Zaburzenia pamięci i objawy depresji są związane z utratą różnorodności mikroflory jelitowej. Badania przeprowadzone na zwierzętach wykazały, że produkty te zmieniają poziom kluczowych hormonów. W trakcie badań oceniano wpływ aktywności fizycznej.
Dieta bogata w produkty wysoko przetworzone może mieć wpływ nie tylko na masę ciała. Według badań eksperymentalnych przeprowadzonych przez Wydział Anatomii i Neuronauki University College Cork w Irlandii, tego typu dieta szkodzi zdrowiu psychicznemu i pamięci, chociaż ćwiczenia fizyczne mogą złagodzić część tych negatywnych skutków. Wyniki uzyskane na modelach zwierzęcych potwierdzają obawy dotyczące wpływu nawyków żywieniowych i siedzącego trybu życia na zdrowie mózgu i samopoczucie emocjonalne.
Praca opierała się na obserwacji szczurów karmionych tak zwaną „dietą kafeteryjną” — charakteryzującą się wysoką zawartością tłuszczów nasyconych i cukrów, która symuluje obecne zachodnie wzorce żywieniowe. Naukowcy odnotowali wzrost zachowań związanych z depresją i lękiem.
Szczury poddane tej diecie wykazywały większą beznadziejność i niepokój w testach behawioralnych, takich jak pływanie wymuszone, w porównaniu z tymi, które otrzymywały standardową karmę. Ponadto zwierzęta poddane diecie wysoko przetworzonej wykazywały znaczne deficyty w zadaniach związanych z pamięcią przestrzenną i rozpoznawaniem, zwłaszcza gdy niezdrowe odżywianie utrzymywało się przez kilka tygodni.
Odkrycia te uzupełniają wcześniejsze dowody łączące spożywanie ultraprzetworzonej żywności z większym ryzykiem pogorszenia funkcji poznawczych i objawów depresji.
Ćwiczenia fizyczne i dieta kawiarniowa
W tej sytuacji ćwiczenia fizyczne okazały się czynnikiem zdolnym do łagodzenia niektórych szkód spowodowanych przez dietę kawiarniową. W eksperymencie niektóre grupy szczurów miały dostęp do kół do biegania, co spowodowało poprawę zachowania i funkcji poznawczych, nawet gdy zwierzęta były karmione niezdrową dietą.
Jednym z najbardziej wyraźnych efektów było zmniejszenie bezruchu w teście wymuszonego pływania, będącym wskaźnikiem zachowań depresyjnych, u zwierząt, które wykonywały ćwiczenia fizyczne. Ponadto aktywność fizyczna wywołała umiarkowane działanie przeciwlękowe i poprawiła wyniki w testach pamięci i uczenia się przestrzennego, takich jak wodny labirynt Morrisa.
Jednak korzyści poznawcze wynikające z ćwiczeń były bardziej wyraźne u szczurów karmionych standardową karmą, co sugeruje, że dieta może ograniczać zakres pozytywnych skutków aktywności fizycznej. Badanie wykazało również, że ćwiczenia pomagały kontrolować przyrost masy ciała i gromadzenie się tkanki tłuszczowej związane z dietą bogatą w tłuszcze i cukry.
Mechanizmy biologiczne: neurogeneza, hormony i mikrobiota
Analiza podstawowych mechanizmów biologicznych wykazała, że interakcja między dietą a ćwiczeniami fizycznymi ma decydujący wpływ na neurogenezę hipokampa, proces kluczowy dla pamięci i kontroli emocjonalnej.
Dobrowolna aktywność fizyczna sprzyjała wzrostowi liczby niedojrzałych neuronów w zakręcie zębatym hipokampu, ale efekt ten był znacznie bardziej widoczny u szczurów na zdrowej diecie. U zwierząt poddanych diecie kafeteryjnej odpowiedź proneurogeniczna na aktywność fizyczną była znacznie mniejsza, co wskazuje, że jakość pożywienia może determinować stopień, w jakim aktywność fizyczna przyczynia się do regeneracji neuronów. Zarówno w grzbiecie, jak i brzuchu hipokampu wzrost neurogenezy wywołany ćwiczeniami fizycznymi zależał od diety, a zwierzęta karmione niezdrową żywnością nie osiągały takiego samego poziomu generacji neuronów, nawet przy ciągłym dostępie do aktywności fizycznej.
Na poziomie hormonalnym i metabolicznym dieta kafeteryjna spowodowała znaczące zmiany w hormonach, takich jak insulina i leptyna, których poziom znacznie wzrósł u zwierząt prowadzących siedzący tryb życia. Zmiany te są związane z insulinoopornością, zachowaniami depresyjnymi i pogorszeniem funkcji poznawczych. Ćwiczenia fizyczne natomiast zmniejszyły podwyższony poziom tych hormonów zarówno u zwierząt na standardowej diecie, jak i u tych na diecie wysoko przetworzonej.
Inne hormony, takie jak GLP-1, FGF-21, grelina, peptyd C i PYY, również ulegały zmianom w zależności od diety i aktywności fizycznej, odzwierciedlając złożoną reakcję organizmu na interakcję między tymi dwoma czynnikami. Kontrola tych parametrów poprzez ćwiczenia fizyczne może częściowo wyjaśniać ich zdolność do przeciwdziałania niektórym negatywnym skutkom zachodniej diety, zgodnie z analizą badania.
Wpływ diety i ćwiczeń fizycznych rozciągał się również na mikrobiotę jelitową i metabolizm mikrobiologiczny. Dieta kawiarniowa zmniejszyła różnorodność mikrobioty i zmieniła profil metabolitów obecnych w jelitach, zmniejszając poziom związków takich jak anseryna, indolo-3-karboksylan i deoksyinozyna, które są związane z lepszym zdrowiem psychicznym i poznawczym.
Ćwiczenia fizyczne częściowo złagodziły to zmniejszenie, co sugeruje ochronny wpływ na metabolizm mikrobiologiczny w warunkach niezdrowej diety. Ponadto niektóre metabolity jelitowe, takie jak cytozyna, kwas aminoadipowy i kwas 5-hydroksyindolo-3-octowy, wykazały istotne korelacje z zachowaniami depresyjnymi i wydajnością w zadaniach pamięciowych, niezależnie od diety lub ćwiczeń fizycznych.
Dieta oparta na produktach wysoko przetworzonych spowodowała również wzrost poziomu metabolitów pochodnych tryptofanu, takich jak serotonina i kwas kinureninowy, co może wskazywać na zaburzenia w produkcji kluczowych neuroprzekaźników.
Podsumowując, wyniki badania podkreślają znaczenie osi mikrobiota-jelito-mózg w pośredniczeniu w oddziaływaniu diety i aktywności fizycznej na nastrój i funkcje poznawcze. Dowody eksperymentalne sugerują, że chociaż aktywność fizyczna przynosi korzyści dla zdrowia psychicznego i mózgu, jej wpływ zależy w dużej mierze od ogólnej jakości odżywiania i stylu życia.
