Preklinická studie ukazuje, že starý česnekový extrakt zlepšuje paměť a snižuje úzkost

Nové poznatky ukazují, že starý česnekový extrakt přetváří mozkové dráhy spojené s pamětí a emocemi a odhaluje slibnou vícecílovou strategii pro podporu kognitivní odolnosti, jak mozek stárne.

Studie: Suplementace vyzrálého česnekového extraktu zmírňuje zhoršení paměti související s věkem a kognitivní pokles: Zapojení molekulárních drah v kůře a hippocampu. Obrazový kredit: Nová Afrika / Shutterstock

V nedávné studii v časopise Biomedicínské zprávyvýzkumníci z University of Missouri zkoumali, zda konzumace starého česnekového extraktu může zlepšit dlouhodobé behaviorální a kognitivní výsledky u myší.

Zjistili, že doplnění stravy myší o starý česnekový extrakt způsobilo významné změny v hippocampu a měřitelné i když menší změny v kůře a zlepšilo reakce související s úzkostí, průzkumné chování, paměť a učení.

Autoři poznamenávají, že i když jsou tato zjištění slibná, přenos do lidských terapií zůstává nejistý a vyžaduje další výzkum.

Neurobiologická rizika ve stárnoucí populaci

Stárnoucí dospělá populace ve Spojených státech zažívá rostoucí míru komorbidit úzce spojených se změnami mozku souvisejícími s věkem. Stárnutí je spojeno se sníženým objemem v oblastech, jako je frontální lalok a hippocampus, zvýšenými reaktivními formami kyslíku, zhoršením myelinu, mitochondriální dysfunkcí a nerovnováhou vápníku.

Tyto procesy přispívají k poklesu kognitivních funkcí, senzorimotorickým poruchám a zvýšené náchylnosti k neurodegenerativním onemocněním, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba.

Účinné preventivní strategie pro tyto stavy však zůstávají omezené. Protože tyto poruchy zahrnují více překrývajících se cest, holistické nebo vícecílové přístupy mohou být slibné.

Bioaktivní vlastnosti extraktu z vyzrálého česneku

Po staletí lidé využívali česnek pro kulinářské i léčebné účely, především kvůli jeho sloučeninám obsahujícím síru. Vyzrálý česnekový extrakt je stabilní přípravek bez zápachu obohacený o bioaktivní složky se zavedeným antioxidantem a protizánětlivé vlastnosti.

Rozsáhlý výzkum na lidech a zvířatech ukazuje, že starý česnekový extrakt může zlepšit kardiovaskulární zdraví, snížit zánětzvyšují elasticitu tepen a zpomalují progresi aterosklerózy.

Bylo také prokázáno, že jeho složky chrání před oxidačním stresem, zlepšují metabolismus a modulují neurozánětlivé dráhy. Krátkodobé studie na zvířatech naznačují, že starý česnekový extrakt může zlepšit učení a paměť a snížit neuropatologii.

Na základě těchto důkazů vědci vyhodnotili dlouhodobé molekulární a neurologické účinky suplementace chronicky zestárlého česnekového extraktu během přirozeného stárnutí u myší pomocí samčí kohorty C57BL/6J a diety AIN-93G doplněné 40 procenty vodního zrajícího česnekového extraktu.

Experimentální návrh s využitím dlouhodobého doplňování

Ve studii bylo použito 48 myších samců ve věku 42 týdnů, umístěných v kontrolovaných podmínkách prostředí. Po týdenním aklimatizačním období byly myši náhodně rozděleny tak, aby dostávaly buď standardní stravu, nebo stejnou stravu doplněnou o vyzrálý česnekový extrakt po dobu 40 týdnů. Pravidelně byl sledován příjem potravy a tělesná hmotnost.

Behaviorální test baterie hodnotící kognici a úzkost

Po období krmení byly myši převedeny do reverzního cyklu světlo/tma a podstoupily komplexní sadu behaviorálních testů k posouzení senzomotorické funkce, průzkumného chování, reakcí podobných úzkosti, sociability, rozpoznávací paměti a prostorového učení.

Tyto testy zahrnovaly test obrácené obrazovky, jednoduché neurohodnocení testu asymetrického poškození, test přechodu světlo-tma, test v otevřeném poli, nový úkol rozpoznávání objektů, test emergence, vyvýšené plus bludiště, nulové bludiště, Barnesovo bludiště a tříkomorový test sociability. Behaviorální data byla analyzována pomocí analýzy rozptylu nebo nepárových t-testů.

Pracovní postup proteomiky pro analýzu oblastí mozku

Podskupina deseti myší byla usmrcena pro proteomické analýzy. Kortikální a hipokampální tkáně byly odebrány, homogenizovány a zpracovány pro globální proteomiku bez značek pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie.

Proteiny byly extrahovány, redukovány, alkylovány, štěpeny trypsinem a analyzovány pro vytvoření spektrální knihovny a kvantifikaci proteinové exprese. Tato data byla později použita pro bioinformatické analýzy založené na strojovém učení.

Výsledky chování vykazující sníženou úzkost

Během 40 týdnů nevykazovaly staré myši krmené vyzrálým česnekovým extraktem žádné rozdíly v příjmu potravy, tělesné hmotnosti, úmrtnosti nebo celkovém zdraví ve srovnání s kontrolami. Senzomotorické hodnocení, včetně koordinace a síly úchopu, také zůstalo nezměněno. Suplementace starým česnekovým extraktem však přinesla jasné behaviorální výhody v oblastech souvisejících s úzkostí a neofobií.

V testu přechodu mezi světlem a tmou myši s doplněným krmivem vstupovaly do tmavé zóny méně často a trávily více času ve světlé zóně, což ukazuje na sníženou úzkost.

Podobné snížení neofobie bylo pozorováno v testu vynoření, kde suplementované myši trávily méně času v úkrytu, více prozkoumávaly arénu, cestovaly dále a byly méně imobilní.

Jak bylo uvedeno ve studii, nebyly detekovány žádné účinky v otevřeném poli, vyvýšeném plus bludišti nebo nulovém bludišti.

Kognitivní zlepšení paměti a učení

Kognitivní výkon se zlepšil s použitím vyzrálého česnekového extraktu. V novém testu rozpoznávání objektů vykazovaly doplněné myši vyšší index diskriminace a větší zapojení do nového objektu, což naznačuje lepší paměť pro učení a rozpoznávání.

V Barnesově bludišti nalezl únikový box větší podíl suplementovaných myší a během reverzního učení vykazovaly kratší latence, zvláště na začátku tréninku. Míry sociální interakce se nezměnily.

Proteomické signatury v hippocampu a kortexu

Proteomické analýzy odhalily podstatné změny v expresi proteinů vyvolané letitým česnekovým extraktem, zejména v hippocampu, kde bylo identifikováno 336 odlišně exprimovaných proteinů a 90 v kortexu.

Klíčové sdílené změny zahrnovaly snížení Selenbp1 a zvýšení Pdyn v obou oblastech mozku. Modelování dráhy předpovídalo účinky na synaptickou signalizaci, regulaci apoptózy, kognici, paměť a chování související s úzkostí.

Autoři také identifikovali změny zahrnující tau, amyloidní prekurzorový protein, presenilin 1 a neurotrofický faktor odvozený z mozku, které mohou být relevantní pro neurodegenerativní dráhy.

Interpretace podporující neuroprotektivní potenciál

Studie podporuje myšlenku, že vyzrálý česnekový extrakt může čelit poklesu kognitivních funkcí souvisejícím s věkem mechanismy, které jsou zde navrženy, ale nejsou definitivně prokázány, jako jsou antioxidační, protizánětlivé a neuroprotektivní účinky, na základě dřívější literatury a analýz cest.

Zlepšení chování v oblasti úzkosti, paměti a učení jsou v souladu s dřívějšími studiemi na zvířatech a pravděpodobně odrážejí modulaci neuroplasticity, drah odezvy na stres a apoptózy.

Proteomické analýzy a analýzy cest dále naznačují molekulární účinky specifické pro oblast, zejména v hippocampu.

Studium silných stránek a translačních omezení

Mezi silné stránky této analýzy patří dlouhé období suplementace, široká baterie behaviorálních testů a integrace proteomiky s výsledky chování. Mezi omezení patří spoléhání se na jediný zvířecí model, nedostatek mechanického ověření předpokládaných cest, odběr vzorků pouze pro muže a nejistá relevance pro lidi.

Navzdory těmto omezením zjištění naznačují, že dlouhodobé suplementace extraktem z letitého česneku může zvýšit kognitivní odolnost a snížit chování podobné úzkosti při stárnutí; translační význam pro člověka však zůstává spekulativní a vyžaduje další mechanické a klinické studie.