Dieta bogată în grăsimi modifică apolipoproteina E (ApoE) hipocampală într-un genotip și carbohidrați dependenți

Departamentul de Genetică Moleculară, Centrul Medical Southwestern al Universității din Texas, Dallas, Texas, 75390, Statele Unite ale Americii, Departamentul de Neuroștiințe, Centrul Medical Southwestern al Universității din Texas, Dallas, Texas, 75390, Statele Unite ale Americii, Centrul pentru Neurodegenerare Translațională Cercetare, Universitatea din Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas, 75390, Statele Unite ale Americii, Departamentul de Neurologie și Neuroterapie, Universitatea din Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas, 75390, Statele Unite ale Americii, Centrul pentru Neuroștiințe, Departamentul de Neuroanatomie, Universitatea Albert-Ludwigs, Freiburg, Germania

Cifre

Abstract

Boala Alzheimer este o boală neurodegenerativă incurabilă în prezent care afectează milioane de indivizi din întreaga lume. Factorii de risc pentru boala Alzheimer includ factori genetici de risc, cum ar fi deținerea alelei ε4 a apolipoproteinei E (ApoE4) față de alela ApoE3 neutră din punct de vedere al riscului și a factorilor de risc ai stilului de viață, cum ar fi dieta și exercițiile fizice. Intersecția acestor două surse de risc de boală nu este bine înțeleasă. Am investigat impactul dietei asupra nivelurilor de ApoE hrănind șoareci de tip sălbatic, ApoE3 și ApoE4 de înlocuire (TR) cu diete chow, bogate în grăsimi sau ketogene (bogate în grăsimi, foarte scăzute în carbohidrați). Am constatat că dieta bogată în grăsimi a afectat atât nivelurile plasmatice cât și hipocampice ale ApoE într-o manieră dependentă de izoformă, dieta bogată în grăsimi provocând o reducere surprinzătoare a nivelurilor de ApoE hipocampice la șoarecii ApoE3 TR. Dimpotrivă, dieta ketogenică nu a avut niciun efect asupra ApoE-ului hipocampic. Descoperirile noastre sugerează că utilizarea intervențiilor dietetice pentru a încetini progresia AD ar trebui să ia în considerare genotipul ApoE.

Citare: Lane-Donovan C, Herz J (2016) Dieta bogată în grăsimi modifică apolipoproteina hipocampală E (ApoE) într-o manieră dependentă de genotip și carbohidrați la șoareci. PLoS ONE 11 (2): e0148099. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0148099

Editor: Zane Andrews, Universitatea Monash, AUSTRALIA

Primit: 9 septembrie 2015; Admis: 13 ianuarie 2016; Publicat: 1 februarie 2016

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se găsesc în lucrare.

Finanțarea: Această lucrare a fost susținută de grantul NIH F30 AG047799 (către CLD), grantul NIH R37 HL63762 (către JH), Fundația Americană de Asistență în Sănătate (către JH), Consorțiul pentru Cercetarea Dementei Frontotemporale (către JH), Fundația Bright Focus JH), Fundația Lupe Murchison (către JH) și Fundația Ted Nash Long Life (către JH). Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Boala Alzheimer (AD) este demența cea mai răspândită la persoanele cu vârsta peste 60 de ani, afectând aproximativ 30 de milioane de oameni din întreaga lume. Cel mai frecvent factor de risc genetic pentru AD este deținerea alelei ε4 a apolipoproteinei E (ApoE4) [1]. În plus față de factorii de risc genetici, cum ar fi ApoE4, au fost stabiliți și factori de risc non-genetici pentru AD, inclusiv factorii de stil de viață de greutate, dietă și exerciții fizice, iar acești factori de stil de viață pot reprezenta până la o treime din cazurile de AD [2] ]. Odată cu concurența atât a unei populații în vârstă, cât și a unei societăți progresiv supraponderale și obeze, înțelegerea intersecției dintre dietă, genotip și declinul cognitiv va deveni din ce în ce mai importantă.

Mai multe studii au cercetat efectul modificării factorilor de stil de viață pentru a îmbunătăți rezultatele AD și interacțiunea lor cu genotipul ApoE. De exemplu, angajarea în exerciții zilnice îmbunătățește funcția cognitivă la pacienții cu AD și tulburări cognitive conexe și reduce amiloidul creierului [3], iar purtătorii ApoE4 experimentează beneficii pozitive mai mari ale implicării în exercițiu [4]. Similar exercițiilor fizice, introducerea unei diete occidentale și a obezității asociate într-o țară se corelează cu o incidență crescută a AD în țara respectivă [5], în timp ce aderarea la o dietă mediteraneană este asociată cu un risc redus de AD și cu insuficiență cognitivă ușoară (MCI) ).) [6]. Cu toate acestea, spre deosebire de exerciții fizice, intervențiile dietetice par a fi mai puțin eficiente la purtătorii ApoE4 [7].