In unserem drittel Teil der Blogartikel-Serie geht es um die positiven Einflüsse gesunder Ernährung auf Verzögerungen von Alterserscheinungen genau genommen der diätetischen Interventionen mit polyphenolreichen Lebensmitteln um neuronale und Verhaltensdefizite im Zusammenhang mit dem Altern verbessern.

Es wird geschätzt, dass bis zum Jahr 2050 etwa 20% der Gesamtbevölkerung der USA älter als 65 Jahre sein werden, was fast doppelt so viel ist wie heute. Darüber hinaus sind die USA mit einer zunehmend übergewichtigen/fettleibigen Bevölkerung konfrontiert, die ein erhöhtes Risiko für Stoffwechselstörungen hat, was zu Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen und damit einhergehenden Verhaltensstörungen führt. Altern und metabolische Dysregulation sind beide mit zahlreichen kognitiven und motorischen Defiziten bei Aufgaben verbunden, die feinmotorische Kontrolle, Gleichgewicht, Kurz- und Langzeitgedächtnis oder exekutive Funktion erfordern. Studien sowohl an Menschen als auch an Tiermodellen haben gezeigt, dass oxidativer Stress und Entzündungen sowie eine beeinträchtigte Insulinresistenz gemeinsame Merkmale bei kardiometabolischen und vaskulären Erkrankungen, Fettleibigkeit und altersbedingten Rückgängen der kognitiven und motorischen Funktionen sind.86 Neuroinflammation tritt lokal im Gehirn auf; aber auch periphere Entzündungszellen und zirkulierende Entzündungsmediatoren (z.B. Zytokine) können in das Gehirn eindringen, und dies geschieht mit zunehmendem Alter leichter.87 Daher müssen Strategien gefunden werden, um die oxidative und entzündliche Anfälligkeit für altersbedingte Veränderungen zu verringern und Defizite in der motorischen und kognitiven Funktion umzukehren.

Eine gezielte Beeinflussung der peripheren Entzündung und der Insulinsignalisierung könnte die Insulinresistenz und die Infiltration von Entzündungsmediatoren in das Gehirn reduzieren und dadurch die Inzidenz einer Vielzahl von altersbedingten Defiziten verringern. Studien haben gezeigt, dass Pflanzen, insbesondere bunte Obst- oder Gemüsepflanzen, polyphenolische Verbindungen enthalten, die starke antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen haben,88 und ein erhöhter Obst- und Gemüseverzehr wurde mit einem verringerten Nüchtern-Insulinspiegel in Verbindung gebracht.89 Es häufen sich die Beweise dafür, dass der Verzehr dieser polyphenolreichen Nahrungsmittel, insbesondere von Beerenfrüchten, eine Strategie sein könnte, um altersbedingten neuronalen Defiziten infolge von Neuroentzündungen vorzubeugen oder diese sogar rückgängig zu machen.90 Kürzlich wurden diese Beweise auf doppelblinde, plazebokontrollierte, randomisierte Interventionsstudien am Menschen ausgeweitet, die gezeigt haben, dass der Verzehr von Flavonoiden/Polyphenolen mit Vorteilen für die kognitive Funktion verbunden ist.91

Präklinische Studien haben zu der Hypothese geführt, dass der Schlüssel zur Verringerung der Inzidenz von altersbedingten Verhaltensdefiziten darin liegt, das neuronale Umfeld mit polyphenolreichen Nahrungsmitteln wie Beerenobst so zu verändern, dass Neuroinflammation und oxidativer Stress sowie die Anfälligkeit dafür reduziert werden. In frühen Studien mit Tiermodellen schwächten rohe Heidelbeer- (BB) oder Erdbeerextrakte signifikant ab92 und kehrten93 altersbedingte motorische und kognitive Defizite bei seneszenten Nagern um. Die BB-Supplementierung schützte auch 9 Monate alte C57Bl/6-Mäuse vor den schädlichen Auswirkungen des Verzehrs einer fettreichen Ernährung.94 Das neuartige Objekterkennungs-Gedächtnis wurde durch die fettreiche Ernährung beeinträchtigt, aber die Supplementierung mit Blaubeeren verhinderte zeitabhängig Defizite im Erkennungs-Gedächtnis. Das räumliche Gedächtnis, wie es im Morris-Wasserlabyrinth gemessen wurde, verbesserte sich ebenfalls nach 5 Monaten Diät.94 Nachfolgende Forschungen legten nahe, dass die Polyphenole der Beerenfrüchte zusätzlich zu ihren entzündungshemmenden und antioxidativen Aktivitäten eine Vielzahl von Wirkungen haben können.90 Außerdem wurde gezeigt, dass die in Heidelbeeren enthaltenen Anthocyane ins Gehirn gelangen, und ihre Konzentrationen wurden mit der kognitiven Leistung korreliert.

Epidemiologische Studien, die sich auf den Obst- und Gemüseverzehr und die kognitive Funktion konzentriert haben, haben auch weitgehend herausgefunden, dass ein angemessener Verzehr einen kognitiven Rückgang verhindern kann, während ein niedriger Verzehr mit einem erhöhten kognitiven Rückgang verbunden ist.85 Insbesondere ein erhöhter Verzehr von Blaubeeren und Erdbeeren sowie eine erhöhte Aufnahme von Anthocyanidinen und Gesamtflavonoiden wurde mit einer Verlangsamung der Rate des kognitiven Rückgangs um bis zu 2,5 Jahre in Verbindung gebracht.

Die Fähigkeit von Beerenfrüchten, sich vor altersbedingten kognitiven Beeinträchtigungen zu schützen, wurde auch in einer wachsenden Zahl von doppelblinden, plazebokontrollierten, randomisierten Studien mit menschlicher Intervention untersucht. So verbesserte der Heidelbeersaft bei älteren Männern und Frauen mit altersbedingter Gedächtnisschwäche, die ihn konsumierten, die Wortlistenerinnerung und das paarweise assoziierte Lernen im Vergleich zum Ausgangswert signifikant.97 Eine kürzlich durchgeführte Studie98 , in der ähnliche kognitive Aufgaben wie in den Nagerstudien gemessen wurden, zeigte, dass gefriergetrocknete Heidelbeeren (24 g/Tag, entspricht einer Tasse frischer Heidelbeeren) für 90 Tage zwei Maße der exekutiven Funktion bei älteren Erwachsenen (im Alter von 60-75 Jahren) verbesserten. Die Teilnehmer der Heidelbeergruppe zeigten signifikant weniger Wiederholungsfehler im kalifornischen verbalen Lerntest sowie reduzierte Wechselkosten bei einem Aufgabenwechseltest über Studienbesuche hinweg, im Vergleich zu den Kontrollen, die Placebo-Pulver konsumierten. Nach dem Verzehr von Heidelbeeren wurde jedoch keine Verbesserung des Gangs oder des Gleichgewichts beobachtet.98 Schließlich verbesserte eine 12-wöchige Supplementation mit Heidelbeerkonzentrat die Gehirndurchblutung, die aufgabenbezogene Aktivierung und die kognitive Funktion (d. h. das Arbeitsgedächtnis) bei gesunden älteren Erwachsenen, die 30 ml Heidelbeerkonzentrat zu sich nahmen, das 387 mg Anthocyanidine lieferte.99 Diese Studien legen nahe, dass die Beerenfrucht eine wirksame Strategie zur Verhinderung, Verzögerung oder Umkehrung kognitiver Funktionsstörungen während des Alterns sein könnte.

Kognitives Altern tritt nicht gleichzeitig in allen kognitiven Bereichen auf, wobei verschiedene Bereiche im frühen Erwachsenenalter ihren Höhepunkt erreichen, bevor sie ein Plateau erreichen oder abnehmen. Daher können Interventionen im frühen Lebensalter zu gesundheitlichen Vorteilen führen, die erst im späteren Leben messbar sind. Blaubeeren haben in zwei akuten, Cross-over-konzipierten Studien bei Kindern im Schulalter (7-10 Jahre) positive kognitive Vorteile gezeigt. Die erste Studie100 zeigte, dass der Verzehr eines flavonoidreichen Heidelbeergetränks (200 g) im Vergleich zu einer gematchten Vehikelgruppe zu einer signifikant besseren verzögerten Wortlistenerinnerung beim auditorisch-verbalen Lerntest nach Rey führte, was auf eine effektivere Kodierung der Gedächtnisinhalte schließen lässt. Es gab jedoch keinen Nutzen der Heidelbeer-Intervention bei der Messung der Aufmerksamkeit, der Reaktionshemmung oder des visuell-räumlichen Gedächtnisses und keinen negativen Einfluss auf die proaktive Interferenz.100 Die zweite Studie100 derselben Gruppe untersuchte die Kognition zu Beginn und dann 1,15, 3 und 6 Stunden nach dem Konsum von Placebo (Vehikel) oder Heidelbeergetränken mit 15 oder 30 g gefriergetrocknetem Heidelbeerpulver (WBB). Die Einnahme von WBB-Pulver verbesserte das Erinnerungsvermögen um 1.15 Uhr, verbesserte die verzögerte Worterkennung, die zu jedem gemessenen Zeitpunkt aufrechterhalten wurde, und verbesserte die Genauigkeit bei einer anspruchsvollen Interferenzaufgabe um 3 Uhr. Die beste kognitive Leistung wurde nach der 30-g-Dosis gesehen, insbesondere bei Aufgaben mit einem höheren kognitiven Anspruch.100

Mit zunehmendem Alter schwächt sich die Fähigkeit des Menschen, sich gegen die Auswirkungen von oxidativem Stress und Entzündungen zu wehren, wodurch ältere Menschen einem erhöhten Risiko für neuronale Erkrankungen und Degradation ausgesetzt sind. Neuroprotektive Lebensmittel, wie Beeren und andere dunkel gefärbte Früchte, stellen eine Möglichkeit dar, alternde Gehirne vor diesem Schaden zu schützen, indem sie Entzündungen und oxidativen Stress im Gehirn reduzieren und so vor kognitiven Rückgängen in gealterten Bevölkerungen schützen.

Schlussfolgerung

Dieser Überblick hat die neuesten Fortschritte in der Frage aufgezeigt, wie sich Lebensmittel und Verzehrsmuster zu verschiedenen Entwicklungszeiten auf das Gehirn auswirken, sowie die Verhaltensmanifestationen, die sich aus diesen Effekten ergeben können. Zum Beispiel kann Überernährung im frühen Alter die neuroinflammatorische Reaktion des Gehirns auf herausfordernde Reize dauerhaft sensibilisieren, was zu kognitiven und immunologischen Fehlfunktionen während des ganzen Lebens führt. ES verändert die Gehirnfunktion über Stoffwechsel- und Ernährungsfaktoren, um die Anfälligkeit für die Entwicklung emotionaler und kognitiver Störungen zu erhöhen. Der lang- und kurzfristige Verzehr von Lebensmitteln mit hohem Gehalt an gesättigten Fettsäuren im Erwachsenenalter führt über einen Glukokortikoid-Anstieg im Hippocampus zu einem sensibilisierten Entzündungsphänotyp, der zu Lern- und Gedächtnisschwächen führt. Ein Ungleichgewicht von Omega-3- und Omega-6-PUFA trägt zu Störungen der Entwicklung des Nervensystems bei, indem es die Aktivierung der Mikroglia verändert, was zu einer abnormalen Bildung neuronaler Netzwerke und Aktivität führt. Schließlich kann der Verzehr von Obst und Gemüse mit hohem Polyphenolgehalt altersbedingten kognitiven Defiziten vorbeugen und diese rückgängig machen, indem er oxidativen Stress und Entzündungen verringert. Insgesamt zeigen diese Daten, dass die Aufmerksamkeit auf die Zusammensetzung der Nahrung wichtig ist für eine dauerhafte Wirkung über den Stoffwechsel hinaus, und unterstreichen die vielversprechende Wahrscheinlichkeit, dass wir unsere Kognition während des gesamten Lebens und bis ins hohe Alter mit einfachen diätetischen Interventionen verbessern können. Diese Daten machen deutlich, dass sich die Lebensmittelindustrie und die Wissenschaft gleichermaßen auf die Forschung und Entwicklung von Ernährungsstrategien konzentrieren müssen, die am besten geeignet sind, unsere kognitive und emotionale Gesundheit zu unterstützen; Lebensmittel mit einem hohen Gehalt an Omega-3-PUFA und Polyphenolen könnten ein vielversprechender Ansatzpunkt sein.

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