Chất béo bão hòa có thể cản trở sự hình thành trí nhớ ở não lão hóa như thế nào

Một nghiên cứu mới cho thấy chế độ ăn nhiều chất béo có thể làm suy giảm trí nhớ do gây ra các tác động viêm và các vấn đề trong việc quản lý tín hiệu tế bào trong tế bào não, đặc biệt là khi con người già đi, nhưng axit béo omega-3 DHA có thể giúp giảm thiểu những tác động này. Nghiên cứu, tập trung vào các tế bào thần kinh microglia và vùng đồi thị, phát hiện ra rằng axit palmitic làm tăng tình trạng viêm, trong khi DHA bảo vệ chống lại tác động này nhưng không chống lại sự mất chức năng của ty thể do tiếp xúc với axit palmitic.

Nghiên cứu mới cho thấy DHA bảo vệ tế bào não khỏi tình trạng viêm liên quan đến chất béo.
Nghiên cứu mới cho thấy một số cơ chế qua đó thực phẩm giàu chất béo có thể tác động đến tế bào não, có khả năng làm sáng tỏ mối liên quan giữa chế độ ăn nhiều chất béo và suy giảm trí nhớ, đặc biệt là ở tuổi già.

Một nghiên cứu từ Đại học bang Ohio tiến hành nuôi cấy tế bào chỉ ra rằng axit béo omega-3 DHA có thể bảo vệ não khỏi tác động bất lợi của chế độ ăn uống không lành mạnh bằng cách giảm viêm do chất béo gây ra ở cấp độ tế bào.

Các thí nghiệm riêng biệt sử dụng mô não từ chuột già cho thấy chế độ ăn nhiều chất béo có thể khiến các tế bào não cụ thể lạm dụng việc quản lý tín hiệu tế bào theo cách cản trở việc tạo ra ký ức mới.

Phòng thí nghiệm tương tự đã phát hiện trong một nghiên cứu trước đó ở chuột già rằng chế độ ăn có nhiều thành phần được chế biến cao sẽ dẫn đến phản ứng viêm mạnh trong não, kèm theo các dấu hiệu hành vi của chứng mất trí nhớ – và việc bổ sung DHA đã ngăn ngừa những vấn đề đó.

Tác giả cấp cao Ruth Barrientos, nhà điều tra tại Viện nghiên cứu y học hành vi của bang Ohio và phó giáo sư tâm thần học cho biết: “Điều thú vị về bài báo này là lần đầu tiên chúng tôi thực sự bắt đầu phân biệt những điều này theo loại tế bào”. và sức khỏe hành vi và khoa học thần kinh tại Đại học Y.

“Phòng thí nghiệm của chúng tôi và những người khác thường xem xét toàn bộ mô của vùng hải mã để quan sát phản ứng liên quan đến trí nhớ của não đối với chế độ ăn nhiều chất béo. Nhưng chúng tôi vẫn tò mò về loại tế bào nào ít nhiều bị ảnh hưởng bởi các axit béo bão hòa này và đây là bước đột phá đầu tiên của chúng tôi nhằm xác định điều đó.”

Nghiên cứu này được công bố gần đây trên tạp chí Frontiers in Cellular Neuroscience.

Đối với nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu tập trung vào microglia, các tế bào trong não thúc đẩy quá trình viêm và tế bào thần kinh vùng đồi thị, rất quan trọng cho việc học tập và trí nhớ. Họ đã sử dụng các tế bào bất tử – bản sao của các tế bào lấy từ mô động vật được sửa đổi để liên tục phân chia và chỉ phản ứng với sự kích thích trong phòng thí nghiệm, nghĩa là hoạt động của chúng có thể không khớp chính xác với hoạt động của các tế bào sơ cấp cùng loại.

Các nhà nghiên cứu đã cho các tế bào thần kinh đệm và tế bào thần kinh mô hình này tiếp xúc với axit palmitic, loại axit béo bão hòa có nhiều nhất trong thực phẩm giàu chất béo như mỡ lợn, mỡ, thịt và các sản phẩm từ sữa, để quan sát xem nó ảnh hưởng như thế nào đến hoạt hóa gen trong tế bào cũng như hoạt động của ty thể, cấu trúc bên trong tế bào có vai trò trao đổi chất chính là tạo ra năng lượng.

Kết quả cho thấy axit palmitic thúc đẩy sự thay đổi biểu hiện gen liên quan đến sự gia tăng tình trạng viêm ở cả microglia và tế bào thần kinh, mặc dù microglia có phạm vi gen gây viêm bị ảnh hưởng rộng hơn. Việc xử lý trước các tế bào này bằng một liều DHA, một trong hai axit béo omega-3 trong cá và hải sản khác và có sẵn ở dạng bổ sung, có tác dụng bảo vệ mạnh mẽ chống lại tình trạng viêm gia tăng ở cả hai loại tế bào.

“Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng DHA có tác dụng bảo vệ não và axit palmitic có hại cho tế bào não, nhưng đây là lần đầu tiên chúng tôi xem xét cách DHA có thể bảo vệ trực tiếp chống lại tác động của axit palmitic trong các vi tế bào não đó, và Michael Butler, tác giả đầu tiên của nghiên cứu và là nhà khoa học nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Barrientos cho biết, chúng tôi thấy rằng có tác dụng bảo vệ mạnh mẽ.

Tuy nhiên, khi nói đến ty thể, DHA không ngăn ngừa được sự mất chức năng sau khi tiếp xúc với axit palmitic.

Butler cho biết: “Trong bối cảnh này, tác dụng bảo vệ của DHA có thể bị hạn chế ở những tác động lên biểu hiện gen liên quan đến phản ứng gây viêm, trái ngược với sự thiếu hụt trao đổi chất mà chất béo bão hòa cũng gây ra”.

Trong một loạt thí nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã xem xét chế độ ăn nhiều chất béo bão hòa ảnh hưởng như thế nào đến tín hiệu trong não của chuột già bằng cách quan sát một chức năng vi mô khác gọi là cắt tỉa khớp thần kinh. Microglia giám sát việc truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh và loại bỏ các gai khớp thần kinh dư thừa, vị trí kết nối giữa sợi trục và đuôi gai, để giữ cho quá trình giao tiếp ở mức lý tưởng.

Microglia được tiếp xúc với mô não chuột chứa cả vật liệu trước và sau khớp thần kinh từ động vật được cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo hoặc chow thường xuyên trong ba ngày.

Các tế bào thần kinh đệm nhỏ ăn các khớp thần kinh từ những con chuột già được cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo với tốc độ nhanh hơn so với việc chúng ăn các khớp thần kinh từ những con chuột được cho ăn chế độ ăn thông thường – cho thấy chế độ ăn nhiều chất béo đang có tác động gì đó đến các khớp thần kinh đó, Butler cho biết các khớp thần kinh cung cấp cho microglia lý do để ăn chúng với tốc độ cao hơn.

Barrientos nói: “Khi chúng ta nói về việc cắt tỉa hoặc sàng lọc cần phải diễn ra, nó giống như Goldilocks: Nó cần phải tối ưu – không quá nhiều và không quá ít”. “Khi những tế bào thần kinh đệm này ăn mòn quá nhiều và quá sớm, nó sẽ vượt quá khả năng tái sinh và tạo ra các kết nối mới của những gai này, do đó ký ức không thể củng cố hoặc trở nên ổn định.”

Từ đây, các nhà nghiên cứu có kế hoạch mở rộng các phát hiện liên quan đến chức năng cắt tỉa khớp thần kinh và ty thể, đồng thời xem tác dụng của axit palmitic và DHA diễn ra như thế nào trong các tế bào não sơ cấp của động vật trẻ so với động vật già.

Tài liệu tham khảo: “Các axit béo trong chế độ ăn uống có tác động khác nhau đến quá trình thực bào, biểu hiện gen gây viêm và hô hấp của ty thể trong các mô hình tế bào vi mô và tế bào thần kinh” của Michael J. Butler, Sabrina E. Mackey-Alfonso, Nashali Massa, Kedryn K. Baskin và Ruth M. Barrientos, Ngày 10 tháng 8 năm 2023, Biên giới trong khoa học thần kinh tế bào.
DOI: 10.3389/fncel.2023.1227241

Công trình này được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ Viện Lão hóa Quốc gia và Viện Nghiên cứu Nha khoa và Sọ mặt Quốc gia. Các đồng tác giả khác, tất cả đều đến từ Bang Ohio, là Sabrina Mackey-Alfonso, Nashali Massa và Kedryn Baskin.

Theo Scitechdaily 9/2023