Studie visar hur sockerkonsumtion tidigt i livet kan leda till nedsatt minne i vuxen ålder

Ny forskning visar hur att dricka söta drycker tidigt i livet kan leda till nedsatt minne i vuxen ålder.

Studien, publicerad idag i Translationspsykiatri , är också den första som visar hur en specifik förändring av tarmmikrobiomet - bakterierna och andra mikroorganismer som växer i magen och tarmarna - kan förändra funktionen hos en viss region i hjärnan.

Enligt Centers for Disease Control and Prevention, sockersötade drycker är en ledande källa till tillsatt socker i amerikanernas kost. Nästan två tredjedelar av unga människor i USA dricker minst en söt drink varje dag.

Neurologen Scott Kanoski, docent i biologiska vetenskaper vid USC Dornsife College of Letters, Konst och vetenskap, har studerat sambandet mellan kost och hjärnfunktion i flera år. Hans forskning har visat att konsumtion av söta drycker försämrar minnesfunktionen hos råttor och att samma drycker förändrar tarmmikrobiomet.

I den aktuella studien, Kanoski och forskare vid UCLA och University of Georgia, Aten, försökte ta reda på om det finns en direkt länk mellan förändringar av mikrobiomet och minnesfunktionen.

Forskarna gav ungdomsråttor fri tillgång till en sockersötad dryck som liknar den som människor dricker.

När råttorna växte till att bli vuxna efter ungefär en månad, forskarna testade sina minnen med två olika metoder. En metod testade minne associerat med en region i hjärnan som kallas hippocampus. Den andra metoden testade minnesfunktionen som styrs av en region som kallas perirhinal cortex.

Forskarna fann att, jämfört med råttor som bara drack vatten, råttorna som konsumerade höga halter av sötdryck hade svårare med minne som använder hippocampus. Sockerkonsumtion påverkade inte minnen från perirhinal cortex.

"Sockerkonsumtionen i början av livet verkar selektivt försämra deras hippocampala inlärning och minne, "sa studiehuvudförfattaren Emily Noble, biträdande professor vid UGA College of Family and Consumer Sciences och en tidigare postdoktor vid USC Dornsife.

Forskarna kontrollerade sedan råttornas tarmmikrobiomer och fann skillnader mellan de som drack den söta drycken och de som drack vatten. Sockerdrickarna hade större populationer av två särskilda tarmbakterier:Parabacteroides distasonis och Parabacteroides johnsonii.

Forskarna frågade sedan om Parabacteroides -bakterierna kunde, utan hjälp av socker, påverkar råttornas minnesfunktion. De transplanterade Parabacteroides -bakterier som odlades i laboratoriet i tarmen hos tonåriga råttor som bara drack vatten. Råttorna som tog emot bakterierna visade minnesstörningar i hippocampus när de växte till vuxen ålder ungefär som de sockerdrickande råttorna.

Forskarna fann också att till skillnad från de sockerdrickande råttorna, de transplanterade råttorna visade också minnesstörning i perirhinal cortex. Denna skillnad ger ytterligare bevis på att förändrad hjärnfunktion i samband med kost faktiskt kan vara förankrad i förändringar i tarmmikrobiomet.

Tidigare studier har transplanterat hela tarmmikrobiomet från en grupp djur till en annan, producerar liknande förändringar i hjärnans funktion. Dock, denna studie är bland de första att göra det med bara två specifika arter.

Det var förvånande för oss att vi i huvudsak kunde replikera minnesstörningarna i samband med sockerkonsumtion inte genom att överföra hela mikrobiomet, men helt enkelt genom att berika en enda bakteriepopulation i tarmen. "

Scott Kanoski, Studys motsvarande författare

Till sist, forskarna undersökte aktiviteten hos gener i hippocampus, att jämföra råttor som drack den söta drycken med de som bara drack vatten och jämföra vattendrickare med de som transplanterats med Parabacteroides.

Genaktivitet gjorde, faktiskt, förändring hos både råttorna som konsumerade de sockersötade dryckerna och råttorna som transplanterats med Parabacteroides. De gener som påverkades styr hur nervceller överför elektriska signaler till andra nervceller och hur de skickar molekylära signaler internt.

Resultaten av denna studie bekräftar en direkt länk, på molekylär nivå, mellan tarmmikrobiomet och hjärnans funktion.

I framtida studier, Kanoski och forskarna hoppas kunna avgöra om förändrade vanor, som att äta en hälsosammare kost eller öka träningen, kan vända den skada på minnet som orsakas av förhöjd sockerkonsumtion tidigare i livet.

• Nya riktlinjer rekommenderar begränsat sockerintag för att förhindra nedsatt minnesfunktion hos barn
• Infliximab kan hindra effektiviteten av vissa COVID-19-vacciner