Strukturne promjene mozga povezane s prekomjernom težinom i pretilošću, 3. dio

5. Mikroskopske promjene mozga

Jedno od početnih izvješća o štetnim učincima eksperimentalne pretilosti u patologiji mozga opisalo je promjene u lipidnom sastavu mijelina u genetski pretilih miševa[119].

Odnos između pretilosti i pamćenja privukao je veliku pažnju, a istraživanje je pokazalo da pretilost može oštetiti pamćenje. Međutim, trebali bismo razmišljati i djelovati pozitivno kako bismo održali zdravu težinu i dobro pamćenje.

Odnos između pretilosti i pamćenja može se pratiti u endokrinoj regulaciji. Kada je tijelo u stanju pretilosti, njegov endokrini sustav je u abnormalnom stanju. To može dovesti do prekomjernog oslobađanja mnogih važnih hormona kao što su hormoni hipofize i inzulin u mozgu, čime se utječe na kemijsku ravnotežu mozga i utječe na normalan rad pamćenja.

Osim toga, pretilost povećava rizik od mnogih zdravstvenih problema, uključujući kardiovaskularne bolesti, dijabetes i visoki krvni tlak. Ove bolesti mogu dodatno utjecati na mozak i njegovo funkcioniranje, što dovodi do kognitivnog pada i gubitka pamćenja.

Međutim, trebali bismo aktivno pronaći načine za izbjegavanje ovih problema. Prvo, ključno je održavanje zdrave težine. Ispravne prehrambene navike i stalna tjelovježba ključ su kontrole težine.

Drugo, trebali bismo osigurati zdravo funkcioniranje endokrinog sustava kontroliranjem unosa hrane, odabirom zdrave hrane i održavanjem umjerene tjelovježbe. To pomaže u održavanju ravnoteže tjelesnih funkcija i osigurava normalan rad mozga.

Konačno, mentalno zdravlje je jednako važno. Trebali bismo zadržati optimističan stav, održavati dobre društvene odnose i sudjelovati u raznim aktivnostima što je više moguće kako bi naš mentalitet bio sretan i ugodan. Ovo je izvrsno za poboljšanje pamćenja, poboljšanje fizičke kondicije, povećanje samopouzdanja i oslobađanje od stresa.

Stoga, unatoč negativnoj vezi između pretilosti i pamćenja, trebali bismo zadržati pozitivan stav i poduzeti odgovarajuće mjere za promicanje tjelesnog i mentalnog zdravlja te održavati zdravu težinu i bolje pamćenje kroz dobre životne navike. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje, jer Cistanche deserticola također može regulirati ravnotežu neurotransmitera, poput povećanja razine acetilkolina i faktora rasta. Te su tvari vrlo važne za pamćenje i učenje. Osim toga, Cistanche deserticola također može poboljšati protok krvi i pospješiti opskrbu kisikom, što može osigurati da mozak dobije dovoljno hranjivih tvari i energije, čime se poboljšava vitalnost i izdržljivost mozga.

improve cognitive function

Kliknite znati suplemente za poboljšanje pamćenja

Nekoliko je patofizioloških procesa povezano s visokom adipoznošću, uključujući endotelnu disfunkciju i upalu [120]. Čini se da gubitak neurona ubrzava nekoliko čimbenika koji povećavaju ishemiju [9].

Druge studije su pokazale da je pretilost u zdravih zrelih odraslih osoba povezana s abnormalnostima aksona i/ili mijelina u bijeloj tvari i smanjenim volumenom sive tvari koji može odražavati gubitak neurona [119].

Kod ljudi, histološki dokazi su vrlo ograničeni i kontradiktorni onome što je uočeno u slikovnim studijama [121]. Nedavna postmortem stereološka studija istraživala je broj stanica kod pretilih ispitanika s prugastim nukleuzinom. Ovo je istraživanje jedno od rijetkih koje su analizirale postmortalno moždano tkivo u kontekstu pretilosti. Stanična baza i parenhim u postmortalnom moždanom tkivu istraživani su kombinacijom histokemijskih i imunohistokemijskih metoda za kvantificiranje ukupnog broja neurona i astrocita u poprečno-prugastim jezgrama devetoglavih subjekata (BMI 40,2 kg/m2) i osam kontrolnih (BMI 24,4 kg/m2).
Nisu otkrivene razlike u prosječnom ukupnom broju neurona ili astrocita; međutim, varijanca u broju neurona, ali ne i astrocita, bila je povećana u skupini s pretilošću [122]. Nedavno su Gomez-Apo i sur. [123] proveli su studiju u ´Meksiku kako bi usporedili kortikalnu debljinu i gustoću neuronskih stanica u postmortalnom moždanom tkivu osam donora koji su imali prekomjernu tjelesnu težinu ili pretili (prosječni BMI 31,6 kg/m2; SD=4.35;n {{8 }}; 6 muškaraca) i osam davatelja s normalnom težinom (prosječni BMI 21,8 kg/m2; SD=1; n=8; 5 muškaraca).

Koronalni presjeci su obrađeni kako bi se dobile slike visoke rezolucije stvarne veličine, a izmjerena je debljina triju frontalnih i temporalnih vijuga svake hemisfere. Brojevi neurona također su kvantificirani u 64 nasumično odabrana polja prvog, drugog i trećeg bilateralnog frontalnog i temporalnog vijuga. Iako značajne razlike u kortikalnoj debljini nisu otkrivene u skupinama, značajno manje neurona bilo je prisutno u skupini s prekomjernom težinom/pretilošću nego u normalnoj skupini -težina pojedinaca u različitim frontalnim i temporalnim područjima.

6. Rasprava i zaključak

Višak visceralne masti praćen je povećanim cirkulirajućim razinama proupalnih citokina i reaktanata akutne faze, što dovodi do blage kronične upale koja zahvaća jetru, masno tkivo, skeletnu muskulaturu i vaskulaturu [5, 124]. Pretilost je povezana s oštećenjem različitih tkiva i povezana je s funkcionalnim i strukturnim promjenama u mozgu [78].

Dugotrajna prehrana bogata mastima smanjuje broj sinapsi na neuronima hipotalamusa i povećava neuralapoptozu [125]. /Točni mehanizmi učinaka pretilosti na razvoj ovih poremećaja su složeni i multifaktorijalni, unatoč tome što su od velike važnosti. Općenito, dokazi neuroimaginga sugeriraju da je pretilost povezana sa strukturnim abnormalnostima mozga.

ways to improve your memory

Međutim, neke su nedosljednosti povezane s regijama kortikalnog mozga gdje su otkrivena određena smanjenja i povećanja kod pretilih osoba. /ove se nedosljednosti mogu objasniti heterogenošću populacije pacijenata, potrebom za studijama velikih razmjera, razlikama u metodologiji analize, odabirom kovarijabli korištenih u statističkom modelu[126], te velikom raznolikošću softvera za obradu i veličinom jezgra za glačanje.

Smanjenje volumena sive tvari uglavnom je primijećeno u malom mozgu, bazalnim jezgrama lijevom i desnom inferiornom frontalnom vijugu, bilateralnom gornjem frontalnom vijugu, gornjem i srednjem temporalnom vijugu i precentralnom vijugu. Smanjenje volumena također je primijećeno u bijeloj tvari, posebno u corpus callosum-u, posteriornom i anteriortalamičkom zračenju, unutarnjim i vanjskim kapsulama, inferiornim i gornjim longitudinalnim fascikulama, inferiornom frontalno-okcipitalnom fascikulusu, uncinatiranom fascikulu i cingulumu [72, 90]. Esefascikuli su najopsežnije proučavane strukture i uključeni su u kognitivne funkcije [127].

Pretilost je važan čimbenik rizika za nastanak i progresiju raznih neurodegenerativnih bolesti. Parkinsonova bolest, Alzheimerova bolest i multipla skleroza mogu biti inicirane različitim metaboličkim promjenama povezanim s oštećenjem SŽS-a uzrokovanim pretilošću [128]. Ove promjene mogu promijeniti sinaptičku plastičnost neurona i dovesti do neuronske smrti, utječući na normalnu fiziologiju CNS-a [49, 129]. Na primjer, inzulinska rezistencija može biti povezana s Alzheimerovom bolešću i blagim kognitivnim padom [130]. Povezanosti mogu biti posljedica povezanosti starenja mozga sa smanjenom učinkovitošću inzulina i neadekvatnim staničnim odgovorom na inzulin ili nedostatkom inzulina koji se može pripisati smanjenom transportu kroz BBB.

Štoviše, prekomjerna tjelesna težina predisponira pojedince smanjenom volumenu mozga, atrofiji mozga ili smanjenoj gustoći sive tvari u temporalnom režnju, što također može povećati ranjivost na razvoj Alzheimerove bolesti u budućnosti [9, 93]. Strukturne promjene u mozgu povezane s pretilošću može objasniti lošu kognitivnu izvedbu osoba s prekomjernom težinom i pretilošću [53, 85, 106]. Beyer i sur. [106] pokazali su da su visoka tjelesna masnoća, visceralna adipoznost i sustavna upala povezani sa smanjenim volumenom sive tvari i izvršnim funkcijama. Ovaj rezultat proširuje prethodna otkrića smanjene izvršne funkcije povezane s povećanim BMI i smanjenim volumenom sive tvari u raspodijeljenim regijama mozga koje posreduju ovaj učinak [85].

Uočena je značajno loša izvedba u kognitivnim domenama, kao što su pamćenje (kratkoročno pamćenje i problemi s učenjem), brzina i psihomotorna koordinacija, verbalna fluentnost i pažnja kod pretilih osoba u usporedbi s subjektima s normalnom težinom [40, 131-135]. Nedavni sustavni pregled Favieriet al. [136] predstavili su dosljedne rezultate o pretilosti i poremećajima u tri kognitivna procesa koji se smatraju izvršnim funkcijama: kognitivnoj fleksibilnosti, inhibiciji i radnom pamćenju. Čini se da je kognitivna fleksibilnost, koja je sposobnost promjene planova ili strategija, dublje pogođena kod pretilih pojedinaca nego kod osoba s prekomjernom tjelesnom težinom ili osoba s normalnom tjelesnom težinom [136].

improve brain

Štoviše, longitudinalne studije su pokazale da kognitivna fleksibilnost može predvidjeti gubitak težine, uz ostale kognitivne i motoričke varijable [137, 138]. Inhibicija i radna memorija negativno su povezani s težinom i BMI. Čini se da obje funkcije predviđaju gubitak tjelesne težine i, zauzvrat, poboljšavaju naknadni gubitak težine [136]. Tijekom vremena, stanja povezana s pretilošću (npr. hipertenzija, dijabetes i apneja) pogoduju patofiziološkim promjenama (npr. promjene adipokina, inzulinska rezistencija, upala, i endotelna disfunkcija). Ove promjene mogu biti povezane s moždanim poremećajima, kao što su frontalne metaboličke i cirkulacijske disfunkcije, promjene u bijeloj tvari i atrofija frontalne i temporalne regije.

Disfunkcija mozga potaknut će kognitivne nedostatke opisane u ovoj populaciji (npr. pamćenje, brzina obrade, pažnja i izvršne funkcije) [134]. Specifični obrasci ponašanja identificirani su kod pretilih pojedinaca, uključujući nedostatak inicijative, inhibicije i samonadzora, što može biti izražena kao apatija, impulzivnost i loša kontrola ponašanja. Interakcije između kognitivnih nedostataka i obrazaca ponašanja mogu uzrokovati neuspjeh u stjecanju i održavanju zdravih navika (npr. uravnotežena prehrana, tjelesna aktivnost i vježbanje). /stoga se čini da kognitivni i bihevioralni obrasci ovih pojedinaca stimuliraju debljanje i sprječavaju korištenje učinkovitih strategija za mršavljenje.

Pretilost je također povezana s nizom vaskularnih patologija potencijalno povezanih s atrofijom, uključujući zadebljanje stijenke karotidne arterije, vaskularnu i koronarnu endotelnu disfunkciju, periferni otpor, ukočenost arterija i ventrikularnu hipertrofiju [9]. Patogeneza oštećenja mozga uzrokovana kroničnom hiperglikemijom je složena i uključuje disfunkciju mitohondrija, neuroupalu, oslabljene neurotransmitere i vaskularnu bolest, što dovodi do kognitivnog pada, neurodegeneracije i gubitka sinaptičke plastičnosti.

Neurodegenerativne i ishemijske ozljede pogoršavaju jedna drugu, što dovodi do ozbiljnijih posljedica za kogniciju nego bilo koja patologija sama. Primjeri takvih patogenih putova specifičnih za komponente uključuju središnju inzulinsku rezistenciju i hipoglikemiju kod dijabetesa, neuroupalu i neravnotežu adipokina kod pretilosti, te aterosklerozu i lipohijalinozu kod osoba s visokim krvnim tlakom [139].

Danas je očito da suptilna, ali kontinuirana neuroinflamacija može biti temelj za određene poremećaje, kao što je bolest malih krvnih žila mozga. Nadalje, pretilost, hipertenzija, dijabetes i ateroskleroza mogu djelovati kao "tihi doprinositelji" promicanju akroničnog proupalnog stanja. Ovo stanje može pogoršati ishod različitih patoloških procesa i pridonijeti nizu naknadnih komplikacija, kao što su moždani udar i neurodegeneracija, stvarajući začarani patološki krug [140].

Studije na životinjama na Zuckerovim pretilim štakorima (model pretilosti štakora) pokazale su prisutnost dijabetesa i umjerene sustavne arterijske hipertenzije. Ovi štakori imaju istodobno hiperglikemiju, hiperinzulinemiju i hiperlipidemiju. /ismodel je uspio pokazati vaskularne promjene u BBB i endotelu u usporedbi sa štakorima koji nisu pretili.

U intracerebralnim arterijama starijih pretilih štakora otkriveno je smanjenje promjera lumena i povećanje debljine vaskularne stijenke [141]. Dodatno, uloga megalina, koji je sastavni dio BBB, u transportu relevantnih hormona u središnji živčani sustav proučavana je kod glodavaca. Uloge ovog proteina u moždanom endotelu i signalizaciji leptina istražene su uporabom mišjeg modela s nedostatkom megalina specifičnog za endotelne stanice. Pokazalo se da je ekspresija megalina u endotelu mozga povezana s metaboličkim promjenama posredovanim signalnim putem leptina, što je dovelo do pretpostavke da je pretilost potencijalno povezana s neurodegenerativnim promjenama [142].

Zaključno, prekomjerna tjelesna težina i pretilost stvaraju niz fizioloških promjena, poput kronične upale niskog stupnja (oslobađanje citokina i kemokina koji dopiru do središnjeg živčanog sustava), inzulinske rezistencije (povećanje ROS-a) i mikroangiopatije (tj. vaskularno oštećenje malih krvnih žila), koje pospješuju gubitak neurona. Kod nas je manja kortikalna debljina (uglavnom u malom mozgu i frontalnim i temporalnim regijama) otkrivena kod osoba s prekomjernom težinom i pretilih osoba. Dokaz koji može objasniti lošu kognitivnu izvedbu i neprilagođene obrasce ponašanja koji karakteriziraju pojedince s prekomjernom težinom i pretilošću.

Sukob interesa

autori izjavljuju da nema sukoba interesa u vezi s objavljivanjem ovog rada.

improve memory

Priznanja

Ovaj rad djelomično je podržao DGAPA-UNAMPAPIIT217219.

Reference

[1] IS Young, C. Ebbeling, E. Selvin i BY Lee, "Pretilost – rješavanje izazova za javno zdravstvo i laboratorij

medicina", Clinical Chemistry, vol. 64, br. 1, str. 1, 2018.

[2] G. Fr¨uhbeck, H. Toplak, E. Woodward, V. Yumuk,

M. Maislos i J.-M. Oppert, "Debljina: ulaz u bolest

zdravlje - i izjava o stajalištu EASO-a o sve većoj javnosti

zdravstveni, klinički i znanstveni izazov u Europi", Pretilost

Činjenice, sv. 6, br. 2, str. 117–120, 2013.

[3] EM Rhea, TS Salameh, AF Logsdon, AJ Hanson,

MA Erickson i WA Banks, "Krvno-moždane barijere u

pretilost,"

[4] WPT James, "Pretilost: izazov globalnog javnog zdravlja,"

Klinička kemija, sv. 64, br. 1, str. 24–29, 2018.

[5] JP/aler i MW Schwartz, "Minireview: upale

i patogeneza pretilosti: hipotalamus se zagrijava,"

Endokrinologija, knj. 151, br. 9, str. 4109-4115, 2010.

[6] Svjetska zdravstvena organizacija (WHO), Pretilost i prekomjerna težina, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO), Ženeva, Švicarska, 2020., https://www.who.int/en/news-room/factsheets/detail/obesity-and -pretežak.

[7] T. Kelly, W. Yang, C.-S. Chen, K. Reynolds i J. He,

"Globalni teret pretilosti u 2005. i projekcije do 2030."

International Journal of Obesity, sv. 32, br. 9, str. 1431–1437,

2008.

[8] M Ng, T Fleming, M Robinson et al., "Globalno, regionalno i

nacionalna prevalencija prekomjerne težine i pretilosti u djece

i odrasli tijekom 1980-2013: sustavna analiza

Studija o globalnom teretu bolesti 2013.," Lancet (London,

Engleska), sv. 384, br. 9945, str. 766–81, 2014.

[9] K. Mueller, A. Anwander, HE M¨oller i sur., "Ovisno o spolu

utjecaje pretilosti na cerebralnu bijelu tvar istraživao je

diffusion-tensor imaging," PLoS One, vol. 6, br. 4, ID članka