Uno studio sul digiuno intermittente offre un modello per la ricerca sugli effetti della dieta sul cervello / Intermittent Fasting Study Offers a Blueprint for Researching Diet’s Effect on the Brain

Uno studio sul digiuno intermittente offre un modello per la ricerca sugli effetti della dieta sul cervello / Intermittent Fasting Study Offers a Blueprint for Researching Diet’s Effect on the Brain

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Lo studio offre importanti indizi sui potenziali benefici del digiuno intermittente e di una dieta sana standard sulla salute del cervello.

I ricercatori della Johns Hopkins Medicine e del National Institute on Aging dei National Institutes of Health affermano che il loro studio su 40 anziani affetti da obesità e resistenza all'insulina, assegnati in modo casuale ad una dieta di digiuno intermittente od ad una dieta sana standard approvata dal Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti (USDA), offre importanti indizi sui potenziali benefici di entrambi i piani alimentari sulla salute del cervello.

La resistenza all'insulina è un segno distintivo del diabete di tipo 2 ed è comune nelle persone obese. Gli studi suggeriscono che le persone con resistenza all'insulina hanno un rischio più elevato del solito di sviluppare il morbo di Alzheimer ed altri disturbi cognitivi. Di conseguenza, vari regimi di perdita di peso figurano ampiamente come modi per ridurre il rischio di questi disturbi metabolici e cerebrali.

Precedenti ricerche della Johns Hopkins su modelli animali di diabete e morbo di Alzheimer hanno dimostrato che il digiuno intermittente può migliorare la cognizione e la sensibilità all'insulina. Il nuovo studio, pubblicato il 19 giugno su  Cell Metabolism, ha testato gli effetti del digiuno intermittente su donne e uomini a rischio di deterioramento cognitivo e offre un "modello", scrivono gli autori, per utilizzare un ampio pannello di biomarcatori per valutare l'impatto dietetico, inclusa l'analisi delle vescicole extracellulari, piccoli pacchetti di materiali rilasciati dai neuroni, che sono tipi di cellule cerebrali che inviano messaggi. Tali vescicole extracellulari derivate dai neuroni vengono rilasciate nel sangue circolante e sono state raccolte dai partecipanti al nuovo studio durante un periodo di otto settimane mentre ogni persona seguiva una delle due diete.

I risultati hanno rivelato che entrambi i tipi di piani dietetici hanno avuto benefici per quanto riguarda la riduzione della resistenza all'insulina ed il miglioramento della cognizione, con miglioramenti nella memoria e nella funzione esecutiva con entrambe le diete, ma più fortemente con la dieta del digiuno intermittente, secondo  Mark Mattson, Ph.D. , professore associato di neuroscienze presso la Johns Hopkins University School of Medicine ed ex capo del laboratorio di neuroscienze presso il National Institute on Aging di Baltimora. "Altri scienziati potrebbero voler incorporare i marcatori (cerebrali) (che abbiamo utilizzato) in ulteriori studi più ampi sulla dieta e sulla salute del cervello", afferma Mattson.

Poiché le persone con obesità e resistenza all'insulina potrebbero essere più a rischio di deterioramento cognitivo e malattia di Alzheimer rispetto alle persone con metabolismo ed indice di massa corporea (BMI) normali,  Dimitrios Kapogiannis, MD, capo della sezione di neuroscienze umane presso il National Institute on Aging e professore associato di neurologia presso la Johns Hopkins University School of Medicine, ha sviluppato un metodo per isolare le vescicole extracellulari derivate dai neuroni dal sangue. Il suo laboratorio ha trovato prove molecolari di resistenza all'insulina nelle vescicole extracellulari rilasciate dai neuroni di persone con diabete e malattia di Alzheimer e, poiché i campioni di sangue sono relativamente facili da raccogliere, sono stati considerati buoni candidati per un uso diffuso.

Per testare gli effetti delle due diete sui biomarcatori delle funzioni cerebrali, i partecipanti al nuovo studio sono stati reclutati da giugno 2015 e dicembre 2022 e sono state completate quattro valutazioni di persona presso strutture gestite dal National Institute on Aging presso il MedStar Harbor Hospital di Baltimora. Tra i partecipanti, 40 hanno completato il loro studio di otto settimane. Inoltre, 20 sono stati assegnati ad una dieta di digiuno intermittente che ha limitato le calorie a un quarto dell'assunzione giornaliera raccomandata per due giorni consecutivi alla settimana e hanno seguito la dieta di vita sana dell'USDA, che consiste in frutta, verdura, cereali integrali, proteine ​​magre, latticini magri e zuccheri aggiunti limitati, grassi saturi e sodio, per i restanti cinque giorni. La dieta di vita sana dell'USDA è stata assegnata ad altri 20 partecipanti allo studio ogni giorno della settimana.

L'età media dei partecipanti in entrambi i gruppi era di 63 anni, 25 erano bianchi, 14 erano neri e uno era ispanico. C'erano 24 uomini e 16 donne. Tutti erano obesi e avevano insulino-resistenza.

I ricercatori hanno scoperto che entrambe le diete avevano effetti ugualmente positivi sulla riduzione dei marcatori di resistenza all'insulina nelle vescicole extracellulari, migliorando BrainAGE (una misurazione dell'età biologica del cervello tramite dati di risonanza magnetica strutturale) ed abbassando la concentrazione di glucosio nel cervello. La ridotta concentrazione di glucosio è un corollario di un maggiore utilizzo di glucosio.

Entrambe le diete hanno migliorato anche le consuete misurazioni della salute metabolica, tra cui peso, BMI, misurazione della circonferenza della vita, lipidi nel sangue come il colesterolo e resistenza all'insulina.

La funzione esecutiva e la memoria (un insieme di abilità mentali che aiutano a pianificare e raggiungere gli obiettivi) sono migliorate di circa il 20% in più nel gruppo che ha seguito il digiuno intermittente rispetto al gruppo che ha seguito una dieta sana.

Alcuni partecipanti allo studio hanno segnalato effetti collaterali modesti, tra cui stitichezza, feci molli e occasionali mal di testa.

I ricercatori hanno anche osservato livelli aumentati di una proteina neurofilamento (una proteina strutturale nei neuroni) in entrambi i gruppi dietetici, ma principalmente nel gruppo del digiuno intermittente. Cosa ciò significhi per quanto riguarda la salute del cervello non è chiaro.

"Questo è un marcatore da continuare a valutare in ulteriori studi", afferma Mattson. "I neuroni rilasciano molte proteine ​​ed un'idea è che il digiuno intermittente potrebbe causare una sorta di neuroplasticità (un cambiamento nella struttura) nei neuroni, causando il rilascio di proteine ​​neurofilamentari".

I ricercatori della Johns Hopkins ed altri avvertono che le persone interessate al digiuno intermittente dovrebbero pianificarlo attentamente con un medico, perché potrebbe essere dannoso per alcune persone, comprese quelle affette da diabete di tipo 1 e disturbi alimentari.

ENGLISH

Study offers important clues about the potential benefits of both intermittent fasting and a standard healthy diet on brain health.

Researchers from Johns Hopkins Medicine and the National Institutes of Health’s National Institute on Aging say their study of 40 older adults with obesity and insulin resistance who were randomly assigned to either an intermittent fasting diet or a standard healthy diet approved by the U.S. Department of Agriculture (USDA) offers important clues about the potential benefits of both eating plans on brain health.

Insulin resistance is a hallmark of type 2 diabetes and is common in people with obesity. Studies suggest that people with insulin resistance are at higher risk than usual for Alzheimer’s disease and other cognitive impairment. As a result, various weight loss regimens figure widely as ways to reduce risk of these metabolic and brain disorders.

Previous Johns Hopkins research on animal models of diabetes and Alzheimer’s disease showed that intermittent fasting can improve cognition and insulin sensitivity. The new study, published June 19 in Cell Metabolism, tested the effects of intermittent fasting on women and men at risk for cognitive impairment, and it offers a “blueprint,” the authors write, for using a wide panel of biomarkers to assess dietary impact, including analysis of extracellular vesicles — tiny packets of materials shed from neurons, which are types of brain cells that send messages. Such neuron-derived extracellular vesicles are shed into circulating blood and were collected from the new study’s participants during an eight-week period while each person followed one of the two diets.

The results revealed that both types of diet plans had benefits regarding decreasing insulin resistance and improving cognition, with improvements in memory and executive function with both diets, but more strongly with the intermittent fasting diet, according to Mark Mattson, Ph.D., adjunct professor of neuroscience at the Johns Hopkins University School of Medicine and former chief of the laboratory of neurosciences at the National Institute on Aging in Baltimore. “Other scientists may want to incorporate the (brain) markers (we used) into additional, larger studies of diet and brain health,” Mattson says.

Because people with obesity and insulin resistance may be more at risk of cognitive impairment and Alzheimer’s disease than people with normal metabolism and body mass index (BMI), Dimitrios Kapogiannis, M.D., chief of the human neuroscience section at the National Institute on Aging and adjunct associate professor of neurology at the Johns Hopkins University School of Medicine, developed a method to isolate neuron-derived extracellular vesicles from blood. His laboratory found molecular evidence of insulin resistance in extracellular vesicles shed from neurons of people with diabetes and Alzheimer’s disease, and because blood samples are relatively easy to collect, they were considered good candidates for widespread use.

To test the effects of the two diets on brain function biomarkers, participants in the new study were recruited from June 2015 and December 2022, and four in-person assessments were completed at facilities run by the National Institute on Aging at MedStar Harbor Hospital in Baltimore. Among the participants, 40 completed their eight-week study. Also, 20 were assigned to an intermittent fasting diet that restricted calories to one-quarter of the recommended daily intake for two consecutive days per week, and they followed the USDA’s healthy living diet — which consists of fruits, vegetables, whole grains, lean proteins, low-fat dairy products and limited added sugars, saturated fats and sodium — for the remaining five days. The USDA’s healthy living diet was assigned to 20 other study participants each day of the week.

The average age of participants in both groups was 63, and 25 were white, 14 were Black and one was Hispanic. There were 24 men and 16 women. All were obese and had insulin resistance.

The researchers found that both diets had equally positive effects on reducing insulin resistance markers in extracellular vesicles, improving BrainAGE (a measurement of the brain’s biological age using structural MRI data) and lowering glucose concentration in the brain. Reduced glucose concentration is a corollary of higher glucose use.

Both diets also improved customary measurements of metabolic health, including weight, BMI, measurement of waist circumference, blood lipids such as cholesterol, and insulin resistance.

Executive function and memory (which are a set of mental skills that helps with planning and achieving goals) improved approximately 20% more in the intermittent fasting group than in the healthy living diet group.

A few study participants reported modest side effects including constipation and loose stools, and occasional headaches.

The researchers also saw increased levels of a neurofilament protein (a structural protein in neurons) in both diet groups, but mainly in the intermittent fasting group. What that means regarding brain health is unclear.

“This is a marker to continue to evaluate in further studies,” says Mattson. “Neurons release a lot of proteins, and one idea is that intermittent fasting may be causing some kind of neuroplasticity (a change in structure) in neurons, causing the release of neurofilament proteins.”

The Johns Hopkins researchers and others caution that people interested in intermittent fasting should plan carefully with a health care practitioner because it could be harmful to some people, including those with type 1 diabetes and eating disorders.

Da:

https://www.technologynetworks.com/proteomics/news/intermittent-fasting-study-offers-a-blueprint-for-researching-diets-effect-on-the-brain-388159