Eine neue USC-geführte Studie an Ratten, die sich an einer fettreichen, zuckerhaltigen Diät ernährten, lässt vermuten, dass eine Junkfood-reiche Ernährung bei Teenagern die Gedächtnisleistung ihres Gehirns für lange Zeit beeinträchtigen kann.
„Was wir nicht nur in diesem Artikel, sondern auch in einigen unserer anderen aktuellen Arbeiten sehen, ist, dass diese Ratten, wenn sie mit dieser Junk-Food-Diät aufwuchsen, diese Gedächtnisstörungen haben, die nicht verschwinden“, sagte Scott Kanoski, Professor für Biowissenschaften am USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. „Wenn man sie einfach nur gesund ernährt, halten diese Effekte leider bis weit ins Erwachsenenalter an.“
Die Studie erscheint in der Mai-Ausgabe der Zeitschrift Gehirn, Verhalten und Immunität.
Bei der Entwicklung der Studie gingen Kanoski und die Hauptautorin und Postdoktorandin Anna Hayes davon aus, dass frühere Untersuchungen einen Zusammenhang zwischen schlechter Ernährung und der Alzheimer-Krankheit gezeigt haben. Menschen, die an der Alzheimer-Krankheit leiden, haben tendenziell einen geringeren Spiegel eines Neurotransmitters namens Acetylcholin im Gehirn, der für das Gedächtnis und Funktionen wie Lernen, Aufmerksamkeit, Erregung und unwillkürliche Muskelbewegungen wichtig ist.
Das Team fragte sich, was dies für jüngere Menschen bedeuten könnte, die möglicherweise eine ähnlich fettreiche, zuckerhaltige westliche Ernährung zu sich nehmen, insbesondere im Jugendalter, wenn ihr Gehirn eine bedeutende Entwicklung durchläuft. Durch die Verfolgung der Auswirkungen der Ernährung auf den Acetylcholinspiegel der Ratten und die Durchführung einiger Gedächtnistests mit den Ratten konnten sie mehr über den wichtigen Zusammenhang zwischen Ernährung und Gedächtnis erfahren.
Die Forscher verfolgten den Acetylcholinspiegel einer Gruppe von Ratten, die sich fett- und zuckerhaltig ernährten, und einer Kontrollgruppe von Ratten, indem sie die Reaktionen ihres Gehirns auf bestimmte Aufgaben analysierten, mit denen ihr Gedächtnis getestet werden sollte. Das Team untersuchte die Gehirne der Ratten postmortal auf Anzeichen eines gestörten Acetylcholinspiegels.
Der Gedächtnistest bestand darin, die Ratten neue Objekte an verschiedenen Orten erkunden zu lassen. Tage später führten die Forscher die Ratten wieder in die Szene ein, die bis auf ein neues Objekt nahezu identisch war. Ratten, die Junk-Food erhielten, zeigten Anzeichen dafür, dass sie sich nicht erinnern konnten, welches Objekt sie zuvor gesehen hatten und wo, während die Ratten in der Kontrollgruppe vertraut waren.
„Acetylcholin-Signalisierung ist ein Mechanismus, der ihnen hilft, diese Ereignisse zu kodieren und sich daran zu erinnern, analog zum ‚episodischen Gedächtnis‘ beim Menschen, das es uns ermöglicht, uns an Ereignisse aus unserer Vergangenheit zu erinnern“, erklärte Hauptautor Hayes. „Dieses Signal scheint bei den Tieren, die mit der fetthaltigen, zuckerhaltigen Ernährung aufgewachsen sind, nicht aufzutreten.“
Kanoski betonte, dass die Adoleszenz eine sehr sensible Zeit für das Gehirn sei, in der wichtige Veränderungen in der Entwicklung stattfinden. „Ich weiß nicht, wie ich das sagen soll, ohne wie Cassandra und Untergangsstimmung zu klingen“, sagte er, „aber leider sind einige Dinge, die im Erwachsenenalter leichter umkehrbar sind, weniger umkehrbar, wenn sie in der Kindheit auftreten.“
Es besteht zumindest eine gewisse Hoffnung auf Intervention. Kanoski sagte, dass das Forschungsteam in einer weiteren Runde der Studie untersucht habe, ob die Gedächtnisschäden bei Ratten, die mit Junk-Food-Diät aufgezogen wurden, durch Medikamente, die die Freisetzung von Acetylcholin induzieren, rückgängig gemacht werden könnten. Sie verwendeten zwei Medikamente, PNU-282987 und Carbachol, und stellten fest, dass mit diesen Behandlungen, die direkt auf den Hippocampus, eine Gehirnregion, die das Gedächtnis steuert und bei der Alzheimer-Krankheit gestört ist, verabreicht wurden, die Gedächtnisfähigkeit der Ratten wiederhergestellt wurde.
Aber ohne diesen speziellen medizinischen Eingriff seien weitere Untersuchungen erforderlich, um herauszufinden, wie Gedächtnisprobleme aufgrund einer Junk-Food-Diät während der Pubertät rückgängig gemacht werden könnten, sagte Kanoski.
Neben Kanoski und Hayes gehörten dem Team weitere USC Dornsife-Forscher an: Logan Tierno Lauer, Alicia E. Kao, Molly E. Klug, Linda Tsan, Jessica J. Rea, Keshav S. Subramanian, Cindy Gu, Arun Ahuja, Kristen N. Donohue und Léa Décarie-Spanien; Natalie Tanios von der Keck School of Medicine der USC; sowie Anthony A. Fodor, Shan Sun von der University of North Carolina-Charlotte.
Die Arbeit wurde von folgenden Institutionen unterstützt: National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases Grant DK123423 (SEK, AF), National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases Grant DK104897 (SEK), Postdoctoral Ruth L. Kirschstein National Research Service Award von das National Institute on Aging F32AG077932 (AMRH), die Graduiertenforschungsstipendien der National Science Foundation (getrennte Auszeichnungen für LT und KSS), das Postdoktorandenstipendium 315201 (LDS) des Quebec Research Funds und das Forschungsstipendium der Alzheimer’s Association zur Förderung der Vielfalt AARFD-22-972811 (LDS). ).
