Диета – причина развития болезни Альцгеймера

Повышенное потребление холестерина может являться фактором риска болезни Альцгеймера (БА). Доказано, что пища с большим содержанием насыщенных жиров и холестерина связана с повышенным риском деменции, в то время содержание как употребление в пищу рыбы, богатой полиненасыщенными жирными кислотами, снижает риск деменции, в том числе обусловленной БА (S. Kalmtjn et al., 1997). Уровень холестерина и липопротеинов низкой плотности выше у больных БА, чем у здоровых людей того же возраста (Y. Kuo et аl., 1998; R. Sulkava et al., 1998), что также было связано с Аnо генотипом (R. Sulkava et al., 1998). Уровень холестерина повышен в лобной коре у больных БА (D. Sparks, 1997). Большое потребление насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот и холестерина связано с худшими когнитивными функциями (R. Ortega et al., 1997), в то время как диета с низким содержанием жирных кислот и высоким – клетчатки коррелирует с лучшим выполнением когнитивных задач и низкой смертностью (Р. Huijbregts et al., 1998). Уровень холестерина в сыворотке крови связан отрицательной корреляцией с результатами когнитивных тестов у пожилых, а гиперлипидемия является фактором риска для ускоренной атрофии мозга и снижением локального мозгового кровотока в коре (Н. Akiyama et al., 1997).               

Жир, получаемый с пищей, может нарушать липидное строение мембран (A. Kessler et al., 1985). Старение связано с увеличением содержание холестерина в клеточных и митохондриальных мембранах (А. Kesster et al., 1985). Асимметрия распределения холестерина в структуре мембраны между ее внутренней и внешней сторонами уменьшается при старении (U. Igbavboa et al., 1996). При этом происходит увеличение вязкости мембраны и снижение активности Na⁺, К⁺ АТФ-азы и повышение уязвимости к повреждению процессами перекисного окисления липидов (А. Kessler et al., 1985; Р. Mecocci et al., 1997).

Изменения внутриклеточного уровня холестерина сказываются на уровне кальция в клетке и энергетическом обмене. Повышение уровня холестерина в мембранах снижает активность Ca²⁺Mg²⁺ АТФ-азы, что значительно увеличивает поступление кальция в клетку (W. Wood et al., 1995). Активность цитохромоксйдазы, АТФ-азы, электронной транспортной цепи в митохондриях снижается, что ведет к уменьшению окислительного фосфорилирования и уменьшает содержание АТФ и АДФ (К. Rogers et al., 1980). Эти изменения могут быть спровоцированы диетой. Диета с высоким содержанием холестерина приводила к снижению активности цитохромоксидазы митохондрий в печени обезьян (К. Rogers et al., 1980), снижала содержание коэнзима Q10 и увеличивала уровень гидроперекисей в митохондриях печени кроликов (М. Ramirez-Tortosa et al., 1997). Окислительный стресс может усиливать эти изменения, на что указывает отрицательная корреляция между содержанием гидроперекисей в мембране и уровнем коэнзима Q в митохондриях (М. Ramirez-Tortosa et al., 1997). Транспорт нейромедиаторов нарушается при повышении уровня холестерина в области синапсов, причем холинергические нейроны являются наиболее уязвимыми (J. Kelly et al., 1995). Холестерин может влиять на функции рецепторов, изменяя вязкость мембраны и вступая во взаимодействие с соответствующими молекулами (G. Gimpl et al., 1997).

Снижение энергетического обмена и нарушения метаболизма холестерина могут усиливать друг друга. Торможение декарбоксилирования цитратов приводит к накоплению ацетил-коэнзима А, являющегося исходным продуктом для синтеза эндогенного холестерина (Н. Tanner, 1995). В случаях нарушения механизмов отрицательной обратной связи по конечному продукту, увеличение содержания холестерина может быть связано не с поступлением холестерина с пищей, но со старением митохондрий (J. Choi, В. Yu, 1995). Гиперхолестеринемия усиливает церебральное старение, повышает уровень холестерина в мозге и усиливает окислительный стресс (D. Sparks, 1997).

При БА дефект нейронных мембран характеризуется снижением фосфолипидов и увеличением продуктов их распада, что позволило предположить, что при БА повышен распад фосфолипидов (R. Nitsch et al., 1992). В отличие от нормального старения при БА в областях поражения отношение холестерин/фосфолипиды в мембранах снижено, что приводит к снижению толщины мембраны (R. Mason et al., 1993).

Какие факторы влияют на нарушение метаболизма холестерина при БА?

Перекисное окисление повреждает липиды мембран. Окислительный стресс и старение повышают вязкость мембран и увеличивают отношение холестерин/фосфолипиды (S. Urano et al., 1997). Повышение уровня холестерина может быть направлено на защиту клетки от окислительного повреждения. Предполагается, что холестерин является частью антиоксидантной системы, включающей мелатонин, аскорбат, убихинон, витамин Е, глутатион (Vatassery et al., 1995). Антиоксиданты предохраняют молекулы холестерина (S. Urano et al., 1997). Когда система подвергается стрессу, холестерин начинает окисляться и, если окислительный стресс достаточно интенсивный, он может вызывать снижение содержанияхолестерина в мембранах митохондрий и микросом и уменьшать вязкость мембран (J. Huertas et al., 1992). Таким образом, различающиеся количественно степени окислительного стресса могут оказывать противоположное воздействие на уровень холестерина в биологических мембранах.

Рассмотрим также возможную связь между метаболизмом белка предшественника амилоида и холестерина. Холестерин увеличивает уровень белка-предшественника амилоида в клетке (S. Bodovitz, W. Klein, 1996) и увеличивает продукцию бета-амилоидного протеина и его отложения в мозге (Sparks, 1997а). Снижение холестерина тормозит образование бета-амилоида в нейронах гиппокампа (М. Simons et al., 1998). С другой стороны, бета- амилоид снижает синтез холестерина и фосфолипидов (С. Walters, В. Austen, 1998). Предполагается, что белок-предшественник амилоида участвует в транспорте липидов, в частности, холестерина при синаптогенезе (К. Moya et al., 1994).

Диета может влиять на эндокринную систему. Богатая жирами и углеводами диета повышает фоновую и связанную со стрессом активность ГГНС в молодом и пожилом возрасте (В Tannenbaum et al., 1996; 199а).

Потребление некоторых витаминов также влияет на когнитивные способности. В лонгитудинальном (22 года) исследовании выявлено, что уровень витамина А и С в плазме коррелирует с результатами когнитивных тестов (W. Perrig et al., 1997). Люди пожилого возраста, потребляющие больше витаминов С, Е и бета-каротина имеют лучшие когнитивные способности (R. Ortega et al., 1997). Умеренное потребление алкоголя связано с лучшими когнитивными способностями и более низкой заболеваемостью БА (J. Orgogozo et al., 1997).