи надеются предложить конкретные, индивидуальные рекомендации по питанию, которые помогут более эффективно защитить стареющий мозг.

Иллюстрация к статье: Яндекс.Картинки