Влияние на когнитивните резултати чрез ограничаване на калориите

1 От клиниката по неврология на Медицинския факултет Дисертация на Charité Universitätsmedizin Berlin Влияние върху когнитивните показатели чрез ограничаване на калориите за придобиване на академична степен Doctor medicinae (д-р мед.) Представено на Медицинския факултет Charité Universitätsmedizin Berlin от Henrike Maximiliane Hermannstädter (роден Rupp) от Хамбург

2 II Рецензент: 1. Проф. Д-р мед. A. Flöel 2. Проф. Д-р мед. М. Ниче 3. Проф. Д-р мед. A. Pfeiffer Дата на докторат: 22 март 2013 г.

3 Съдържание Списък на съкращенията Списък на таблици Списък на фигури VI VIII IX 1 Въведение деменция заболявания развитие на когнитивните функции в напреднала възраст калории ограничение и неговите механизми на действие Състояние на изследванията калории ограничение и когнитивни Епидемиологични изследвания върху хора хранителни модификация в експерименти на гризачи за прехвърляне на примати глюкозен метаболизъм глюкозния метаболизъм Възпаление и когнитивните функции глюкозен метаболизъм ограничаването на глюкозния метаболизъм и когнитивни изследвания представяне Методи Дизайн на изследване Критерии за набиране на субект Процедура за изпит Медицински преглед Анализ на биоелектричния импеданс Лабораторни анализи Невропсихологичен тест батерия Вербално обучение и тест за памет III

4 СЪДЪРЖАНИЕ IV Тест за концентрация на възрастта Обхват на числата Тест за извършване на следи Тест за цветна интерференция Тест на множество избори Речник Интелигентност Тестови въпросници Бекове Депресия Инвентаризация Държава Черта Тревожност Инвентаризация Положителни и отрицателни ефекти Програми за хранене Интервенционни групи CR Група Контролна група Резултати от статистически анализ Намеса Демографски данни се променят Физиологични параметри Невропсихологични тестове Ефективност на паметта Изпълнителна функция Работна памет Физиологични параметри на изходно ниво и промяна в изпълнението на невропсихологичния тест Допълнителни резултати Дискусия Централни резултати Дискусия на резултатите Ефективност на паметта Механизми на метаболизма на глюкозата Изпълнителна функция Изпълнителна функция Изпълнителна функция Изпълнителна функция Изпълнителна функция и възпалителен метаболизъм или работна памет Работна памет между глюкозата и възпалителния метаболизъм. Допълнителни резултати

5 СЪДЪРЖАНИЕ V 4.3 Сили и ограничения на проучването Избор на субект Използвани параметри Влияние на нивото на кръвната глюкоза по време на теста Процедура на изпитване и тестове Съответствие Надеждност на информацията и поведението на субекта Дизайн на изследването Контролна група Статистически ограничения Заключения и перспективи Взаимодействие между генетични фактори и модификации на начина на живот CR намеса в други групи субекти Други модификации на начина на живот CR- Резюме на Mimetic 76 Библиография 78 Благодарности 92 Приявления 93 Списък на публикациите 95 Приложение 96 A Информация за участниците 96 B Декларация за съгласие 104 C Проверка на телефона 107 D Въпросник за оценка 111 E Протокол за хранене 115

6 Списък на съкращенията η 2-ри частичен Ета-квадрат γ-gt. γ-глутамилтрансфераза r s. Коефициент на корелация на ранга според Spearman r pb. точкова бисериална корелация 2-DG дезоксиглюкоза според размера на пробата p. Вероятност за грешка r. Коефициент на корелация според Pearson SD. Стандартно отклонение SE. Стандартна грешка AD. ACT за деменция на Алцхаймер. Тест за концентрация на възрастта AL. лат. ad libitum АЛТ. Аланин аминотрансфераза ApoE. Аполипопротеин E AST. Аспартат аминотрансфераза BCM. англ. Маса на телесните клетки BDI. Becks Depression Inventory BDNF. англ. Мозъчен невротрофичен фактор BIA. анализ на биоелектричния импеданс ИТМ. Индекс на телесна маса COMT. Катехол-О-метилтрансфераза CR. англ. ограничение на калориите, ограничение на калориите на CRP. С-реактивен протеин ДНК. Дезоксирибонуклеинова киселина ECM. англ. Допълнителна клетъчна маса и др. лат. и други fmrt. функционален магнитен резонанс FSB. Име на цветен ход FWIT. Тест за смущения на цветни думи VI

7 Списък на съкращенията VII FWL. Цветна дума за четене на GCP. добра клинична практика GLUT. Глюкозен транспортер HbA1c. гликиран хемоглобин HOMA. Оценка на модела на хомеостазата hscrp. С-реактивен протеин, измерен свръхчувствително HSP. Протеин от топлинен шок АКО. англ. интермитентно гладуване, IGT интермитентно гладуване. англ. нарушен глюкозен толеранс IL. Интерлевкин INT. Интерференция kcal. Килокалория MCI. Леко когнитивно увреждане mmhg. Милиметър живачен MMSE. англ. Мини-психически държавен изпит ЯМР. Ядрено-магнитен резонанс MWT-B. Тест за интелигентност с множество възможности за избор на речник NIDDM. англ. неинсулинозависим захарен диабет, захарен диабет тип 2 NMDA. N-метил-D-аспартат PANAS. англ. График за положителен и отрицателен ефект ROS. англ. реактивни кислородни видове STAI. Инвентаризация на страх от държавна черта TMT-A. Тест за изработване на пътека A TMT-B. Тест за изработване на пътека B TNF-α. Тумор некрозис фактор-алфа VaD. съдова деменция VLMT. Устно обучение и тест за памет на ЦНС. Централна нервна система

8 Списък на таблици 2.1 Критерии за включване Критерии за изключване Параметри на кръвта Групови разделения Демографски характеристики на субектите според групите за интервенция Демографски характеристики на пациентите според групите на ИТМ Ковариати според групите за интервенция Ковариати според групите на ИТМ Физиологични параметри според групите за интервенция Физиологични параметри според групите на ИТМ Корелации между промените в инсулина и промените в ИТМ или телесните мазнини Невропсихологични тестове според интервенционни групи Резултати от невропсихологичните тестове според ИТМ групи Абсолютна промяна в резултатите на невропсихологичния тест между изходно ниво и проследяване при групово сравнение между интервенционните групи Абсолютна промяна в изпълнението на невропсихологичните тестове между изходно ниво и проследяване в групово сравнение между групите на ИТМ Връзка между физиологичните параметри на изходно ниво и промените в невропсихологичните тестове ужилен VIII

29 ГЛАВА 2. МЕТОДИ 20 Фигура 2.1: Ход на изследването

30 ГЛАВА 2. МЕТОДИ 21 Таблица 2.1: Критерии за включване Възрастови години (жени: постменопауза) Индекс на телесна маса Предаване вдясно Роден език Немски болести Таблица 2.2: Критерии за изключване при тежки нелекувани вътрешни заболявания Захарен диабет, IGT (Нарушен глюкозен толеранс) Тежки остри заболявания Деменция (MMSE 10 цигари/ден) Консумация на алкохол (> 50 g/ден) Консумация на кафе (> 6 чаши/ден) ЯМР противопоказания Клаустрофобия Метални импланти, татуировки Психични разстройства Хранителни разстройства: Anorexia nervosa, Bulemia nervosa Текущи психиатрични заболявания Текущи антипсихотични, антидепресанти или (анти) допаминергични Лекарства Други основни промени в теглото през последните шест месеца Участие в други проучвания

34 ГЛАВА 2. МЕТОДИ 25 Таблица 2.3: Параметри на кръвта Параметър Единица Метод Устройство (производител) Глюкозен метаболизъм Анализ на глюкоза на гладно mg/dl Анализ на хексокиназа Модулен (Roche) HbA1C mmol/mol,% Turbidimetry Integra 800 (Roche) Инсулин на гладно µu/ml ECLIA (електрохимилуминесцентен имуноанализ) ) E 170 (Roche) HOMA-Index инсулин на гладно [µu/ml] глюкоза на гладно [mg/dl]/405 Параметри на възпаление hscrp mg/l CLIA (хемилуминесценция) Имулит (Siemens) TNF-α pg/ml CLIA (хемилуминесценция) Имулит ( Siemens) IL-6 pg/ml CLIA (хемилуминесценция) Имулит (Siemens) Основни параметри Малка кръвна картина Поточна цитометрия XE2100 (Sysmex) AST IU/l референтен метод съгласно IFCC с пиридоксал фосфат модулен (Roche) ALT IU/l референтен метод съгласно IFCC с пиридоксален фосфат γ-gt IU/l ензимен цветен тест съгласно IFCC Modular (Roche) Quick% коагулометрия Star Evolution (Roche) фибриноген g/l коагулометрия Star Evolution (Roche)

43 Глава 3 Резултати 3.1 Интервенция Продължителността на интервенцията е средно 187 дни (SD = 10,5). Средната загуба на тегло в CR групата е 0,68 kg, контролната група е загубила средно 0,09 kg (виж Фигура 3.1а). Промените в теглото не са статистически значими в отделните групи или в групово сравнение (всички p> 0,05). Въпреки това, статистически значима групова разлика може да се види в промяната в процента на телесните мазнини (p = 0,007, вижте Фигура 3.1b). Субектите от контролната група са имали статистически значимо по-висок процент на телесни мазнини (+ 1,87%, p = 0,014) в сравнение с изходното ниво при проследяване, докато това не се е променило статистически значимо в групата с CR. (а) Промяна в телесното тегло (б) Промяна в телесните мазнини Фигура 3.1: Промяна в телесното тегло и процента телесни мазнини в интервенционните групи 34

52 ГЛАВА 3. РЕЗУЛТАТИ Ефективност на паметта (а) интервенционни групи (б) ИТМ групи Фигура 3.2: Промяна в ефективността на консолидацията при групово сравнение; относителна промяна (базова линия = 100%), грешки: ± 1SE (a) интервенционни групи (b) BMI групи Фигура 3.3: Промяна в ефективността на разпознаване при сравнение на група; относителна промяна (базова линия = 100%), грешки: ± 1SE

57 ГЛАВА 3. РЕЗУЛТАТИ 48 Телесни мазнини и смущения * (1) (коригирано), r pb = 0,29, p = 0,026 Фигура 3.7: Връзка между промените в съдържанието на телесни мазнини и промените в ефективността на смущения в общата колективна (а) интервенционни групи (b) ИТМ Групи Фигура 3.8: Промяна в ефективността на теста при проследяване на тест B при групово сравнение; Относителна промяна (базова линия = 100%), лента за грешка: ± 1SE При тест за проследяване B, групата CR се подобрява средно с 10,3 s след интервенцията, докато контролната група се подобрява само с 2,9 s. Малък ефект може да се види при груповото сравнение, но той не достига статистическа значимост (вж. Таблица 3.11, фигура 3.8а). ИТМ групата показва средно подобрение на TMT-B от 11,1 s, докато BMI + групата се влошава със средно 0,6 s в този тест (вж.

59 ГЛАВА 3. РЕЗУЛТАТИ 50 (а) TNF-α и тест за създаване на следи B * (1), общо: r = 0,246, p = 0,063 (b) hscrp и смущения * (1), CR група: rs = 0,333, p = 0,072 (c) интерлевкин-6 и интерференция * (1), общо: rs = 0,341, p = 0,005; ИТМ група: r s = 0,479, p = 0,002 Фигура 3.9: Връзка между промяната в параметрите на възпалението и промяната в изпълнителната функция

61 ГЛАВА 3. РЕЗУЛТАТИ 52 (a) Инсулин и диапазон на числата назад, BMI група: r = 0,282, p = 0,078 (b) TNF-α и диапазон на числата назад, BMI група: r = 0,308, p = 0,064 Фигура 3.11: Връзка между промяната в кръвните параметри и промяната в работата в работната памет 3.6 Физиологични параметри на изходно ниво и промяна в изпълнението на невропсихологичния тест Степента, до която има връзки между физиологичните параметри на изходно ниво и промяната в представянето на невропсихологичния тест. Резултатите са показани в Таблица 3.13. В по-голямата си част могат да се видят средни ефекти. Някои от тях са статистически значими и могат да се видят някои статистически тенденции. Статистически значимите връзки са показани и в диаграми на разсейване на точки. Тенденцията показва, че по-високият ИТМ, кръвното налягане, глюкозата и възпалителните метаболитни параметри в началото са по-склонни да бъдат свързани с по-голямо подобрение на невропсихологичните тестове по време на проучването. За разлика от това има обратна връзка между интерлевкин-6 на изходно ниво и промяната в мощността на смущения.

62 ГЛАВА 3. РЕЗУЛТАТИ 53 Таблица 3.13: Връзка между физиологичните параметри на изходно ниво и промените в невропсихологичните показатели на теста Параметри при изходните субекти Промяна в теста Коефициент на корелация p BMI Всички проследяващи тест B r = 0,241 0,061 диаст. Кръвно налягане Всички консолидации r = 0,292 0,023 Всички интерференции r = 0,264 0,045 Глюкоза Всички консолидации r = 0,224 0,086 HbA1c Всички консолидации r = 0,253 0,051 CR Консолидация r = 0,354 0,040 Всички интерференции r = 0,298 0,092 Инсулин Всички числа назад назад rs = 0,224 0,083 CR Консолидация = 0,295 0,090 HOMA Всички числа се движат назад rs = 0,229 0,079 CR Консолидация rs = 0,316 0,069 hscrp Всички тестове за изработване на следи B rs = 0,281 0,031 BMI Тест за създаване на пътеки B rs = 0,407 0,010 TNF-α Тест за създаване на всички пътеки B r = 0,274 0,035 Интерлейкин 6 CR намеса rs = 0,369 0,038 BMI консолидация rs = 0,310 0,062

63 ГЛАВА 3. РЕЗУЛТАТИ 54 (а) Диастолично кръвно налягане и консолидация, общо: r = 0,292, p = 0,023 (b) Диастолично кръвно налягане и смущения * (1), Общо: r = 0,264, p = 0,045 (c) HbA1c и консолидация, Общо: r = 0,253, p = 0,051; CR група: r = 0,354, p = 0,040 (d) hscrp и тест за създаване на следи B * (1), общо: r s = 0,281, p = 0,031; ИТМ група: rs = 0.407, p = 0.010 (e) TNF-α и тест за проследяване B * (1), общо: r = 0.274, p = 0.035 (f) интерлевкин-6 и интерференция * (1), CR -Група: rs = 0,369, p = 0,038 Фигура 3.12: Връзка между физиологичните параметри на изходно ниво и промените в изпълнението на невропсихологичния тест

64 ГЛАВА 3. РЕЗУЛТАТИ Допълнителни резултати Изследването също така проведе тестове за измерване на вниманието и скоростта на работа. Както е формулирано в хипотезата на изследването, не се предполага подобрение на тези резултати от теста в резултат на загуба на тегло. Това беше потвърдено: И в двете групи резултатите от използваните тестове (ACT, тест за проследяване на пътеки A, пренос на числа напред и четене на цветни думи или именуване на цветни линии в теста за смущения в цветната дума) не се различават съществено един от друг нито на изходно ниво, нито при проследяване (всички p> 0,05, статистика на теста не е показана в таблицата). Сравнението на средните резултати от теста, присвоени от различните тестери, не показа статистически значими разлики (всички p> 0,05, средни стойности и статистически данни на теста не са показани в таблицата).