Intermitterende faste redder synapser: Beskytter mod kognitiv tilbagegang ved vaskulær demens

Forskere fra La Trobe University og partnerinstitutter har vist, at en 16-timers intermitterende faste (IF) administreret i tre måneder før og efter en model for kronisk cerebral hypoperfusion (CCH) beskytter hukommelse og synaptisk integritet hos mus med vaskulær demens. Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Theranostics.

Eksperimentelt design

• VaD-model: Mus undergår bilateral carotisarteriestenose (BCAS), hvilket forårsager CCH og er karakteriseret ved tab af hvid substans og kognitiv svækkelse.
• Intervention: IF-gruppen fastede i 16 timer dagligt (16:00 til 08:00) i tre måneder før og efter placering af BCAS-spiralen; kontrolgruppen spiste ad libitum.

Vigtigste resultater

1. Bevarelse af kognitiv funktion: I Barnes-labyrinten viste IF-mus ikke forringelse i den rumlige hukommelse efter BCAS, i modsætning til fritgående dyr.
2. Synaptisk beskyttelse: Elektronmikroskopi afslørede bevarelse af synaptisk kontakttæthed i hippocampus, selv under igangværende hypoperfusion, selvom den underliggende arkitektur var uændret.
3. Proteomisk "reprogrammering":
   • Forbedret synaptisk stabilitet: øgede niveauer af proteiner, der styrker præsynaptiske vesikler og postsynaptiske komplekser.
   • Forbedret GABA-signalering forbedrer hæmmende transmission og kompenserer for hypoperfusion.
   • Reduktion af neuroinflammation: undertrykkelse af inflammatoriske mediatorer og mikroglial synapse-"spisning" (komplementmedieret beskæring).

Mekanismer efter faser

• Tidlig fase: styrkelse af synaptiske strukturer.
• Mellemfase: metabolisk optimering (aktivering af Nrf2-, PGC-1α-ruter).
• Sen fase: langvarig undertrykkelse af kronisk neuroinflammation via NLRP3 og mikroglia.

Betydning og udsigter

Disse data viser for første gang, at intermitterende faste kan tjene som en potent ikke-farmakologisk strategi for synaptisk modstandsdygtighed ved vaskulær demens. IF kombinerer metabolisk støtte med undertrykkelse af inflammation og synaptisk bevarelse, hvilket gør det attraktivt til forebyggelse og behandling af aldersrelateret kognitiv dysfunktion.

"Intermitterende faste fungerer som en systemisk 'coach' for hjernen, styrker synapser og dæmper inflammation," kommenterer professor TV Arumugam.

Forfatterne fremhæver centrale observationer og perspektiver:

1. Intermitterende faste som hjerne-'træning'.
   "Vores data viser, at 16 timers daglig faste fungerer som fysiologisk stresstræning: det styrker synaptiske forbindelser og øger neuronernes modstandsdygtighed over for kronisk hypoperfusion," bemærker professor TV Arumugam.

2. Flerfaset beskyttelsesmekanisme
   "IF udløser en sekventiel kaskade af aktivering af beskyttende veje, fra tidlig opregulering af præsynaptiske proteiner til sen undertrykkelse af mikroglial inflammation via modulering af NLRP3-komplement," tilføjer medforfatter Dr. S. Selvaraji.

3. Vejen til kliniske forsøg
   "Da IF allerede anvendes på mennesker, er det næste skridt at udføre kontrollerede forsøg på patienter med risiko for vaskulær demens for at vurdere sikkerhed, optimale fasteprotokoller og langsigtede kognitive effekter," konkluderer professor AS Fenn.

De næste skridt omfatter kliniske forsøg med IF hos personer med risiko for vaskulær demens og kombinationsregimer med traditionelle neuroprotektorer.