Große Studie zeigt, dass eine flavanolarme Ernährung den altersbedingten Gedächtnisverlust fördert
Eine groß angelegte Studie unter der Leitung von Forschern der Columbia University und des Brigham and Women's Hospital/Harvard belegt erstmals, dass eine flavanolarme Ernährung - Nährstoffe, die in bestimmten Obst- und Gemüsesorten vorkommen - den altersbedingten Gedächtnisverlust fördert.
Die Studie ergab, dass die Aufnahme von Flavanolen bei älteren Erwachsenen mit den Ergebnissen von Tests zusammenhängt, mit denen der altersbedingte Gedächtnisverlust festgestellt werden soll, und dass die Auffüllung dieser bioaktiven Nahrungsbestandteile bei Erwachsenen über 60 Jahren mit leichtem Flavanolmangel die Leistung bei diesen Tests verbessert.
"Die Verbesserung bei den Studienteilnehmern mit flavanolarmer Ernährung war beträchtlich und wirft die Möglichkeit auf, mit flavanolreicher Ernährung oder Nahrungsergänzungsmitteln die kognitiven Funktionen älterer Erwachsener zu verbessern", sagt Adam Brickman, PhD, Professor für Neuropsychologie am Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University und Mitleiter der Studie.
Die Ergebnisse unterstützen auch die aufkommende Idee, dass das alternde Gehirn spezifische Nährstoffe für eine optimale Gesundheit benötigt, so wie auch das sich entwickelnde Gehirn spezifische Nährstoffe für eine gute Entwicklung benötigt.
"Die Identifizierung von Nährstoffen, die für die ordnungsgemäße Entwicklung des Nervensystems eines Säuglings entscheidend sind, war eine krönende Errungenschaft der Ernährungswissenschaftdes 20. Jahrhunderts", sagt der Hauptautor der Studie, Dr. Scott Small, Boris und Rose Katz Professor für Neurologie am Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons.
"In diesem Jahrhundert, in dem wir immer länger leben, beginnt die Forschung zu zeigen, dass verschiedene Nährstoffe erforderlich sind, um unseren alternden Geist zu stärken. Unsere Studie, die sich auf Biomarker des Flavanolkonsums stützt, kann von anderen Forschern als Vorlage verwendet werden, um zusätzliche, notwendige Nährstoffe zu identifizieren."
Altersbedingter Gedächtnisverlust hängt mit Veränderungen im Hippocampus zusammen
Die aktuelle Studie baut auf mehr als 15 Jahren Forschung in Smalls Labor auf, in denen altersbedingter Gedächtnisverlust mit Veränderungen im Gyrus dentatus, einem bestimmten Bereich im Hippocampus des Gehirns, in Verbindung gebracht wurde - einer Region, die für das Erlernen neuer Erinnerungen von entscheidender Bedeutung ist - und in denen gezeigt wurde, dass Flavanole die Funktion in dieser Gehirnregion verbessern.
Weitere Untersuchungen an Mäusen ergaben, dass Flavanole - insbesondere eine bioaktive Substanz in Flavanolen namens Epicatechin - das Gedächtnis verbessern, indem sie das Wachstum von Neuronen und Blutgefäßen im Hippocampus fördern.
Als Nächstes testete das Team von Small Flavanol-Ergänzungen an Menschen. Eine kleine Studie bestätigte, dass der Gyrus dentatus mit der kognitiven Alterung zusammenhängt. Eine zweite, größere Studie zeigte, dass Flavanole das Gedächtnis verbessern, indem sie selektiv auf diese Hirnregion einwirken und sich am stärksten auf diejenigen auswirken, die mit einer qualitativ schlechten Ernährung beginnen.
In der neuen Studie arbeitete das Columbia-Team mit Forschern des Brigham and Women's Hospital zusammen, die die Auswirkungen von Flavanolen und Multivitaminen in der COSMOS-Studie (COcoa Supplements and Multivitamin Outcomes Study) untersuchten. Die aktuelle Studie, COSMOS-Web, wurde konzipiert, um die Auswirkungen von Flavanolen in einer viel größeren Gruppe zu testen und zu untersuchen, ob ein Flavanolmangel die kognitive Alterung in diesem Bereich des Gehirns vorantreibt.
Methoden der Studie
Mehr als 3 500 gesunde ältere Erwachsene wurden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um drei Jahre lang täglich ein Flavanolpräparat (in Pillenform) oder eine Placebopille zu erhalten. Das aktive Präparat enthielt 500 mg Flavanole, darunter 80 mg Epicatechine, eine Menge, die Erwachsene am besten über die Nahrung aufnehmen sollten.
Zu Beginn der Studie füllten alle Teilnehmer eine Umfrage aus, in der die Qualität ihrer Ernährung bewertet wurde, einschließlich der Lebensmittel, die bekanntermaßen einen hohen Gehalt an Flavanolen aufweisen. Anschließend führten die Teilnehmer zu Hause eine Reihe von webbasierten Aktivitäten durch, die von Brickman entwickelt und validiert wurden, um die vom Hippocampus gesteuerten Arten des Kurzzeitgedächtnisses zu bewerten. Die Tests wurden nach dem ersten, zweiten und dritten Jahr wiederholt. Die meisten Teilnehmer bezeichneten sich selbst als nicht-hispanisch und weiß.
Mehr als ein Drittel der Teilnehmer gab außerdem Urinproben ab, anhand derer die Forscher vor und während der Studie einen Biomarker für den Gehalt an Flavanolen in der Nahrung messen konnten, der von den Autoren der Studie an der Universität Reading im Vereinigten Königreich entwickelt wurde. Mit Hilfe des Biomarkers konnten die Forscher genauer feststellen, ob der Flavanolgehalt mit der Leistung in den kognitiven Tests übereinstimmte, und sicherstellen, dass die Teilnehmer sich an das ihnen zugewiesene Programm hielten (die Compliance war während der gesamten Studie hoch). Die Flavanolwerte schwankten mäßig, obwohl kein Teilnehmer einen schweren Flavanolmangel aufwies.
Personen mit leichtem Flavanolmangel profitierten von der Flavanol-Ergänzung
Die Gedächtniswerte der gesamten Gruppe, die täglich ein Flavanolpräparat einnahm, verbesserten sich nur geringfügig, da die meisten von ihnen bereits eine gesunde Ernährung mit vielen Flavanolen zu sich nahmen.
Am Ende des ersten Jahres der Einnahme des Flavanolpräparats verbesserten sich jedoch die Gedächtniswerte der Teilnehmer, die angaben, sich schlechter zu ernähren und einen niedrigeren Ausgangswert an Flavanolen aufwiesen, um durchschnittlich 10,5 % im Vergleich zu Placebo und 16 % im Vergleich zum Ausgangswert. 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 Grund für den altersbedingten Gedächtnisverlust ist, so die Forscher, da der Flavanolkonsum mit den 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 die Einnahme von Flavanol-Ergänzungspräparaten bei einer Gruppe von Personen mit unterschiedlichen Flavanol-Grundwerten das Gedächtnis nicht verbesserte. In der früheren Studie wurden die Auswirkungen von Flavanol-Ergänzungsmitteln auf Menschen mit niedrigem und hohem Flavanol-Spiegel nicht gesondert 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 früheren Studie verwendeten Gedächtnistests die Gedächtnisprozesse in dem von den Flavanolen beeinflussten Bereich des Hippocampus nicht bewertet haben. In der neuen Studie verbesserten die Flavanole nur die vom Hippocampus gesteuerten Gedächtnisprozesse und nicht die von anderen Hirnregionen vermittelten.
Die nächsten Schritte
"Wir können noch nicht endgültig schlussfolgern, dass eine niedrige Aufnahme von Flavanolen allein zu einer schlechten Gedächtnisleistung führt, weil wir nicht das gegenteilige Experiment durchgeführt haben: die Verarmung von Flavanolen bei Menschen, die keinen Mangel haben", sagt Small und fügt hinzu, dass ein solches Experiment als unethisch angesehen werden könnte.
Der nächste Schritt, der notwendig ist, um die Wirkung der Flavanole auf das Gehirn zu bestätigen, ist laut Small eine klinische Studie zur Wiederherstellung des Flavanolspiegels bei Erwachsenen mit schwerem Flavanolmangel.
"Man geht davon aus, dass altersbedingte Gedächtnisverluste früher oder später bei fast allen Menschen auftreten, obwohl es große Unterschiede gibt", sagt Small. "Wenn ein Teil dieser Schwankungen auf den unterschiedlichen Verzehr von Flavanolen in der Nahrung zurückzuführen ist, würden wir eine noch dramatischere Verbesserung des Gedächtnisses bei Menschen sehen, die ihre Flavanole in der Nahrung auffüllen, wenn sie in ihren 40er und 50er Jahren sind.
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Originalveröffentlichung
Adam M. Brickman, Lok-Kin Yeung, Daniel M. Alschuler, Javier I. Ottaviani, Gunter G.C. Kuhnle, Richard P. Sloan, Heike Luttman-Gibson, Trisha Copeland, Hagen Schroeter, Howard D. Sesso, JoAnn E. Manson, Melanie Wall, Scott A. Small; “Dietary flavanols restore hippocampal-dependent memory in older adults with lower diet quality and habitual flavanol consumption,” PNAS, 2023.
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