במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת מוח, התנהגות וחסינותחוקרים פיתחו מודל עכברים של תזונה מערבית (WD) לחיים ראשוניים הקשור לתפקוד לקוי של ההיפוקמפוס (HPC) לטווח ארוך כדי לבחון את התהליכים הנוירוביולוגיים העומדים בבסיס ההשפעות הללו.
התזונה המערבית, השופעת במזון מעובד, שומן רווי ופחמימות פשוטות, נקשרה לביצועי זיכרון גרועים, במיוחד בתפקודים תלויי ההיפוקמפוס. התהליכים הנוירוביולוגיים העומדים בבסיס התזונה המערבית במהלך ההתפתחות, התורמים לנזק ארוך טווח בהיפוקמפוס, נותרו עלומים. התגלו שינויים הקשורים ל-WD בתפקודים עצביים של HPC, כולל שינויים פלסטיים סינפטיים, ירידה ברמות הגורם הנוירוטרופי (BDNF) והעלאת סמני דלקת עצבית. שיבושים באיתות אצטילכולין (ACh) עשויים לתרום לפגיעה בזיכרון הקשורה לתזונה מערבית לטווח ארוך.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים חקרו את ההשפעות ארוכות הטווח של צריכת תזונה מערבית בתחילת החיים על זיכרון אפיזודי בהיפוקמפוס ואת ההשפעות המתווכות של חוסר ויסות אצטילכולין בהיפוקמפוס על השלכות התנהגותיות.
המחקר השתמש במודל דיאטה מערבי רלוונטי המשלב בחירה תזונתית (מכמה מזונות עתירי סוכר ושומנים ושתיה חלופות) ומקרו-נוטריינטים המדמים WD אנושי נוכחי כדי לחקור אם המיקרוביוטה של המעי מתקשרת באופן תפקודי לליקויי זיכרון כתוצאה מ-WD בילדות המוקדמת, אולי באמצעות שינויים בפעילות HPC ACh.
כדי לתאר מודל דיאטה מערבי לחיים ראשוניים בחולדות, החוקרים אימצו את דיאטת הקפיטריה בסגנון 'ג'אנק פוד' (CAF). בתקופות הנעורים והתבגרות (ימים שלאחר לידה 26-56), חולדות הוזנו בתזונה בסגנון קפיטריה (עם צריכת פריטים עתירי שומן וסוכר; CAF) או צ'או רגיל (CTL). החוקרים ערכו הערכות מטבוליות והתנהגותיות לפני ואחרי התערבות אכילה בריאה שהחלה בבגרות המוקדמת. הם סיפקו לחולדות בקרה (CTL) את אותה כמות של כלי אוכל ושתייה, אך מילאו אותן במאכל רגיל.
הצוות עקב אחר משקל הגוף וצריכת המזון שלוש פעמים בשבוע. הם העריכו את תכולת הקילוקלוריות הכוללת שנבלעת מכל רכיב דיאטת CAF על ידי הכפלת משקלי המזון והשתייה לכל מכרסם בצפיפות האנרגיה של הרכיב. הם חישבו את צריכת הקילוקלוריות מכל מאקרו-נוטריינט עבור בעלי חיים שניזונו ב-CAF על סמך צריכת הקילו-קלוריות לכל רכיב דיאטת CAF והרכב המאקרו-נוטריינטים של כל אחד מהם. בעיות זיכרון נשמרו גם לאחר 30 יום של אכילה בריאה בקבוצה הראשונה, ולקבוצות הבאות ניתנו דיאטות מערביות עד 30 יום (PN 56). החוקרים העריכו אינדיקטורים של חלבון של טונוס אצטילכולין ב-CAF ו-CTL's dorsal HPCs (HPCd). הם השתמשו באובייקט חדש בהקשר (NOIC) כדי להעריך זיכרון אפיזודי תלוי HPC וזיהוי מיקום חדש (NLR) כדי להעריך זיכרון זיהוי מרחבי.
החוקרים בחנו את תפקידה של העברה עצבית ACh במוח האנושי (HBC) והשפעתה האפשרית על ביצועי הזיכרון. הם חקרו את כמויות החלבונים המעורבות באיתות ACh ב-HPC וערכו מחקרים קורלציוניים בין רמות מיקרוביאליות חשובות ורמות VAChT. הם גם חקרו שינויים בדינמיקת איתות חריפה של ACh במהלך אתגר זיכרון אפיזודי בחולדות CAF לעומת CTL. לאחר התערבות תזונתית בריאה של 30 יום, הם מדדו איתות ACh באמצעות פוטומטריית סיבים in vivo. החוקרים גם חקרו האם טיפול תרופתי באגוניסטים לקולטן ACh עשוי להפוך בעיות זיכרון לטווח ארוך במכרסמים CAF.
תוצאות
המחקר מצא שצריכת WD (Hydrocortical WD) במהלך החיים הראשוניים גורמת להפרעות ארוכות טווח בביצועי זיכרון תלויי היפוקמפוס במכרסמים CAF, ללא תלות בהתערבות תזונתית בריאה. החוקרים צפו הבדלים משמעותיים בזיכרון זיהוי מרחבי באמצעות NLR ו-NOIC, מה שמצביע על כך שצריכת דיאטה מערבית לחיים הראשונית אינה גורמת לאי-התאמות חזקות בזיהוי פריט חדש במבחני זיכרון שלא עסק ב-HPC.
WD בילדות המוקדמת לא השפיע על אינדיקטורים של פעילות תנועתית או על חרדה, מה שמרמז שחסרי זיכרון כרוניים תלויי HPC הנגרמים על ידי WD אינם מושפעים משינויים בגינונים דמויי חרדה או מפעילות תנועתית. החוקרים זיהו גם שינויים במיקרוביום במעיים בחיות CAF, עם שינויים משמעותיים ברמת הסוג בין חיות CAF ובקרה. עם זאת, הבדלים משמעותיים מוקדמים אלו הראו היפוך בעקבות ההתערבות התזונתית הבריאה. מחקרים מתאמיים בין טקסונים מסוימים וביצועי זיכרון במבחן ה-NOIC לאחר החיים הראשוניים משך הגישה לדיאטה המערבית נותר משמעותי לאחר התאמת FDR. Bifidobacterium ו לקטוקוקוס השפעות הראו קשרים שליליים עם יכולת הזיכרון המוערכת על ידי NOIC, אבל לקטובצילוס מעיים הראו אסוציאציות חיוביות.
WD בילדות המוקדמת גורם לירידה ארוכת טווח בטון האיתות הכרוני של HPC ACh. בדיקות אימונובלוטינג של רקמת HPC הגב שהתקבלה במהלך תקופת ההתערבות התזונתית הבריאה לא הצביעו על שינויים ברמות ChAT או AChE; עם זאת, חולדות CAF הראו רמות נמוכות יותר של VAChT מאשר חולדות CTL. WD בילדות המוקדמת משנה דפוסי איתות חריפים של ACh במהלך בדיקת זיכרון, וכתוצאה מכך ביצועים נמוכים יותר בקרב חולדות CAF.
המחקר מצא שחשיפה מוקדמת לתזונה מערבית (WD) הייתה קשורה לליקויים בזיכרון אפיזודי ארוך טווח המתווך על ידי שינוי בהיפוקמפוס אצטילכולין (ACh). הקולטן לניקוטין α7 הוא מתווך קריטי של חוסר תפקוד זיכרון המושרה על ידי WD. סביר להניח שפלורת המעיים לא תהיה מעורבת בתפקוד לקוי של HPC לטווח ארוך הקשורה ל-WD בגיל הרך. נדרש מחקר נוסף כדי לשפר את ההבנה של הקשר התפקודי בין איתות HPC ACh חריג וחסרי זיכרון הקשורים ל-WD בקרב נשים.
