Un régime pauvre en glucides peut prévenir ou même inverser le vieillissement cérébral

Une nouvelle étude de neuroimagerie a révélé de bonnes et de mauvaises nouvelles sur le vieillissement cérébral.

D'abord la mauvaise nouvelle: les changements neurobiologiques associés au vieillissement peuvent être observés à un âge beaucoup plus jeune que prévu, à la fin des années 40.

Maintenant, la bonne nouvelle: la nouvelle étude a également révélé que ce vieillissement peut être évité ou inversé en fonction de changements alimentaires qui impliquent de minimiser la consommation de glucides simples.

Pour mieux comprendre comment l'alimentation influence le vieillissement cérébral, une équipe de recherche dirigée par Lilianne R. Mujica-Parodi, Ph.D., professeure à l'Université Stony Brook, s'est concentrée sur la période présymptomatique pendant laquelle la prévention peut être la plus efficace.

En utilisant des ensembles de données de neuroimagerie à grande échelle sur la durée de vie, les chercheurs ont découvert que la communication fonctionnelle entre les régions du cerveau se déstabilise avec l'âge, généralement à la fin des années 40. Cette déstabilisation est en corrélation avec une cognition plus faible et s'accélère avec la résistance à l'insuline.

Des expériences ciblées ont ensuite montré que ce biomarqueur du vieillissement cérébral était modulé de manière fiable avec les changements dans l'alimentation, y compris la diminution du glucose et l'augmentation des cétones, deux facteurs du régime populaire Keto.

Cet effet a été reproduit lors des deux changements de régime, ainsi qu'après avoir bu un supplément calorique spécifique au carburant, selon les résultats de l'étude.

«Ce que nous avons trouvé avec ces expériences implique à la fois de mauvaises et de bonnes nouvelles», a déclaré Mujica-Parodi, professeur au Département de génie biomédical avec des nominations conjointes au College of Engineering & Applied Sciences et à la Renaissance School of Medicine de l'Université Stony Brook, et membre du corps professoral du Centre Laufer de biologie physique et quantitative.

«La mauvaise nouvelle est que nous voyons les premiers signes du vieillissement cérébral beaucoup plus tôt qu'on ne le pensait auparavant. Cependant, la bonne nouvelle est que nous pourrons peut-être prévenir ou inverser ces effets avec un régime alimentaire, atténuant ainsi l'impact de l'empiétement de l'hypométabolisme en échangeant du glucose contre des cétones comme carburant pour les neurones.

En utilisant la neuroimagerie du cerveau, les chercheurs ont découvert qu'il y avait une rupture de la communication entre les régions du cerveau - connue sous le nom de stabilité du réseau - beaucoup plus tôt que prévu.

«Nous pensons que, à mesure que les gens vieillissent, leur cerveau commence à perdre la capacité de métaboliser efficacement le glucose, provoquant la famine lente des neurones et la déstabilisation des réseaux cérébraux», a déclaré Mujica-Parodi. «Ainsi, nous avons testé si donner au cerveau une source de carburant plus efficace, sous forme de cétones, soit en suivant un régime pauvre en glucides ou en buvant des suppléments de cétone, pouvait fournir au cerveau plus d'énergie. Même chez les individus plus jeunes, cette énergie supplémentaire a stabilisé davantage les réseaux cérébraux.

Pour mener leurs expériences, la stabilité du réseau cérébral a été établie comme biomarqueur du vieillissement en utilisant deux ensembles de données de neuroimagerie cérébrale à grande échelle (IRMf) totalisant près de 1000 personnes, âgées de 18 à 88 ans.

Les chercheurs ont découvert que la déstabilisation des réseaux cérébraux était associée à une altération de la cognition et était accélérée avec le diabète de type 2, une maladie qui bloque la capacité des neurones à métaboliser efficacement le glucose.

Pour identifier le mécanisme comme étant spécifique à la disponibilité énergétique, les chercheurs ont ensuite maintenu l'âge constant et ont scanné 42 adultes supplémentaires de moins de 50 ans avec l'IRMf. Cela leur a permis d'observer directement l'impact du glucose et des cétones sur le cerveau de chaque individu, ont-ils expliqué.

La réponse du cerveau au régime a été testée de deux manières. Le premier était holistique, comparant la stabilité du réseau cérébral après que les participants à l'étude aient passé une semaine sur un régime standard (sans restriction) par rapport à un régime pauvre en glucides (par exemple, viande ou poisson avec salade, mais pas de sucre, de céréales, de riz ou de féculents. ).

Dans un régime standard, le principal carburant métabolisé est le glucose, tandis que dans un régime pauvre en glucides, le principal carburant métabolisé est les cétones, ont noté les chercheurs.

Cependant, les chercheurs ont également réalisé qu'il pouvait y avoir d'autres différences entre les régimes à l'origine des effets observés. Cela a conduit à une autre expérience. Pour isoler le glucose par rapport aux cétones comme étant la différence cruciale entre les régimes, un groupe indépendant de participants a été scanné avant et après avoir bu une petite dose de glucose un jour, et des cétones l'autre, où les deux carburants étaient dosés individuellement en fonction du poids et caloriquement assorti.

Les résultats étaient les mêmes, montrant que les différences entre les régimes pouvaient être attribuées au type de carburant qu'ils fournissent au cerveau, ont rapporté les chercheurs.

Les résultats supplémentaires de l'étude comprenaient:

• les effets du vieillissement cérébral sont apparus à 47 ans, la dégénérescence la plus rapide se produisant à 60 ans;
• même chez les adultes de moins de 50 ans, la cétose alimentaire (qu'elle soit obtenue après une semaine de changement alimentaire ou 30 minutes après avoir bu des cétones) a augmenté l'activité cérébrale globale et stabilisé les réseaux fonctionnels.

On pense que cela est dû au fait que les cétones fournissent plus d'énergie aux cellules que le glucose, même lorsque les carburants sont caloriquement appariés. Cet avantage a déjà été démontré pour le cœur, mais l'ensemble actuel d'expériences fournit la première preuve d'effets équivalents dans le cerveau, selon les chercheurs.

«Cet effet est important car le vieillissement du cerveau, et en particulier la démence, sont associés à« l’hypométabolisme », dans lequel les neurones perdent progressivement la capacité d’utiliser efficacement le glucose comme carburant. Par conséquent, si nous pouvons augmenter la quantité d'énergie disponible pour le cerveau en utilisant un carburant différent, nous espérons pouvoir restaurer le cerveau à un fonctionnement plus jeune », a déclaré Mujica-Parodi.

L'étude a été publiée dans PNAS.

Source: Université Stony Brook

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