Nhịn ăn kích hoạt những thay đổi bảo vệ thần kinh có thể làm chậm sự tiến triển của chứng mất trí nhớ

Một đánh giá mới cho thấy chế độ ăn uống hạn chế thời gian có thể kích hoạt chuỗi sự kiện trong ruột và não, giúp ngăn ngừa bệnh Alzheimer, Parkinson và các bệnh thoái hóa thần kinh khác.

Nhịn ăn gián đoạn và trục ruột-não

Một bài đánh giá được công bố trên tạp chí Nutrients đã xem xét dữ liệu tiền lâm sàng và lâm sàng hạn chế hiện có cho thấy rằng nhịn ăn gián đoạn (IF) có thể giúp giảm tải lượng protein độc hại, duy trì chức năng khớp thần kinh và khôi phục cân bằng miễn dịch và tế bào thần kinh đệm trong nhiều mô hình mắc các rối loạn thoái hóa thần kinh khác nhau.

Các nghiên cứu đã liên kết IG với sự gia tăng nồng độ vi khuẩn được biết là sản xuất các chất chuyển hóa có lợi và điều chỉnh phản ứng miễn dịch. Trong số các chất chuyển hóa này, axit béo chuỗi ngắn (SCFA), các phân tử tín hiệu quan trọng trong trục não-ruột (GBA), đóng một vai trò đặc biệt. Bằng chứng cho thấy IG có vai trò trong việc gia tăng số lượng vi khuẩn sản xuất SCFA như Eubacterium rectale, Roseburia spp. và Anaerostipes spp. Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã liên kết điều này với sự gia tăng mật độ synapse ở hồi hải mã và giảm phosphoryl hóa tau ở các mô hình động vật mắc bệnh Alzheimer.

IG kích hoạt biểu hiện gen vi khuẩn, đặc biệt thúc đẩy sự phát triển của các loài sản xuất butyrate. Nó cũng điều chỉnh quá trình chuyển hóa axit mật và điều hòa các con đường tryptophan, cải thiện sản xuất các chất chuyển hóa điều hòa thần kinh như serotonin và kynurenine. IG có liên quan đến việc giảm số lượng bạch cầu đơn nhân lưu hành, đóng vai trò quan trọng trong phản ứng viêm của cơ thể.

Viêm mạn tính mức độ thấp và lão hóa do viêm ở ruột ngày càng được công nhận là những nguyên nhân chính gây thoái hóa thần kinh. Tăng tính thấm ruột (còn gọi là "ruột rò rỉ") cho phép nội độc tố vi khuẩn xâm nhập vào hệ tuần hoàn, kích hoạt phản ứng miễn dịch và sản xuất cytokine tiền viêm. IH có thể làm tăng số lượng vi khuẩn sản xuất SCFA, giúp cải thiện tính toàn vẹn của biểu mô và giảm phơi nhiễm nội độc tố.

Bằng chứng gần đây cho thấy IG ảnh hưởng đến các con đường dẫn truyền thần kinh có nguồn gốc từ ruột, đặc biệt là những con đường liên quan đến chuyển hóa tryptophan và serotonin. Trong điều kiện IG, quá trình chuyển hóa tryptophan thành các dẫn xuất indole của vi khuẩn được tăng cường, điều này có thể làm trung gian cho các tác dụng bảo vệ thần kinh thông qua tín hiệu thụ thể hydrocarbon aryl (AhR). Điều này cũng thúc đẩy sự cân bằng giữa chức năng ruột và chức năng miễn dịch.

Viêm thần kinh nhạy cảm với nhịp sinh học: tình trạng viêm vùng dưới đồi có thể trở nên trầm trọng hơn do chế độ ăn uống bị rối loạn. IG làm giảm biểu hiện lipocalin-2 ở vùng dưới đồi, khôi phục cân bằng nội môi vùng dưới đồi và tăng cường các con đường thanh thải tế bào hình sao. Tác động của IG lên nhịp sinh học cũng có thể ảnh hưởng đến cân bằng oxy hóa khử của não và làm thay đổi động lực của ty thể.

Lập trình lại quá trình trao đổi chất, bảo vệ thần kinh và nhịn ăn gián đoạn

IG có thể tăng cường hiệu quả ty thể và khả năng chống oxy hóa bằng cách chuyển hoạt động trao đổi chất từ glucose sang các chất nền lipid và ketone như β-hydroxybutyrate (BHB). BHB phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh thông qua các đặc tính chống oxy hóa, điều hòa chức năng ty thể và trục não-ruột. BHB bảo tồn tiềm năng màng ty thể trong các mô hình tiền lâm sàng và cải thiện chức năng nhận thức ở bệnh Alzheimer và động kinh. Nó cũng thúc đẩy sức khỏe đường ruột bằng cách tăng cường tính toàn vẹn của hàng rào ruột. Kết hợp BHB với GBA và IG tạo ra một nền tảng vững chắc để giảm stress oxy hóa và tăng cường năng lượng sinh học của ty thể.

IG kích hoạt quá trình tự thực bằng cách kích thích SIRT1 và ức chế mTOR. SCFA cũng ảnh hưởng đến quá trình điều hòa biểu sinh của các gen tự thực. Sự gia tăng biểu hiện của yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF), giảm mảng bám amyloid và tăng phosphoryl hóa tau trong các mô hình bệnh Alzheimer, cũng như các tác dụng tương tự trong các mô hình bệnh Parkinson, củng cố tiềm năng của IG.

Các nghiên cứu hiện có về tương tác thần kinh miễn dịch đã chỉ ra rằng IG điều chỉnh tương tác giữa tế bào thần kinh đệm và tế bào thần kinh và duy trì tính toàn vẹn của hàng rào máu não. IG ảnh hưởng đến cân bằng thần kinh miễn dịch thông qua các tín hiệu trục não-ruột tích hợp, điều chỉnh hoạt động của tế bào thần kinh đệm, mạng lưới cytokine và khả năng phục hồi miễn dịch-chuyển hóa. Những thích ứng này là chìa khóa cho chức năng nhận thức và bảo vệ thần kinh lâu dài.

Ứng dụng trong thực hành lâm sàng và triển vọng

Việc sử dụng IG trong thực hành lâm sàng đòi hỏi phải đánh giá cẩn thận các cơ chế hoạt động, tính an toàn, tính cá nhân hóa và các cân nhắc về đạo đức. Điều này có thể là một thách thức đối với các nhóm dễ bị tổn thương như người cao tuổi do nguy cơ hạ đường huyết, mất nước và thiếu hụt vi chất dinh dưỡng. Việc tuân thủ điều trị cũng có thể gặp khó khăn, đặc biệt là khi suy giảm nhận thức ảnh hưởng đến việc duy trì thói quen, khiến việc tự dùng IG có khả năng gây nguy hiểm. Các nền tảng theo dõi người chăm sóc, bộ hẹn giờ trong ứng dụng và các giải pháp kỹ thuật số khác có thể giúp vượt qua những thách thức này.

Có một sự chuyển dịch sang phương pháp nhịn ăn chính xác (cá nhân hóa) dựa trên bằng chứng ngày càng tăng cho thấy các yếu tố di truyền, biểu sinh, chuyển hóa và hệ vi sinh vật định hình phản ứng của từng cá nhân với việc nhịn ăn. Việc đưa vào các dấu ấn sinh học như nhịp điệu melatonin, giai đoạn ngủ và biên độ cortisol mở ra một hướng đi đầy hứa hẹn cho phương pháp tiếp cận dinh dưỡng theo thời gian cá nhân hóa. Điều này có thể đặc biệt hữu ích cho những người mắc các rối loạn thoái hóa thần kinh, những người thường bị rối loạn nhịp sinh học.

Tác dụng đa hình của IG khiến nó trở thành nền tảng lý tưởng cho các chiến lược điều trị đa phương thức. Điều này đặc biệt quan trọng trong thoái hóa thần kinh, nơi các phương pháp điều trị đơn trị liệu hiếm khi mang lại lợi ích lâm sàng lâu dài. Việc kết hợp tập luyện aerobic hoặc kháng lực với IG đã mang lại những lợi ích bổ sung về nhận thức thần kinh trong một số nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng thí điểm.

IH đang nổi lên như một chiến lược trị liệu thần kinh có tiềm năng mở rộng. Khi các ứng dụng lâm sàng phát triển, việc tích hợp IH vào một khuôn khổ y học cá nhân hóa toàn diện bằng cách sử dụng công nghệ y tế kỹ thuật số, các dấu ấn sinh học đa ô-míc và các liệu pháp bổ sung sẽ rất quan trọng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng hầu hết dữ liệu hỗ trợ hiện nay đến từ các nghiên cứu tiền lâm sàng trên động vật, và các nghiên cứu trên người quy mô lớn vẫn còn hạn chế.

Các nghiên cứu trong tương lai nên bao gồm các thử nghiệm có đối chứng ngẫu nhiên sử dụng thiết kế phân tầng, tích hợp các dấu ấn sinh học theo chiều dọc và tính đến sự tuân thủ trong thế giới thực.