O investigație preliminară a efectelor unei diete occidentale asupra volumului hipocampic la copii
Jill Stadterman
1 Laboratorul de reglementare a emoțiilor pediatrice, Departamentul de Psihologie, Universitatea Fordham, Bronx, NY, Statele Unite
Kyrstin Belthoff
1 Laborator de reglementare a emoțiilor pediatrice, Departamentul de Psihologie, Universitatea Fordham, Bronx, NY, Statele Unite
Ying Han
1 Laborator de reglementare a emoțiilor pediatrice, Departamentul de Psihologie, Universitatea Fordham, Bronx, NY, Statele Unite
Amanda D. Kadesh
1 Laborator de reglementare a emoțiilor pediatrice, Departamentul de Psihologie, Universitatea Fordham, Bronx, NY, Statele Unite
Yuliya Yoncheva
2 Departamentul de Psihiatrie al Copilului și Adolescenților, Spitalul de Copii Hassenfeld de la Universitatea din New York Langone Health, New York, NY, Statele Unite
Amy Krain Roy
1 Laborator de reglementare a emoțiilor pediatrice, Departamentul de Psihologie, Universitatea Fordham, Bronx, NY, Statele Unite
2 Departamentul de Psihiatrie al Copilului și Adolescenților, Spitalul de Copii Hassenfeld de la Universitatea din New York Langone Health, New York, NY, Statele Unite
Date asociate
Seturile de date generate pentru acest studiu sunt disponibile la cererea autorului relevant.
Abstract
Introducere: Pe parcursul secolului al XX-lea, a existat o creștere bruscă a consumului de grăsimi saturate și zaharuri rafinate. Această așa-numită „dietă occidentală” (WD) a fost pe larg legată de alterările biologice și de deficitele funcționale asociate în hipocampusul animalelor. Cu toate acestea, efectele unei WD asupra hipocampului uman sunt mai puțin bine caracterizate. Acest studiu preliminar a avut ca scop extinderea muncii anterioare pe animale prin investigarea efectelor unei WD asupra volumului hipocampic la copii.
Metode: Douăzeci și unu de copii sănătoși (cu vârste cuprinse între 5 și 9 ani) au finalizat o scanare structurală imagistică prin rezonanță magnetică ponderată T1. Au fost calculate volumele bilaterale ale hipocampului (ca regiuni de interes) și volumele bilaterale de amigdală (ca regiuni de interes mediale de control al lobului temporal). Variabilele WD au fost derivate din chestionarul privind frecvența alimentelor pentru tineret/adolescent completat de părinți. Mai exact, variabilele au fost calculate ca procent din caloriile zilnice consumate din zaharuri, grăsimi sau o combinație a acestora (WD).
Rezultate: În timp ce relațiile dintre consumul global de WD și volumele bilaterale ale hipocampului nu au fost semnificative, consumul crescut de grăsime a fost semnificativ legat de scăderea volumului hipocampului stâng. Consumul de zahăr nu a fost legat de dimensiunea hipocampului. Volumul regiunii de control nu a fost legat de variabile ale dietei.
Discuţie: Acest studiu este primul care leagă în mod direct dieta - în special consumul de grăsimi - de scăderea volumului hipocampului stâng la copii. Aceasta extinde lucrările anterioare care arată un volum mai mic de hipocamp stâng legat de obezitate în probele pediatrice. Deși preliminare, descoperirile reprezintă un pas important către înțelegerea impactului dietei asupra dezvoltării creierului copilului.
Introducere
În timp ce multe structuri și funcții ale creierului pot fi afectate de un WD, cercetările extinse pe animale indică în mod specific impactul acestuia asupra hipocampului. Responsabil pentru fazele de codificare și reconsolidare a memoriei pe termen lung, precum și a memoriei spațiale, hipocampul pare a fi deosebit de susceptibil la daune neurotoxice și acest lucru se datorează, probabil, pentru că este una dintre cele trei zone din creier în care neurogeneza continuă să apară pe tot parcursul durata de viață (8). Lucrările la animale, în principal la rozătoarele adulte, au demonstrat că dietele bogate în grăsimi și zahăr cresc atât neurodegenerarea (9), cât și neurogeneza hipocampului (10, 11). De exemplu, șobolanii hrăniți cu WD timp de 2 ani au prezentat un factor neurotropic derivat din creier hipocampic (BDNF), o proteină care susține creșterea neuronilor, în scădere semnificativă, comparativ cu șobolanii hrăniți cu o dietă de control (12). În timp ce acest rezultat a fost observat după o perioadă substanțială de timp pe o dietă bogată în grăsimi, alte lucrări au arătat că proteina 2 (MAP-2) asociată cu microtubulii hipocampici este redusă semnificativ, o proteină responsabilă de stabilizarea dendritelor în timpul creșterii neuronilor, după doar 8 săptămâni după o dietă bogată în grăsimi (13, 14). Scăderile atât în BDNF, cât și în MAP-2 au fost, de asemenea, corelate cu deficitele de memorie dependente de hipocamp.
De asemenea, s-a demonstrat că consumul de WD crește permeabilitatea barierei hemato-encefalice hipocampice (BBB). Un studiu a constatat că șobolanii hrăniți cu WD timp de 3 luni au avut o scădere semnificativă a expresiei ARNm a proteinelor de joncțiune strânsă din hipocamp, un indicator al permeabilității crescute a BBB hipocampic, comparativ cu șobolanii hrăniți cu o dietă de control (15). Șobolanii în stare WD au avut, de asemenea, deficiențe în sarcinile de memorie non-spațiale dependente de hipocamp. Lucrări suplimentare au găsit rezultate similare la șobolanii adulți hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi, cu conținut ridicat de colesterol (16), precum și la șobolanii obezi (17, 18). La om, sa demonstrat că IMC crescut prezice permeabilitatea crescută a BBB la 24 de ani de urmărire (19). În general, deși există dovezi semnificative ale unui impact al dietei asupra volumului hipocampic la modelele animale, este important să rețineți că diferențele individuale pot avea impact asupra acestei asociații. De exemplu, Trevino și colab. (9) au observat că doar rozătoarele masculi, nu rozătoarele femele, au scăzut neurogeneza hipocampului după consumul unei diete bogate în grăsimi și bogate în zahăr. În plus, dovezile sugerează că creșterea permeabilității BBB hipocampală indusă de dietă poate fi prezentă doar la șobolanii care au dezvoltat obezitate din consumul de WD și nu la omologii lor cu greutate normală (17, 18).