Правилното хранене и редовната физическа активност забавят развитието на болестта на Паркинсон
Aug 16, 2023
РЕЗЮМЕ:
От година на година знаем повече за невродегенерацията и болестта на Паркинсон (PD). Положителното влияние на различни видове физическа активност се описва по-често в контекста на невропротекция и профилактика, както и формата на рехабилитация при пациенти с Паркинсон.
Освен това, когато разгледаме добавките, клиничното хранене и диететиката, ще видим, че балансирането на консумираните продукти и добавянето на витамини или минерали е необходимо. Като се имат предвид биохимичните пътища в скелетните мускули, може да видим, че много изследователи желаят да идентифицират молекулярни медиатори, които имат въздействие чрез упражнения и балансирана диета върху човешкото здраве или развитието на невродегенеративното заболяване.
Невродегенеративните заболявания са група от заболявания, които постепенно се появяват с възрастта, като болестта на Алцхаймер, болестта на Паркинсон, болестта на Хънтингтън и др. Тези заболявания нарушават нормалната функция на нервната система на мозъка, което води до набор от симптоми като увреждане на паметта, афазия и мускулна скованост. Въпреки това, не можем да бъдем хванати в негативизъм, защото можем да бъдем проактивни в справянето с невродегенеративните заболявания.
На първо място, трябва да запазим положително отношение. Нито пациентите, нито техните близки трябва да бъдат депресирани и безнадеждни поради невродегенеративни заболявания. Членовете на семейството трябва да дават на пациентите повече грижи и подкрепа, за да могат да почувстват любов и топлина. Самите пациенти също трябва да поддържат оптимистично отношение към предизвикателствата на живота.
Второ, здравословният начин на живот също може да помогне за предотвратяване на невродегенеративни заболявания или облекчаване на симптомите. Достатъчният сън, разумната диета, умерените упражнения и релаксацията са добри жизнени навици. Тези навици могат да укрепят имунитета на тялото, да намалят увреждането на тялото от болести и също да помогнат за поддържане на здрава функция на мозъка.
И накрая, ежедневното когнитивно обучение също е чудесен начин да поддържате паметта си. Можете да четете книги, да играете интелектуални игри, да усвоявате нови умения и т.н., за да поддържате мозъка си активен и да подобрите паметта си. В допълнение, социалните дейности също са добър начин за когнитивно обучение, което позволява на пациентите да общуват повече с другите и да поддържат добро настроение.
Накратко, трябва активно да се справяме с невродегенеративните заболявания, да поддържаме оптимистична нагласа, да се научим да поддържаме здравословен начин на живот и да провеждаме ежедневно когнитивно обучение. Въпреки че невродегенеративните заболявания ще имат известна степен на въздействие върху живота ни, чрез активно справяне и упорит труд, ние все още можем да имаме щастлив, здравословен и смислен живот. От тази гледна точка трябва да подобрим паметта си. Cistanche може значително да подобри паметта, тъй като месната паста е традиционен китайски лечебен материал с много уникални ефекти, един от които е подобряване на паметта. Ефикасността на мляното месо идва от различни активни съставки, които съдържа, включително карбоксилна киселина, полизахариди, флавоноиди и др. Тези съставки могат да насърчат здравето на мозъка по различни канали.
Щракнете върху Научете как да подобрите краткосрочната памет
Следователно е задължително да се проучат потенциалните механизми, свързани с диетата и факторите, произтичащи от физическата активност като молекулярни медиатори, които играят терапевтична роля при PD.
Този преглед обобщава наличната литература за механизмите и специфичните пътища, включени във връзката диета-упражнения, и обсъжда как терапията, включително подходящи упражнения и диета, които влияят на молекулярните медиатори, може значително да забави прогреса на невродегенеративните процеси. Предполагаме, че правилната диета, съчетана с физическа активност, ще бъде добро решение за психо-мускулен БАЛАНС не само при PD, но и при други невродегенеративни заболявания.
Ключови думи:
Болест на Паркинсон, физически упражнения, диета, невровъзпаление, невропротекция.
Невродегенеративните заболявания (ND) са един от основните проблеми на застаряващото общество, което разчита на невродегенерация, която води до смърт на неврони. Болестта на Паркинсон (PD) е второто най-разпространено невродегенеративно заболяване след болестта на Алцхаймер (AD). Икономическата цена на PD се оценява на над 23 милиарда долара годишно само в Съединените щати [1]. PD е сложно и силно разпространено невродегенеративно разстройство, характеризиращо се с инвалидизиращи двигателни аномалии като брадикинезия, постурална нестабилност и нарушения на походката, често водещи до падания [2, 3].
Съществува и повишен риск от фрактури, утежнена инвалидност, лошо качество на живот и намалена преживяемост [4]. PD се характеризира със загуба на допамин (DA) поради дегенерация на substantia nigra pars compacta (SNpc) в допаминергичните неврони [5]. Обратно, при PD ранната и преференциална загуба на DA в дорзалните базални ганглии води до намален автоматичен и повишен когнитивен (фронтален кортекс) контрол на двигателните движения. Следователно, хората с PD трябва да се справят и да поддържат по-обширно когнитивно натоварване, за да изпълнят двигателни или когнитивни задачи [6, 7].
Установено е, че при PD упражненията стимулират синтеза на DA в останалите допаминергични клетки и по този начин намаляват симптомите [8, 9]. Нещо повече, предполага се, че пет основни принципа на упражнения повишават невропластичността при пациенти с Паркинсон. Те са както следва: (а) интензивната активност максимизира синаптичната пластичност; б) дейността насърчава по-голяма структурна адаптация; (в) дейността, която е възнаграждаваща, повишава нивата на DA и насърчава ученето/повторното учене; (d) допаминергичните неврони са силно чувствителни към упражнения и бездействие („използвайте или губете“), и (e) когато упражненията се въвеждат в ранен стадий на заболяването, прогресията може да е по-бавна [9-11].
Освен това упражненията могат да упражнят своето невропротективно действие чрез намаляване на оксидативния стрес, механизъм, който често се разглежда при генезиса на PD. Освен това редовните упражнения могат да активират антиоксидантни ензими, включително супероксид дисмутаза (SOD), глутатион пероксидаза (GPx) и каталаза (CAT) [10] в ЦНС, да намалят глутаматните рецептори, участващи в ексцитотоксичността, и да регулират надолу експресията на гени, участващи в апоптозата като Bcl-x и DP-5. Той може също така да промени връзката на DAT транссинаптичния срещу везикуларния (DAT/везикуларен моноаминов транспортер), което намалява чувствителността на допаминергичните неврони към невротоксини и цитозолно окисление на DA [11].
По време на стареенето митохондриите стават по-чувствителни към щетите, причинени от оксидативния стрес, тъй като антиоксидантните системи са по-малко ефективни. Ако митохондриите не работят във физиологично състояние, това може да доведе до пероксидация на липиди и протеини [12]. Пациентите с PD имат повече проблеми с увредени митохондрии, отколкото контролите, съответстващи на възрастта [13, 14]. Загубата на митохондрии е свързана със загуба на DA неврони, което е основният проблем при PD. Нарушаването на функцията на митохондриите се измерва най-вече чрез активността на комплексите на електронната транспортна верига (ETC) [12]. ETC, особено комплекс I при PD, се инхибира от същите токсини, които предизвикват двигателни дисфункции и увреждат допаминергичните неврони. Този факт може да свърже митохондриалната дисфункция с PD и е добра посока да се проучи дали можем да спрем или забавим това увреждане чрез упражнения [12].
Невродегенеративното увреждане може да се свърже с индуциран от цитокини дисбаланс в пътя на кинуренин (KYN). Тъй като този път осигурява основния път за разграждане на триптофан (TRP), той играе основна роля в поддържането на синтеза на серотонин (5-HT) и критичния баланс между невротоксичните и невропротективните метаболити. Хроничното възпаление обикновено се съобщава при тежки когнитивни дефицити и може да допринесе за патогенезата на всяко от тези нарушения. Следователно пътят на KYN се превърна в перспективна цел за лечебни интервенции [15]. Смята се, че кетогенната диета, която изглежда намалява приема на глюкоза и калории, може също да повлияе на пътя на KYN и възбудимостта на мозъка. Известно е също, че ограничаването на калориите може да има невропротективен/антиепилептичен ефект. KYN, синтезиран от TRP, може да се трансформира в различни метаболити. Някои от тях се считат за невропротективни (напр. кинуренинова киселина (KYNA)), докато други са невротоксични (напр. 3-хидроксикинуренин (3-HK) и хинолинова киселина (QUIN)). Въпреки че е постигнат напредък в обясняването на взаимодействието на метаболитите на KYN пътя в здравето и болестта, трябва да се отговори на въпроси [15].
Алтернативни стратегии с доказани противовъзпалителни ползи, като редовни упражнения, могат да осигурят проста и ефективна дългосрочна стратегия за лечение и превенция на свързани с тях разстройства чрез повлияване на ензимната функция и подпомагане на повторното установяване на критичните протеинови баланси. През последните години предклинични и клинични проучвания подчертаха фундаменталното влияние, което чревната микробиота упражнява върху оста черва-мозък, която сега е преименувана на "ос микробиота-черва-мозък" [16]. Няколко получени от микроби молекули могат да контролират различни чревни функции, включително метаболитни, хранителни и имунни реакции и мозъчна активност, което води до медииран от микробиотата контрол отдолу нагоре на ЦНС [17]. Чревната микробиота може също индиректно да повлияе на глутаматергичните пътища по оста микробиота-черва-мозък чрез контролиране на метаболизма на TRP. В червата TRP, основната аминокиселина, допринася за синтеза на множество биоактивни молекули, включително 5-HT, KYN и индолови производни, под пряк и индиректен контрол на микробиотата [18]. Микробиотата може да взаимодейства с нервната система; може би най-очевидният сценарий би бил чрез модулиране на невротрансмитерите на гостоприемника и/или свързани пътища. Установено е, че бактериите имат способността да произвеждат набор от основни невротрансмитери като хистамин, DA, газотрансмитери, невропептиди, стероиди, ендоканабиноиди и други [19].
Благоприятният ефект от избраната физическа активност върху PD
Този параграф ще посочи, че редовната физическа активност е един от най-важните аспекти на остаряването в добро здраве. Освен това е документирано, че физическата активност може да предотврати и забави много хронични заболявания като диабет, инсулти, остеопороза и заболявания на кръвообращението и нервната система, включително PD [20-22]. Фармакологичните терапии се използват предимно за симптоматичен контрол и осигуряват само краткосрочни ползи, преди болестта да достигне тежък стадий. Физическата активност и упражненията могат да осигурят евтини и универсално достъпни помощни средства за настоящите терапии на ПД. Следователно, изучаването на ефектите от физическата активност и упражненията върху PD е значително [23]. Няколко големи контролирани клинични проучвания показват, че брадикинезията, балансът и мускулната сила могат да бъдат подобрени чрез продължителни упражнения в ранния стадий на PD [24]. В научни доклади са описани много форми на физическа активност, които могат да повлияят положително на пациентите с PD.
Аеробни упражнения
Една от най-ефективните форми на аеробно упражнение е тренировката на мобилна бягаща пътека, където темпото на ходене или бягане и наклонът на повърхността могат да се регулират. Доказано е, че аеробното обучение подобрява ходенето при пациенти с PD и подобрява скоростта на походката и дължината на стъпката и удължава изминатото разстояние [25]. Може също така да има благоприятен ефект за намаляване на броя на паданията и подобряване на чувството за баланс. Други данни съобщават, че аеробната тренировка укрепва мускулите и подобрява кардиореспираторния фитнес [21, 26, 27].
скандинавско ходене
Скандинавското ходене, нова форма на развлекателен спорт, напоследък набира популярност. Въпреки че е създадена през 20-те години на миналия век във Финландия, модата идва при нея едва сега. При скандинавското ходене цялото тяло се стимулира и ангажира в усилието, а горните крайници се укрепват повече, отколкото при ходене или бягане без щеки. Следователно скандинавското ходене се използва и за лечение на пациенти с PD. Беше наблюдавано, че по време на 6-седмичното обучение скоростта на ходене се подобри и качеството на живот на пациентите и техните семейства също се увеличи ефективно [28-33].
Тренировка за съпротива или сила
Тренировката за съпротива или сила има за цел да увеличи мускулната маса и сила. Това е от решаващо значение за хора, които са болни, по-възрастни или дори страдащи от PD, тъй като поради скованост и забавяне, те са изложени на значителен дефицит на мускулна сила. Оказва се, че рехабилитацията, включително тренировка за резистентност, значително подобрява мускулната сила, мобилността и качеството на живот и увеличава чистата телесна маса при пациенти с ПД [34-37].
Хромотерапия
Хронотерапията принадлежи към арт терапията. Включва музика, изразително движение и танц. Това е психотерапевтичен метод, основан на идеята за неразривността на душата и тялото. Беше отбелязано, че танцът има благоприятен ефект върху мобилността, скоростта на ходене и баланса на пациентите с ПД. Освен това беше установено, че химиотерапията може да бъде вълнуващ заместител на традиционните упражнения, използвани досега по време на рехабилитация [38]. Музиката, която е външен стимул, улеснява началото на движението, а самият танц учи на точна стратегия на движение. Танцът може също да се справи с когнитивни и психологически симптоми [39]. Доказано е, че танцовите модели включват двигателно планиране и памет [39] и дават възможност за практикуване на многозадачност, например пространствено и времево изпълнение на стъпки в такт с музиката, като същевременно се гарантира постурална стабилност [40-44].
тай чи
Тай Чи е не само система от упражнения за разтягане, баланс и координация, съчетани с медитация, но и изкуство за самозащита. Тя е разработена през 11 век в Китай и се основава на извършването на бавни, хармонични движения, които имат положително въздействие върху поддържането на добро здраве и благополучие и в същото време постигане на контрол върху собственото тяло и ум. Редовните упражнения имат благоприятен ефект върху намаляването на стреса. Бяха отбелязани подобрения в баланса и мобилността при пациенти с ПД, участващи в 12-седмично проучване, включително 45-минутни сесии веднъж седмично [45]. В друго проучване обаче няма подобрение в групата на Тай Чи [46]. Всяка форма на усилие, съобразена със стадия на заболяването и физическото и психическото състояние на пациент с ПД, може да бъде източник на ползи, не само физически, но и психологически. Всяка физическа активност допринася за подобряване на нашето благосъстояние, което се отразява и на нашето здраве [46-48]. Ли и колеги в кохортния анализ показаха, че включването на Тай Чи в ежедневния живот на пациентите с ПД им позволява да останат функционално и физически активни. Освен това беше установено, че подобряването на физическите параметри показва, че Тай Чи има потенциала да забави прогресията на PD и да забави прилагането на леводопа (L-DOPA) [49].
Невропротективни механизми, предизвикани от физически упражнения
В наративен преглед Paillard et al. [50] обобщава невропротективния механизъм, предизвикан от физически упражнения (PE) при субекти, засегнати от PD. Настоящите познания за механизмите, включени в защитния ефект на PE срещу PD, се основават на данни, получени при животински модели. Доказано е, че PE има защитен ефект върху допаминергичната функция в PD модели чрез стимулиране на експресията на няколко невротрофични фактора и ангиогенеза [51]. В отговор на PE, концентрацията на DA се увеличава и рецепторите на този невротрансмитер повишават своята чувствителност [52]. По-точно, PE намалява промяната на допаминергичните неврони в substantia nigra и допринася за възстановяване на функцията на базалните ганглии, участващи в двигателната команда чрез адаптивните механизми на DA и глутаматната невротрансмисия [52]. Това действие е свързано с повишена концентрация на мозъчен невротрофичен фактор (BDNF) [53]. В допълнение, често наблюдаваната свръхвъзбудимост в базалните ганглии е намалена [54].
Намалена загуба на невроните, които произвеждат DA, се открива при PD мишки след 18 месеца обучение, както и се наблюдава подобрение в координацията движение-баланс [55]. Механистичните изследвания разкриха, че възстановяването на невроните и поведението, генерирано от PE, е свързано с подобряване на митохондриалната функция и повишаване на BDNF в церебралните нива и невротрофични фактори, получени от глиална клетъчна линия.
Според Lau и колегите, PE защитава невроните и митохондриите, но също така увеличава синтеза на невротрофични фактори в substantia nigra (нигростриатални невротрофични фактори) при PD мишки с умерена невродегенерация [55].
На друго неврологично ниво, аеробното обучение за PD плъхове (в сесии с продължителност 20–60 минути), извършвано 5 дни в седмицата в продължение на 4 седмици, може да възстанови експресията на глиален фибриларен кисел протеин (GFAP) в дорзалния стриатум. Това показва, че астроцитите могат да играят роля в произвеждането на благоприятните ефекти на PE при PD [56]. Предполага се, че намаляването на експресията на GFAP е свързано с намаленото разширяване на астроцитите, вероятно поради увеличаване на синаптичната функция в дорзалния стриатум, индуцирано от PE [56]. Това наблюдение също демонстрира невропротективната роля на PE.
Освен това редовното обучение на плъхове (на възраст от 5 до 23 месеца) в продължение на 18 месеца на хоризонтална бягаща пътека със скорост 20 м/мин за 20 минути, два пъти на ден, 5 дни в седмицата, също има невропротективен ефект върху малък мозък [57], част от мозъка, която основно участва в командването и контрола на движението и баланса. Те също така съобщават, че заседналите възрастни плъхове имат 11% по-малко клетки на Пуркине (церебеларни еференти) и 9% по-малки обеми на сома на клетките на Пуркине (p=0.02 и за двете) в сравнение с трениращите възрастни плъхове, като последните имат същия брой Клетки на Purkinje като млади плъхове (на възраст 5 месеца) [57].
Както е обобщено в таблица 1, наскоро публикувани клинични данни показват, че различни видове PE при PD са свързани със значително намалени увреждания на движението и баланса, както се вижда от значителното подобрение на UPDRS III, дължината на крачката и скоростта на походката. Освен това е доказано, че редовната PE може да забави прогресията на заболяването при пациенти, страдащи от PD, и може да намали риска от заболяване при здрави пациенти. Въпреки това, въпреки многото доказателства от проучвания върху животни, че PE има благоприятен ефект върху модела на PD, все още има малко преки доказателства от данните от клиничните изпитвания (Таблица 1), което затруднява предлагането на подходящо упражнение и времетраене, и интензивността допринася за забавяне на прогресията на заболяването.
Диета и добавки при PD
Хранителните навици и диетите оказват значително влияние върху човешкото тяло във всички възрасти. Възрастните хора обаче, по-често от по-младите, се нуждаят от индивидуална хранителна намеса поради минали или хронични заболявания или нездравословни хранителни навици. Здравословното и правилно хранене е един от факторите, които допринасят за здравословния процес на стареене, намалявайки или забавяйки хода на много хронични заболявания [58].
Подходящата диетична терапия при ND се приписва на името на защитен фактор, който намалява риска от заболяване или смекчава хода на вече съществуващо заболяване. От друга страна, разнородната и бедна на хранителни вещества диета може да наруши хомеостазата, увеличавайки риска от заболяване или ускорявайки протичането му. Недостигът на съставки може да бъде неблагоприятен, но замърсителите, открити в храната, оказват влияние върху нашето здраве [59]. Замърсителите могат да попаднат в хранителните продукти от вода, почва, въздух или при пръскане на растения. Основен проблем е наличието на ксенобиотици във водната среда, което представлява сериозна заплаха за всички организми, живеещи във водната среда. Тези съединения имат невротоксични, имуносупресивни и хепатотоксични ефекти [60].
Витамини от група В и хомоцистеин
Струва си да се отбележат витамините от група В, които играят съществена роля в метаболизма на хомоцистеина (Hcy). Hcy е аминокиселина, чийто излишък в тялото може да допринесе за прогресирането на много хронични заболявания, включително ND. Адекватното количество Hcy в диапазона от 5 до 15 μmol/l осигурява правилното функциониране на нервната система. Стойност над горната граница показва хиперхомоцистеинемия. Хиперхомоцистеинемията, свързана с намалени нива на метионин синтаза (MS), активира генерирането на реактивни кислородни видове (ROS) и ограничава действието на GPx. Той също така ускорява смъртта на допаминергичните неврони [61].
Hcy е резултат от денитрификация на метионин, екзогенна сярна аминокиселина, консумирана с храната. Полученият Hcy може да бъде подложен на два процеса, понижаващи концентрацията му в кръвта, състоящи се от реметилиране (втора трансформация до нетоксичен метионин) или трансформация, при която се преустройва до цистеин. Реметилирането на Hcy в метионин е процес, при който донорът на метиловата група е фолиева киселина, а кофакторът на MS е витамин B12 (кобаламин) [62]. Въпреки това, в процеса на транссулфуриране е важно присъствието на кофактора -синтаза цистатионин - активна форма на витамин В6 - пиридоксал фосфат. Липсата на тези кофактори, заедно с намалената ензимна активност, причиняват хиперхомоцистеинемия. Hcy, който не е претърпял нито една от двете метаболитни промени (до метионин или цистеин), се отлага в прекомерни концентрации в кръвта, което е вредно за нашето тяло.
Факторите, които увеличават натрупването на по-високи серумни концентрации на Hcy, включват лоши хранителни навици и необичаен начин на живот. Беше отбелязано също, че пушенето и повишената консумация на продукти, богати на метионин (млечни продукти, риба, месо), кафе и алкохол могат да повишат нивата на Hcy в кръвта. Струва си да се спомене, че употребата на L-DOPA увеличава търсенето на витамини от група В и фолиева киселина, оттук и значението на адекватно планираното хранене при пациенти, страдащи от PD [63].
Повишеното ниво на Hcy също намалява мускулната сила, което води до намаляване на физическите възможности и по този начин увеличава риска от падания и фрактури. Костта се образува чрез отлагане на калциев фосфат върху протеиновата матрица, съставена главно от колаген. Съобщава се, че хиперхомоцистеинемията разрушава кръстосаните връзки на колагена и уврежда здравината на костите [64]. Следователно, за да се намали Hcy в кръвта, се препоръчва да се следва редовна физическа активност и метилираща диета, повлияваща метилирането на ДНК, което регулира генната експресия.
Антиоксидантни витамини
Много учени се фокусират върху изучаването на ефектите на антиоксидантните витамини върху развитието и прогресията на ND. Те включват витамини С, Е и А, както и каротеноиди, които участват в успокояването на оксидативния стрес. Витамините C и E имат избрани защитни свойства и предпазват нервните клетки от вредните ефекти на възпаление и оксидативен стрес. Ким и колеги през 2017 г. наблюдават понижени нива на - и -каротин и ликопен в плазмата, които намаляват с продължителността на PD. Те предполагат, че тази връзка може да е свързана с прогресирането на ND [65]. В друго проучване се наблюдава, че повишеното предлагане на витамин Е в диетата намалява риска от развитие на AD, но приемът му заедно с витамин С и -каротин под формата на хранителни добавки не води до такива ефекти [66]. Беше отбелязано, че по-високият прием на витамин Е и -каротин в диетата е свързан с по-нисък риск от PD и не е открита връзка с витамин С [67]. Поради това е препоръчително да се включат пресни плодове и зеленчуци в диетата, като се има предвид, че излишъкът от фибри в диетата може значително да намали бионаличността на каротеноиди и витамини [68].
Витамин D
Витамин D или калциферол е термин, обхващащ група мастноразтворими стероидни органични съединения. Има две форми на витамин D: ергокалциферол (витамин D2), открит в продукти от растителен произход и дрожди, и холекалциферол (витамин D3), открит в продукти от животински произход (тлъста риба и рибено масло). Изчислено е, че около 90% от количеството витамин D3, необходимо за хората, се доставя от биосинтеза, протичаща в кожата под въздействието на слънчева светлина. За съжаление по-голямата част от населението страда от огромен дефицит на този витамин. 7- дехидрохолестеролът, наречен провитамин D, присъстващ в кожата на всеки от нас, под въздействието на слънчевата светлина UVB, се превръща в холекалциферол. След това холекалциферолът се прехвърля в черния дроб, където 25-хидролазата го превръща в 25-хидроксихолекалциферол (25(OH)D3). Окончателният синтез до активната форма на витамин D се осъществява главно в бъбреците, където 25-хидроксихолекалциферолът се трансформира ензимно в 1,25-дихидроксихолекалциферол (калцитриол) чрез ензима 1 хидроксилаза.
Класическият ефект на витамин D е да регулира калциево-фосфатния баланс. Въпреки това, последните изследвания показват, че витамин D има плейотропен ефект. Например, витамин D има противовъзпалителен ефект чрез понижаване на биосинтезата на провъзпалителни интерлевкини, които са склонни да атакуват миелиновите обвивки на нервните клетки, което е причината за много ND. Мозъчната функция и витамин D са тясно свързани. Невроните синтезират активен витамин D, който регулира пролиферацията на тези клетки по автокринен начин [69]. Това позволява на мозъка да проявява невропластична функция чрез повишена невропротекция. По-специално, активният витамин D регулира експресията на много протеини, участващи в 1) синаптичната пластичност, като се брои дребрин, свързан с растежа протеин 43 (GAP43) и конексин 43, 2) поддържане на цитоскелета, включително неврофиламент, тубулин, свързан с микротубулите протеин{{ 11}} (MAP2) и 3) молекулярен транспорт на клетъчни органели, с креатинкиназа, кинезин, RhoA, динактин [70, 71]. В областите на мозъка, отговорни за секрецията на DA, активният витамин D засяга функцията и свързаността на допаминергичните вериги [71].
Нещо повече, последните данни от нашата лаборатория показаха, че оптималната концентрация в серума на 25(OH)D3 намалява оксидативния стрес, отслабва мускулната атрофия, намалява провъзпалителните маркери и повишава биогенезата на митохондриите, както и подобрява тяхната функция [72-74] . Добавянето на витамин D може също да има благоприятен ефект върху свързаното със стареенето невродегенеративно забавяне. Освен това дефицитът на витамин D, диагностициран рано и адекватно компенсиран чрез диета, излагане на слънце и добавки, може да намали до минимум риска или да предотврати появата на много заболявания като PD, SM, AD, артериална хипертония, атеросклероза RA или различни видове рак [75]. Освен това се съобщава, че предоперативната добавка с витамин D предизвиква по-бързо възстановяване при пациенти с LBP след PLIF операция [76].
Средиземноморска диета
Средиземноморската диета предизвиква все по-голям интерес и нейните полезни ефекти като забавяне на процеса на стареене, намаляване на риска от заболявания и забавяне на прогресията на хронични заболявания, включително ND. Средиземноморската диета е диета и здравословни хранителни навици на средиземноморските страни, включително италианци, испанци, гърци и французи. В комбинация с физическа активност може да донесе много ползи за здравето. Според проучвания, използването на средиземноморската диета значително подобрява здравословното състояние и намалява честотата на PD и AD с 13% [77]. Струва си обаче да се помни замърсяването на водните резервоари, тъй като консумацията на храна като риба и морски дарове е основен източник на излагане на различни видове ксенобиотици. Изберете продукти от най-малко замърсяващите води, напр. океански води.
Средиземноморската диета е богата на пресни зеленчуци и плодове, зърнени продукти, варива, зехтин, ядки, сирене, кисели млека, риба и морски дарове, докато е намалена на сладкиши, яйца, месо (особено говеждо) и животински мазнини. Резултатите от FFQ при пациенти с PD може да предполагат, че диета, базирана на компонентите, споменати по-горе, е свързана с по-ниски нива на прогресиране на PD [78] и по-висока възраст на диагностициране на заболяването [79]. Поради високата консумация на плодове и зеленчуци средиземноморската диета е богата на антиоксиданти. Въпреки двусмислените резултати от изследванията се препоръчва да се консумират продукти, богати на антиоксиданти, тъй като те могат да забавят прогресията на много заболявания [80].
Мастни киселини
Проучванията върху състава и ефектите на моно- и полиненаситените мастни киселини (съответно MUFA и PUFA) върху хроничните заболявания все още продължават. PUFA включва омега-3 и омега-6 мастни киселини. Омега-3 мастните киселини, които могат да подобрят възбудимостта на мембраните на нервните клетки, да увеличат предаването на нервните импулси и да предпазват от увреждане, причинено от оксидативен стрес, са от съществено значение за изграждането и правилното функциониране на мозъка. Освен това, омега-3 мастните киселини показват невропротективни ефекти при животински модели Pof D [81]. Наблюдавано е, че хората, които ядат поне веднъж седмично мазна риба (херинга, аншоа, сьомга, скумрия) или ракообразни (осигуряващи ейкозапентаенова киселина и докозахексаенова киселина), намаляват риска от деменция до 60%, включително AD [82].
MUFA има положителен ефект върху липидния профил, като ефективно намалява съотношението на LDL холестерола към HDL холестерола. Освен това зехтинът има противоракови, антибактериални, антивирусни и противовъзпалителни ефекти, които могат да инхибират прогресията на ND. В по-голямата си част PUFA, включително омега-3 мастни киселини, също са източник на мазнини. Доказано е, че консумацията на мазна риба и морски дарове повече от два пъти седмично намалява риска от развитие на AD с цели 60% в сравнение с хората, които са яли по-рядко [83].
Млечни продукти
Установено е, че консумацията на млечни продукти в големи количества може да има положителна корелация с повишен риск от развитие на PD, особено при мъжете [84], и по-бърза прогресия на заболяването [85]. Изследователите се опитват да определят кой механизъм е отговорен и кой от конкретните млечни продукти в диетата има най-голямо влияние върху развитието и прогресията на PD, тъй като резултатите от много проучвания не са еднозначни. Смята се, че консумацията на големи количества млечни продукти води до намаляване на пикочната киселина [85], чиято намалена концентрация се наблюдава при пациенти с PD, като това ниво намалява с прогресията на заболяването [86].
Избрани хранителни добавки
Хранителните добавки са изолирани единични вещества, фармацевтични препарати с характер на парализа (комбиниране на лекарствени и хранителни свойства), които съдържат, наред с други, биоактивни съставки от естествен произход, показващи проздравни свойства [87].
Доказано е, че много съставки от естествен произход имат защитен ефект в случай на ND и тяхното действие се състои в модулиране на многостепенни сигнални пътища [88]. Хранителните добавки изглеждат полезна възможност за превенция и лечение на заболявания поради техния естествен произход в наличната храна и потенциалната липса на странични ефекти [89].
Полифенолите са известни със своите антиоксидантни свойства и могат да се използват за ND. Тяхната функция е да пречистват ROS, а полифенолите могат също да хелатират метални йони (мед, желязо и други тежки метали), което предотвратява образуването на хидроксилни радикали. Продуктите, съдържащи големи количества полифеноли, могат да увеличат неврогенезата [90]. Има значителна корелация между по-ниския риск от развитие на PD при мъже, които консумират повече флавоноиди.
Подобна връзка не е забелязана при жените. Установено е също, че по-високата консумация на антоцианини, кверцетин и епикатехин намалява риска от прогресия на PD в рамките на 20-22 години от наблюдение [91].
Куркуминът, биологично активен оцветител, получен от Curcuma, дълга стрида, е основната съставка на известната подправка "къри" и показва много широк спектър от про-здравословни ефекти. В многобройни проучвания са открити неговите антиоксидантни, противовъзпалителни, противоракови [92] и антикоагулантни ефекти. Беше отбелязано, че токсичността на ROS и -синуклеин [93] намалява след прилагане на куркумин. В допълнение, той може да увеличи или стабилизира неврогенезата при възрастни [90].
Лутеолинът, който принадлежи към флавоните и се съдържа в броколи, зелен пипер, целина и мащерка, има силно невропротективно действие. Ефективно потиска възпалителните процеси в организма, намалявайки синтеза на възпалителни медиатори [94]. Той също така има защитен ефект срещу индуцирана клетъчна апоптоза, което го прави подходящ за предотвратяване на ND или забавяне на прогресията им [95].
Генистеинът, естествено съединение от растителен произход, присъстващо в соята, е фитоестроген, принадлежащ към групата на изофлавоните. Много изследвания показват невротрофичните и невропротективните ефекти на генистеин. Доказано е, че предпазва нервните клетки от оксидативен стрес и токсичните ефекти на -амилоида [96]. In vivo проучвания доказаха неговия защитен ефект върху допаминергичните неврони при плъхове с модел на PD [97]. Освен това бяха демонстрирани невропротективните ефекти на генистеин върху апоптозата, индуцирана от 1-метил-4-фенил-1,2,3,6- тетрахидропиридин (MPTP) в неврони от черно вещество [98]. Въпреки това, точният механизъм на действие на генистеин все още не е ясен. Открихме, че генистеинът има и противовъзпалителни ефекти (данните все още не са публикувани). Факторът на туморна некроза (TNF-) значително намалява при AD плъхове след 4 седмици лечение с генистеин.
Кверцетинът е един от най-разпространените флавоноиди, открити в хранителните продукти, консумирани ежедневно. Той показва антиоксидантни свойства, свързани със способността да пречиства ROS, инхибиране на оксидазната активност и противовъзпалителни ефекти. Освен това има хепатопротективни и антиагрегиращи свойства [99]. Смята се, че кверцетинът може да бъде защитен фактор при ND, при който повишената апоптоза на клетките води до AD, PD, болест на Huntington (HD) и амиотрофична латерална склероза (ALS) [100], наред с други.
Ресвератролът е биологично активно вещество, което се намира главно в червеното вино и черния шоколад. Той е ефективен антиоксидант и антидепресант с невропротективен ефект. Проучванията доказват, че ресвератролът може да защити допаминергичните неврони в интрацеребралния мозък срещу увреждане [101]. Неговите свойства, като улавяне на ROS и противовъзпалителна активност, са добре документирани [102].
Антоцианините са група флавоноидни съединения, естествени багрила (от оранжево до виолетово), открити в много плодове и някои зеленчуци. Проучванията показват, че високият прием на антоцианини заедно с диета е свързан с намаляване на риска и инхибиране на прогресията на PD [103]. Доказано е, че делфинидинът, който принадлежи към антоцианините, например в къпините, е най-ефективен за неутрализиране на ROS. Въпреки това, всички антоцианини имат невропротективни свойства чрез инхибиране на провъзпалителни пътища и индуциране на антиоксидантни пътища [104].
Гинко Билоба е популярно растение, което се използва от години за лечение на нарушения на паметта и концентрацията. Уникалните терапевтични свойства на гинко се отличават с билобалид, биологично активно вещество, принадлежащо към групата на изопреноидите (терпени). Има антиапоптотичен ефект при невронна смърт, което открива нови възможности в борбата с ND. Освен това предпазва невроните от вредното въздействие на свободните радикали, стимулира освобождаването на невромодулатори в мозъка и инхибира тяхното разграждане [105].
Женшенът (Panax Ginseng) е многогодишно растение, използвано от векове в традиционната далекоизточна медицина. Съдържа повече от 30 биологично активни съединения, наречени гинзенозиди, принадлежащи към тритерпеновите сапонини [106]. Той показва мощни противовъзпалителни и антиоксидантни ефекти чрез влиянието си върху производството на азотен оксид и активността на антиоксидантните ензими, елиминиращи ROS. Той показва невропротективни свойства при AD, PD, ALS и HD. В моделите на PD той предотвратява апоптозата и атрофията на допаминергичните неврони и има положителен ефект върху синуклеинопатията [107].
Кофеинът, един от най-популярните стимуланти, също има противовъзпалително, антиоксидантно и антиапоптотично действие. Смята се, че кофеинът намалява риска от PD, ако се използва в доза от 3-5 mg/kg телесно тегло [108]. Една чаша прясно сварено кафе съдържа около 90-100 mg кофеин (или 40 mg/100 ml кафе). Все пак трябва да се отбележи, че прекомерният прием на кафе води до повишаване на концентрацията на Hcy в кръвта, което повишава риска от развитие на PD и ускорява вече протичащия болестен процес. През 2016 г. Лий и неговият екип [109] установиха, че кафето не е кофеин, но кверцетинът е ключова невропротективна съставка.
Капсаицинът е органично съединение от групата на алкалоидите, отговорно за лютивия и остър вкус на червения пипер. Проучванията показват, че комбинацията от лечение с капсаицин и ресвератрол има повече невропротективни ползи от едно лечение. Комбинирането на тези съединения има защитен ефект върху нервните клетки срещу токсичните ефекти на глутамата, намалявайки оксидативния стрес и апоптозата; и двете от тези съединения могат да бъдат полезни при лечението на ND [110].
Сулфорафанът, органично сярно съединение, намиращо се в най-висока концентрация в броколите и техните кълнове, е мощен антиоксидант. Много изследвания показват неговите невропротективни свойства при различни модели на невродегенерация. Може да повиши нивата на глутатион и зависещите от него ензими; по този начин може да бъде полезно за забавяне на прогресията на PD и други ND чрез заглушаване на оксидативния стрес и апоптоза [111].
В настоящия преглед много данни от проучвания върху животни показват благоприятни ефекти при забавяне на прогресията на невродегенеративните разстройства. Въпреки че по-малко доказателства идват от избрани данни от клинични изпитвания, които са обобщени в таблица 2. Въпреки това, това предполага, че употребата на хранителни добавки може да има положително въздействие върху функционалните тестове и анатомичните и биохимични промени при пациенти с ПД. Промените, настъпващи и свързани с правилната диета и употребата на добавки, са свързани с пациенти, повечето от които страдат от затлъстяване и депресия и изобщо не спортуват. В резултат пациентите с ПД развиват възпаление в организма си. Следователно, правилната диета с добавки и хранителни добавки за пациенти с PD изглежда е най-ефективната и неинвазивна терапия срещу прогресията на заболяването.
Кинуренинови метаболити и микробиота
Хроничното системно възпаление е широко прието като общ рисков фактор за много заболявания (диабет, рак, AD, PD, депресия и други) и освен това е наблюдавано при няколко пациенти, страдащи от умора и когнитивни увреждания [112]. Проучванията показват, че възпалителните стимули, както се появяват след тежки упражнения, активират разграждането на аминокиселината TRP в рамките на KYN пътя [113]. Пътят на KYN включва няколко ензима, които разграждат 95% от свободния TRP в различни биоактивни метаболити на кинурениновия път (KPM), често наричани кинуренини [114]. Упражнението променя метаболизма на кинуренина в скелетните мускули и може значително да промени нивата на някои от тези метаболити както в периферията, така и в ЦНС [114, 115]. Наскоро беше показано, че PE води до периферно разграждане на KYN до KYNA чрез индуциране на кинуренин аминотрансферази (KAT) в мускулната тъкан [114]. За разлика от KYN, KYNA не е в състояние да премине кръвно-мозъчната бариера (BBB).
Връзката между скелетните мускули, упражненията и KPM идва от наблюдението, че тренираният мускул (или мускул с високи нива на активиран от пероксизомен пролифератор рецептор-гама коактиватор 1 (PGC-1) има много високи нива на KAT ензими [{ {4}}]. Това подобрява периферното преобразуване на KYN в KYNA и предотвратява натрупването на KYN в мозъка, което се наблюдава при определени психични разстройства като депресия, предизвикана от стрес. По този начин, PE намалява невротоксичните KPMs, което беше допълнително описано като когнитивна дисфункция при неврологични заболявания [117, 118]. При мишки е показано, че този механизъм за детоксикация намалява свързаната с KYN ексцитотоксичност, невровъзпаление и подобно на депресия поведение [115]. Тъй като активирането на този път е изключително зависимо от PGC-1, мишки, генетично проектирани да нямат експресия на този коактиватор в мускулите, показват подобно на депресия поведение и намален капацитет за катаболизиране на KYN, дори при липса на каквото и да е предизвикателство. Това подчертава скелетните мускули и упражненията като нови регулатори на метаболизма на TRP-KYN, с важни системни последици [114, 115]. Schlittler и съавторите показаха, че хората, участващи в активни тренировки за издръжливост, показват както повишена генна експресия на иРНК, така и протеиново съдържание на KAT. Те също така съобщават, че след аеробно упражнение се появява преходен поток на пътя на KYN с преференциално повишаване на концентрацията на KYNA (63%) спрямо QUIN (19%), което води до намалено съотношение QUIN/KYNA [116].
Друг интересен аспект е ролята на чревната микробиота в ND. През последните години бяха докладвани много данни, показващи, че съществува връзка между чревната микробиота и невромодулацията. Чревните бактерии имат потенциала да променят активността на невротрансмитерите, като по този начин взаимодействат с нервната система на гостоприемника, за да регулират психичното здраве. Скорошен системен преглед илюстрира как упражненията допринасят за повишаване на нивото на гама-аминомаслената киселина в хипоталамуса, което е свързано с понижено кръвно налягане в покой и сърдечна честота. Освен това е доказано, че DA се синтезира в стомашно-чревния тракт по време на стресови ситуации. Като цяло беше доказано, че чревната микробиота улеснява производството и регулирането на невротрансмитери и хормони, което повлиява човешкото благосъстояние, настроение и субективно усещане за невродегенерация [119]. По този начин диетата и начинът на живот оказват значително влияние върху развитието на PD при промени, свързани със стареенето. Например правилната диета и редовната физическа активност могат да забавят невродегенеративните промени (фиг. 1A), докато неправилната диета и заседналият начин на живот водят директно до развитие на PD (фиг. 1B).
Резюме
По-големи количества умерено до интензивно ПЕ може да забавят прогресията на заболяването при пациенти с ПД [120-122]. Известно е, че пациентите с PD изразходват 29% по-малко енергия от здравите индивиди, което води до повишен двигателен дефицит и спад в ежедневните дейности [123]. PE е нефармакологичен подход, който обикновено се препоръчва за PD за забавяне на вредните ефекти на заболяването [124]. Констатациите от някои проучвания показват, че благоприятните ефекти от ФЕ са когнитивните постижения или психологическите области (т.е. капацитет за внимание, симптоми на депресия и тревожност и състояние на настроението) [125]. Многокомпонентното обучение подобрява мускулната сила, гъвкавостта, постуралния баланс, скоростта на ходене, мобилността, функционалния капацитет [126, 127], физическото представяне и дейностите от ежедневието [127], особено ако тренировъчната програма продължава повече от 10 седмици [128] . Аеробни упражнения, стречинг, силови тренировки, чигонг и тренировки за баланс подобряват двигателната функция и по-специално мускулната сила, баланса и скоростта на ходене при пациенти с ПД [129, 130]. Тези ефекти върху физическото функциониране могат да обяснят защо качеството на живот може да се подобри само след 6 седмици тренировка [131]. Jang и колеги през 2018 г. показаха, че при PD плъхове упражненията за издръжливост подобряват биогенезата и сливането на митохондриите [132]. Други също съобщават, че упражненията подобряват биогенезата на митохондриите чрез индуциране на PGC-1 и подобряване на ефективността на антиоксидантните системи [124, 132-134]. Въз основа на описаните по-горе данни и нашите познания предполагаме, че ХРАНЕНЕТО, съчетано с АКТИВНОСТ, ще повлияе положително на БАЛАНСА не само при PD, но и при други ND (фиг. 2).
Заключение
От гледна точка на много изследвания, показващи положителните ефекти от ПЕ и подходящата диета при ПД, трябва да се съсредоточим, за да намерим най-добрата терапия, съчетаваща тези два елемента. От друга страна, като се вземат предвид индивидуалните различия при всяко човешко същество, миналото заболяване и тежестта на заболяването, е предизвикателство да се определи един модел, който би бил ефективен за всички. Освен това, ние целим да търсим връзки между външни и вътрешни фактори, засягащи ЦНС. Има много индикации, че вървим в правилната посока, преминавайки от упражнения и диета към метаболитни пътища, водещи до нервната система.
Храната и добавките, свързани с прогресирането на PD, вероятно ще се променят с течение на времето, с последващи проучвания и оценка на техните резултати. Клиницистите вече разполагат с данни, за да направят препоръка за здравословно хранене и пациентите вероятно ще могат да знаят, че ежедневният им избор може да повлияе на техния напредък.
Редовната физическа активност и диета, богата на елементите, споменати по-горе, могат да забавят прогресията на заболяването при пациенти, страдащи от PD, и да намалят риска от заболяване при здрави пациенти. Въпреки че все още има малко преки доказателства от данни от клинични проучвания, свързани с подходящи упражнения и диета, все пак си струва да се положат такива усилия. Изготвянето на индивидуална терапия за пациент с ПБ по отношение на упражнения и диета е най-ефективната неинвазивна терапия към днешна дата. По-нататъшната работа по цялостна терапия на пациентите трябва да бъде допълваща и да включва и двете.
Възпалителни (TNF-, интерферон-гама, IL-6, IL17) и противовъзпалителни (IL-10, TGF-) разтворими фактори, както и триптофанови метаболити (TRP, KYN, KYNA, QUIN), които за които е известно, че се произвеждат или секретират в отговор на физическо натоварване и за които допълнително се предполага, че модифицират имунната хомеостаза и функцията на BBB (MMP-2, MMP-9) чрез техните възпалителни и противовъзпалителни свойства. Проучванията показват, че редовната физическа активност влияе положително на моторните и когнитивните функции при хора с ND. Въпреки това потенциалните механизми на предизвикани от упражнения промени в имунната функция остават теоретични конструкции, тъй като няма налични доказателства, че постигнатите подобрения ще повлияят на ежедневния живот на човека. Освен това влиянието на различните интензитети на упражненията ще предостави по-подробни препоръки за рехабилитационни програми за обучение.
Бъдещи насоки
В светлината на настоящите познания, комбинирането на подходяща диета с добавяне на витамин D може да има благоприятен ефект върху мускулната функция, като забавя развитието на ND, свързано със стареенето. Освен това е доказано, че достигането на оптимална серумна концентрация на витамин D при пациенти с LBP намалява маркерите на оксидативен стрес [72] и възпаление [74], както и повишена биогенеза и функция на митохондриите и намалява атрофията на скелетните мускули [73]. От друга страна, откриването на рецептора на витамин D (VDR) и 1-алфа хидроксилазата в скелетните мускули предоставя доказателства, показващи благоприятните ефекти от упражненията върху правилния мускулен метаболизъм. Освен това, VDR може потенциално да регулира локалния контрол на метаболизма на витамин D в скелетните мускули. Подходящата синергична диета, упражнения и взаимодействие на витамин D към синтеза на мускулни протеини и подобряване на функцията на митохондриите може да се прояви чрез mTOR и FOXO сигнално влияние върху оксидативния стрес и имунологичната функционална модулация. По-нататъшното търсене на знания относно правилната диета, упражненията и влиянието на витамин D върху мозъчните функции, хроничния стрес [135] и невропротекция изглежда от решаващо значение, тъй като факторите косвено влияят на невромодулацията и невродегенерацията, особено при PD.
Конфликт на интереси
Авторите декларират липса на конфликт на интереси.
Препратки
[1] Huse DM, Schulman K, Orsini L, Castelli-Haley J, Kennedy S, Lenhart G (2005). Тежестта на заболяването при болестта на Паркинсон. Mov Disord, 20:1449-1454.
[2] Kerr GK, Worringham CJ, Cole MH, Lacherez PF, Wood JM, Silburn PA (2010). Прогнози за бъдещо падане на болестта на Паркинсон. Неврология, 75: 116-124.
[3] Schaafsma JD, Giladi N, Balash Y, Bartels AL, Gurevich T, Hausdorff JM (2003). Динамика на походката при болестта на Паркинсон: връзка с характеристиките на Паркинсон, падания и отговор на леводопа. J Neurol Sci, 212: 47-53.
[4] Lo RY, Tanner CM, Albers KB, Leimpeter AD, Fross RD, Bernstein AL и др. (2009). Клинични характеристики при ранна болест на Паркинсон и преживяемост. Arch Neurol, 66: 1353-1358.
[5] Mazzoni P, Wexler NS (2009). Паралелен явен и скрит контрол на достигането. PLoS One, 4:e7557.
[6] Redgrave P, Rodriguez M, Smith Y, Rodriguez-Oroz MC, Lehericy S, Bergman H, et al. (2010). Целенасочен и обичаен контрол в базалните ганглии: последици за болестта на Паркинсон. Nat Rev Neurosci, 11: 760-772.
[7] Wu T, Hallett M (2008). Невронни корелати на изпълнението на двойна задача при пациенти с болестта на Паркинсон. J Neurol Neurosurg Psychiatry, 79: 760-766.
[8] Sutoo De, Akiyama K (2003). Регулиране на мозъчната функция чрез упражнения. Neurobiol Dis, 13: 1-14.
[9] Fox CM, Ramig LO, Ciucci MR, Sapir S, McFarland DH, Farley BG (2006). Науката и практиката на LSVT/LOUD: подход на принципа на невралната пластичност за лечение на индивиди с болестта на Паркинсон и други неврологични разстройства. Semin Speech Lang, 27: 283- 299.
[10] Devi SA, Kiran TR (2004). Регионални отговори в антиоксидантната система за тренировки за упражнения и диетичен витамин Е в стареещия мозък на плъх. Невробиолно стареене, 25:501- 508.
[11] Alonso-Frech F, Sanahuja JJ, Rodriguez AM (2011). Упражнение и физическа терапия в ранното лечение на болестта на Паркинсон. Невролог, 17:S47-53.
