Artikel zur Langlebigkeit

Epicatechin und andere Flavanole verbessern das Wachstum und die Wahrnehmung von Neuronen

Epicatechin und andere Flavanole verbessern das Wachstum und die Wahrnehmung von Neuronen
  • In Studien an Menschen und Tieren verbesserte eine Ernährung mit hohem Flavanolgehalt – insbesondere dem sogenannten Epicatechin, das in Beeren, Kirschen und Schokolade vorkommt – das Gedächtnis.
  • Bei Mäusen steigerten Flavanole das Wachstum von Neuronen und Blutgefäßen im Hippocampus. 
  • Beim Menschen verbesserten Flavanole das Gedächtnis, indem sie selektiv auf den Gyrus dentatus einwirkten, einen Bereich des Hippocampus, der für das Erlernen neuer Erinnerungen von entscheidender Bedeutung ist.

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht:

Eine groß angelegte Studie unter der Leitung von Forschern am Columbia und Brigham and Women's Hospital/Harvard ist die erste, die belegt, dass eine Ernährung mit wenig Flavanolen – Nährstoffen, die in bestimmten Obst- und Gemüsesorten vorkommen – altersbedingten Gedächtnisverlust fördert.

Die Studie ergab, dass die Flavanolaufnahme bei älteren Erwachsenen mit den Ergebnissen von Tests zur Erkennung von Gedächtnisverlust aufgrund normaler Alterung übereinstimmt und dass die Ergänzung dieser bioaktiven Nahrungsbestandteile bei Erwachsenen über 60 Jahren mit leichtem Flavanolmangel die Leistung bei diesen Tests verbessert.

„Die Verbesserung bei Studienteilnehmern mit flavanolarmen Diäten war erheblich und erhöht die Möglichkeit, flavanolreiche Diäten oder Nahrungsergänzungsmittel zur Verbesserung der kognitiven Funktion bei älteren Erwachsenen zu verwenden“, sagt Adam Brickman, PhD, Professor für Neuropsychologie am Vagelos College of Physicians der Columbia University und Chirurgen und Co-Leiter der Studie.

Der Befund stützt auch die aufkommende Idee, dass das alternde Gehirn für eine optimale Gesundheit spezifische Nährstoffe benötigt, genauso wie das sich entwickelnde Gehirn für eine ordnungsgemäße Entwicklung spezifische Nährstoffe benötigt.

„Die Identifizierung von Nährstoffen, die für die ordnungsgemäße Entwicklung des Nervensystems eines Säuglings entscheidend sind, war eine krönende Leistung von 20th jahrhundert-Ernährungswissenschaft“, sagt der leitende Autor der Studie, Scott Small, MD, Boris und Rose Katz Professor für Neurologie am Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University.

„In diesem Jahrhundert, in dem wir immer älter werden, beginnt die Forschung zu zeigen, dass verschiedene Nährstoffe benötigt werden, um unseren alternden Geist zu stärken. Unsere Studie, die auf Biomarkern des Flavanolkonsums basiert, kann von anderen Forschern als Vorlage verwendet werden, um zusätzliche, notwendige Nährstoffe.

Altersbedingter Gedächtnisverlust im Zusammenhang mit Veränderungen im Hippocampus

Die aktuelle Studie baut auf über 15 Jahren Forschung in Smalls Labor auf, die altersbedingten Gedächtnisverlust mit Veränderungen im Gyrus dentatus in Verbindung bringt, einem bestimmten Bereich im Hippocampus des Gehirns – einer Region, die für das Erlernen neuer Erinnerungen von entscheidender Bedeutung ist – und zeigt, dass Flavanole verbesserte Funktion in dieser Gehirnregion.

Weitere Untersuchungen an Mäusen ergaben, dass Flavanole – insbesondere eine bioaktive Substanz in Flavanolen namens Epicatechin – das Gedächtnis verbesserten, indem sie das Wachstum von Neuronen und Blutgefäßen sowie im Hippocampus förderten.

Als nächstes testete Smalls Team Flavanolpräparate an Menschen. Eine kleine Studie bestätigte, dass der Gyrus dentatus mit dem kognitiven Altern zusammenhängt. Eine zweite, größere Studie zeigte, dass Flavanole das Gedächtnis verbesserten, indem sie selektiv auf diese Gehirnregion einwirkten und den größten Einfluss auf diejenigen hatten, die mit einer minderwertigen Ernährung begannen.

In der neuen Studie arbeitete das Columbia-Team mit Forschern am Brigham and Women's Hospital zusammen und untersuchte die Wirkung von Flavanolen und Multivitaminen in COSMOS (COcoa Supplements and Multivitamin Outcomes Study). Die aktuelle Studie, COSMOS-Web, sollte die Wirkung von Flavanolen in einer viel größeren Gruppe testen und untersuchen, ob Flavanolmangel die kognitive Alterung in diesem Bereich des Gehirns fördert.

Studienmethoden

Mehr als 3.500 gesunde ältere Erwachsene erhielten nach dem Zufallsprinzip drei Jahre lang täglich ein Flavanolpräparat (in Pillenform) oder eine Placebopille. Das aktive Nahrungsergänzungsmittel enthielt 500 mg Flavanole, darunter 80 mg Epicatechine, eine Menge, die Erwachsenen empfohlen wird, über die Nahrung aufzunehmen.

Zu Beginn der Studie nahmen alle Teilnehmer an einer Umfrage teil, bei der die Qualität ihrer Ernährung bewertet wurde, einschließlich der Lebensmittel, die bekanntermaßen einen hohen Flavanolgehalt haben. Anschließend führten die Teilnehmer zu Hause eine Reihe von webbasierten Aktivitäten durch, die von Brickman entworfen und validiert wurden, um die vom Hippocampus gesteuerten Arten des Kurzzeitgedächtnisses zu ermitteln. Die Tests wurden nach den Jahren eins, zwei und drei wiederholt. Die meisten Teilnehmer identifizierten sich als nicht-hispanisch und weiß.

Mehr als ein Drittel der Teilnehmer lieferten auch Urinproben, die es den Forschern ermöglichten, vor und während der Studie einen Biomarker für den Flavanolspiegel in der Nahrung zu messen, der von Co-Studienautoren an der Universität Reading im Vereinigten Königreich entwickelt wurde. Der Biomarker gab den Forschern eine genauere Möglichkeit, festzustellen, ob der Flavanolspiegel mit der Leistung bei den kognitiven Tests übereinstimmte, und stellte sicher, dass die Teilnehmer ihr zugewiesenes Regime einhielten (die Compliance war während der gesamten Studie hoch). Der Flavanolspiegel schwankte moderat, obwohl kein Teilnehmer einen schweren Flavanolmangel aufwies.

Menschen mit leichtem Flavanolmangel profitierten von einer Flavanol-Ergänzung

Die Gedächtniswerte verbesserten sich bei der gesamten Gruppe, die das tägliche Flavanolpräparat einnahm, nur geringfügig, da die meisten von ihnen bereits eine gesunde Ernährung mit reichlich Flavanolen zu sich nahmen.

Aber am Ende des ersten Jahres der Einnahme des Flavanol-Ergänzungsmittels verzeichneten Teilnehmer, die angaben, sich schlechter zu ernähren und niedrigere Ausgangswerte an Flavanolen zu haben, ihre Gedächtniswerte im Vergleich zu Placebo um durchschnittlich 10,5 % und im Vergleich zu ihrem Gedächtnis um 16 % Grundlinie. Jährliche kognitive Tests zeigten, dass die nach einem Jahr beobachtete Verbesserung für mindestens zwei weitere Jahre anhielt.

Die Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass Flavanolmangel ein Auslöser für altersbedingten Gedächtnisverlust ist, sagen die Forscher, da der Flavanolkonsum mit Gedächtniswerten korrelierte und Flavanolpräparate das Gedächtnis bei Erwachsenen mit Flavanolmangel verbesserten.

Die Ergebnisse der neuen Studie stimmen mit denen einer kürzlich durchgeführten Studie überein, in der festgestellt wurde, dass Flavanolpräparate das Gedächtnis bei einer Gruppe von Menschen mit unterschiedlichen Flavanol-Grundwerten nicht verbesserten. In der vorherigen Studie wurden die Auswirkungen von Flavanolpräparaten auf Menschen mit niedrigem und hohem Flavanolspiegel nicht getrennt untersucht.

„Beide Studien zeigen, dass Flavanole keine Wirkung auf Menschen haben, die keinen Flavanolmangel haben“, sagt Small.

Es ist auch möglich, dass die in der vorherigen Studie verwendeten Gedächtnistests die Gedächtnisprozesse in dem von Flavanolen betroffenen Bereich des Hippocampus nicht beurteilten. In der neuen Studie verbesserten Flavanole nur die Gedächtnisprozesse, die vom Hippocampus gesteuert werden, und verbesserten nicht das Gedächtnis, das durch andere Bereiche des Gehirns vermittelt wird.

Nächste Schritte

„Wir können noch nicht endgültig schlussfolgern, dass eine geringe Aufnahme von Flavanolen über die Nahrung allein zu einer schlechten Gedächtnisleistung führt, da wir nicht das gegenteilige Experiment durchgeführt haben: den Flavanolabbau bei Menschen, die keinen Mangel haben“, sagt Small und fügt hinzu, dass ein solches Experiment als unethisch angesehen werden könnte.

Der nächste Schritt, der erforderlich ist, um die Wirkung von Flavanolen auf das Gehirn zu bestätigen, ist laut Small eine klinische Studie zur Wiederherstellung des Flavanolspiegels bei Erwachsenen mit schwerem Flavanolmangel.

„Es wird angenommen, dass ein altersbedingter Gedächtnisverlust früher oder später bei fast jedem auftritt, obwohl es große Unterschiede gibt“, sagt Small. „Wenn ein Teil dieser Varianz teilweise auf Unterschiede in der Nahrungsaufnahme von Flavanolen zurückzuführen ist, dann würden wir eine noch dramatischere Verbesserung des Gedächtnisses bei Menschen feststellen, die ihre Nahrungsflavanole im Alter zwischen 40 und 50 wieder auffüllen.“

Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von Medizinisches Zentrum der Columbia University in Irving. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz:

  1. Adam m. Brickman, Lok-Kin Yeung, Daniel M. alsschuler, javier i. Ottaviani, Günter G.C. Kuhnle, Richard P. Sloan, Heike Luttmann-Gibson, Trisha Copeland, Hagen Schroeter, Howard D. Sitzung, Joann E. Manson, Melanie Wall, Scott A. klein. Nahrungsflavanole stellen das Hippocampus-abhängige Gedächtnis bei älteren Erwachsenen mit geringerer Ernährungsqualität und geringerem gewohnheitsmäßigem Flavanolkonsum wieder her. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften, 2023; 120 (23) DOI: 10.1073/pnas.2216932120


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