Neue Forschung vertieft das Verständnis dafür, wie Vitamin K die Gesundheit des Gehirns beeinflusst
Eine Arbeit des Human Nutrition Research Center on Aging zeigt mögliche Mechanismen auf, durch die Vitamin K das Gehirn im Alter beeinflusst
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Eine neue Studie von Forschern der Tufts University gibt Aufschluss darüber, wie sich eine unzureichende Zufuhr von Vitamin K im Alter negativ auf die kognitiven Fähigkeiten auswirken kann, während Wissenschaftler versuchen, die komplizierten potenziellen Zusammenhänge zwischen Ernährung und alterndem Gehirn zu entschlüsseln.
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Kredit: Jake Belcher/Tufts Universität
Eine neue Studie von Forschern des Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on Aging (HNRCA) an der Tufts University beleuchtet, wie sich ein unzureichender Verzehr von Vitamin K mit zunehmendem Alter negativ auf die kognitiven Fähigkeiten auswirken kann, während Wissenschaftler versuchen, die komplexen potenziellen Zusammenhänge zwischen Ernährung und alterndem Gehirn zu entschlüsseln.
Die Studie, die an Nagetieren mittleren Alters durchgeführt wurde, legt nahe, dass ein Mangel an Vitamin K Entzündungen verstärken und die Proliferation von Nervenzellen im Hippocampus behindern kann, einem Teil des Gehirns, der in der Lage ist, neue Zellen zu bilden, und für Funktionen wie Lernen und Gedächtnis von zentraler Bedeutung ist.
Vitamin K ist in grünem Blattgemüse wie Rosenkohl, Brokkoli, grünen Erbsen, Grünkohl und Spinat enthalten. Es ist bereits bekannt, dass es eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung spielt, und Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass es auch positive Auswirkungen auf die Gesundheit des Herz-Kreislauf-Systems und der Gelenke haben könnte, sagt Sarah Booth, Direktorin des HNRCA und Hauptautorin der Studie. Booth ist auch Professorin an der Gerald J. and Dorothy R. Friedman School of Nutrition Science and Policy an der Tufts University.
"Es gibt auch Forschungsergebnisse, die darauf hinweisen, dass Vitamin K zur Gehirnfunktion beiträgt und dass die Gehirnfunktion während des Alterungsprozesses nachlässt", sagt Tong Zheng, Hauptautor der Studie und Forscher am HNRCA. "Vitamin K scheint eine schützende Wirkung zu haben. Unsere Forschung versucht, den zugrunde liegenden Mechanismus für diese Wirkung zu verstehen, so dass wir vielleicht eines Tages in der Lage sein werden, diese Mechanismen gezielt zu beeinflussen."
Lernen und Gedächtnis beeinträchtigt
In der neuen Studie, die im Journal of Nutrition veröffentlicht wurde, führten die Forscher eine sechsmonatige Ernährungsintervention durch, um die kognitiven Leistungen von Mäusen zu vergleichen, die mit einer Vitamin-K-armen Diät gefüttert wurden, und solchen, die eine Standarddiät erhielten.
Das Forscherteam konzentrierte sich auf Menachinon-4, eine Form von Vitamin K, die im Gehirngewebe vorkommt, und stellte fest, dass die Gehirne der Mäuse mit Vitamin-K-Mangel deutlich niedrigere Werte dieses Nährstoffs aufwiesen. Dieser Mangel geht mit einer deutlichen Verschlechterung der kognitiven Fähigkeiten einher, die in einer Reihe von Verhaltenstests zur Bewertung des Lern- und Erinnerungsvermögens der Tiere gemessen wurde.
In einem dieser Tests, dem Test zur Erkennung neuer Objekte, zeigten die Mäuse mit Vitamin-K-Mangel eine verminderte Fähigkeit, zwischen bekannten und neuen Objekten zu unterscheiden, was ein deutliches Anzeichen für eine Gedächtnisstörung ist. In einem zweiten Test zur Messung des räumlichen Lernens wurden die Mäuse aufgefordert, die Position einer versteckten Plattform in einem Wasserbecken zu erkennen. Die Mäuse mit Vitamin-K-Mangel brauchten erheblich länger, um die Aufgabe zu lernen, als ihre Artgenossen mit ausreichendem Vitamin-K-Spiegel.
Als die Forscher dann das Gehirngewebe der Mäuse untersuchten, stellten sie signifikante Veränderungen im Hippocampus fest, einer Gehirnregion, die für das Lernen und das Gedächtnis entscheidend ist. Insbesondere beobachteten sie bei den Mäusen mit Vitamin-K-Mangel eine geringere Anzahl proliferierender Zellen im Gyrus dentatus des Hippocampus. Dieser Rückgang führte zu einer geringeren Anzahl neu gebildeter unreifer Neuronen, ein Prozess, der als Neurogenese bekannt ist. "Es wird angenommen, dass die Neurogenese eine entscheidende Rolle beim Lernen und beim Gedächtnis spielt, und ihre Beeinträchtigung könnte direkt zu dem in der Studie beobachteten kognitiven Rückgang beitragen", sagt Zheng.
Um die Sache noch komplexer zu machen, fanden die Forscher auch Hinweise auf eine erhöhte Neuroinflammation im Gehirn der Vitamin-K-defizienten Mäuse.
"Wir fanden eine höhere Anzahl aktivierter Mikroglia, die die wichtigsten Immunzellen im Gehirn sind", sagt Zheng. Die Mikroglia spielen zwar eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Gesundheit des Gehirns, ihre Überaktivierung kann jedoch zu chronischen Entzündungen führen, die zunehmend als Schlüsselfaktor für den altersbedingten kognitiven Abbau und neurodegenerative Erkrankungen erkannt werden.
Gesunde Ernährung
Sowohl Booth als auch Zheng betonen, dass ihre Forschungsergebnisse nicht bedeuten, dass die Menschen überstürzt Vitamin-K-Präparate einnehmen sollten.
"Die Menschen müssen sich gesund ernähren", sagt Booth. "Sie müssen ihr Gemüse essen."
Booth wies darauf hin, dass das Tufts-Team eng mit dem Rush University Medical Center in Chicago zusammenarbeitet, wobei das Rush-Team Beobachtungsstudien an Menschen über die Gesundheit des Gehirns und die Kognition durchführt, während Tufts sich auf Modelle konzentriert, um spezifische Mechanismen zu untersuchen.
"Wir wissen, dass eine gesunde Ernährung funktioniert und dass Menschen, die sich nicht gesund ernähren, nicht so lange leben oder kognitiv nicht so gut abschneiden", sagt Booth. "Indem wir Tier- und Humanstudien zusammenführen, können wir die Gesundheit des Gehirns langfristig verbessern, indem wir bestimmte Mechanismen identifizieren und gezielt angehen."
Diese Forschung wurde durch eine Kooperationsvereinbarung mit dem USDA Agricultural Research Service und durch die Robert and Margaret Patricelli Family Foundation unterstützt. Vollständige Informationen über die Autoren und die Methodik sind in der veröffentlichten Arbeit zu finden. Der Inhalt liegt in der alleinigen Verantwortung der Autoren und gibt nicht unbedingt die offizielle Meinung des USDA wieder.
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
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