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Il Cervello nell'Invecchiamento
Come nel caso degli esseri umani, l'invecchiamento negli animali domestici comporta numerosi cambiamenti metabolici, funzionali e fisici nel cervello.
Molti di questi cambiamenti sono indesiderabili, e alcuni potrebbero essere irreversibili. Questi cambiamenti possono influire sulla cognizione: la capacità dell'animale di imparare, risolvere problemi e ricordare. Tuttavia, anche i proprietari più attenti potrebbero non riconoscere questo declino cognitivo fino al verificarsi di un improvviso cambiamento del comportamento dell'animale.
Fortunatamente, un animale anziano non deve necessariamente sentire il peso degli anni: La ricerca di Purina ha dimostrato che un intervento precoce attraverso la nutrizione mirata mediante trigliceridi a catena media (MCT) e altri nutrienti mirati può aiutare a supportare la funzionalità cerebrale nei cani e nei gatti con l'avanzare dell'età. Pertanto, la mezza età è il momento in cui i veterinari devono iniziare a parlare con i proprietari dell'invecchiamento dell'animale, dei segni dell'invecchiamento anomalo e delle strategie per promuovere la salute del cervello.
Video sugli animali anziani dal punto di vista dei loro proprietari
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Cambiamenti del cervello durante l'invecchiamento
I cambiamenti fisici del cervello associati all'invecchiamento comprendono:
- Atrofia (restringimento) del tessuto in alcune regioni
- Aumento del volume ventricolare
- Perdita di neuroni e sinapsi e ridotta formazione di nuovi neuroni
- Accumulo di proteine anomale
Altri cambiamenti significativi comprendono:
- Riduzione dell'utilizzo di glucosio
- Infiammazione cronica
- Alterazioni vascolari
- Riduzione/deterioramento della mielinizzazione
- Anomalie degli astrociti e delle cellule che supportano i neuroni
- Compromissione della distruzione e clearance delle proteine anomale/danneggiate
- Alterazioni dell'espressione genica
Comportamenti associati all'invecchiamento nel cane e nel gatto
In alcuni animali domestici, il deterioramento cognitivo correlato all'età non influisce sulle funzioni quotidiane e può essere rilevato solo attraverso test cognitivi convalidati. Per altri animali, il declino cognitivo può essere lieve ma evidente per i proprietari. Se estremo, il deterioramento cognitivo può essere abbastanza grave da causare la sindrome da disfunzione cognitiva, simile alla demenza negli esseri umani, ed essere molto evidente.
Queste figure riportano alcuni dei segni che i proprietari osservano negli animali anziani, secondo quanto riferito ai veterinari comportamentalisti.2 Il declino cognitivo e la disfunzione cognitiva fanno parte di uno spettro, e i loro segni clinici si sovrappongono.
I comportamenti che possono essere osservati con il deterioramento cognitivo includono un aumento dell'ansia e una ridotta capacità di adattamento (che può comprendere comportamenti distruttivi); comportamenti compulsivi; confusione; interazioni sociali alterate, ridotta capacità di muoversi nell'ambiente; cambiamenti del sonno; una riduzione della risposta ai comandi; una ridotta capacità di prevedere i momenti dell'alimentazione e cambiamenti dei comportamenti legati all'igiene e all'alimentazione.4,5
Nutrienti che intervengono sui fattori di rischio per mitigare i cambiamenti legati all'invecchiamento
Attraverso interventi nutrizionali mirati ad alcuni dei cambiamenti cerebrali noti legati all'invecchiamento, si può essere in grado di mitigare le reazioni a catena che portano ai cambiamenti irreversibili che causano il declino cognitivo. Alcune combinazioni di nutrienti possono fornire benefici aggiuntivi superiori a quelli ottenuti con l'integrazione di un unico nutriente.
Antiossidanti
Gli antiossidanti comprendono un'ampia gamma di sostanze che eliminano i radicali liberi prevenendone la formazione o rimuovendoli prima che possano causare danni. Il corpo stesso produce antiossidanti (endogeni); tuttavia, la capacità antiossidante endogena diminuisce con l'età e la produzione di radicali liberi aumenta con l'invecchiamento, causando un pericoloso squilibrio (stress ossidativo). Fornire antiossidanti alimentari può aiutare a ristabilire l'equilibrio e ridurre il danno ossidativo.
Olio di pesce
In particolare, gli acidi grassi omega-3 acido docosaesaenoico (DHA) e acido eicosapentaenoico (EPA) hanno un importante ruolo neuroprotettivo e antinfiammatorio. L'olio di pesce è un'eccellente fonte di DHA e EPA.
Arginina
La L-arginina è un aminoacido metabolizzato nelle cellule, compresi i neuroni, per formare ossido nitrico (NO). L'attività neurale durante le attività cognitive è altamente associata ad aumenti del flusso sanguigno regionale, mediati principalmente dall'ossido nitrico. La L-arginina viene inoltre metabolizzata in agmatina, un neurotrasmettitore.
Vitamine del gruppo B
Alcune vitamine del gruppo B, in particolare la tiamina (B1), la piridossina (B6), il folato (B9) e la cobalamina (B12), sono particolarmente importanti per il neurosviluppo e la funzione cognitiva. La carenza di vitamine del gruppo B può portare a livelli ematici elevati dell'aminoacido omocisteina, un fattore di rischio del deterioramento cognitivo. L'integrazione di vitamine B riduce il rischio di carenze e accumulo di omocisteina, riducendo così uno dei fattori di rischio del deterioramento cognitivo.
Chetoni da trigliceridi a catena media
Il cervello degli individui adulti dipende dal glucosio per l'energia. L'invecchiamento riduce la capacità del cervello di utilizzare il glucosio come fonte di energia, anche quando è disponibile. A causa dell'elevato fabbisogno energetico del cervello, esso è particolarmente vulnerabile all'apporto di energia inadeguato dovuto a un metabolismo energetico alterato. La riduzione del metabolismo del glucosio nel cervello avvia una reazione a catena che può portare alla morte delle cellule cerebrali e alla perdita non reversibile di massa cerebrale, nonché a cambiamenti fisici e comportamentali.
In presenza di un metabolismo del glucosio compromesso, i neuroni potrebbero aver bisogno di una fonte di energia alternativa per supportare la normale funzionalità. Sebbene il metabolismo del glucosio nel cervello diminuisca con l'invecchiamento, il metabolismo dei chetoni nel cervello non appare alterato e si presta all'intervento nutrizionale. I corpi chetonici possono fornire fino al 60-70% dell'energia cerebrale durante il digiuno prolungato e una bassa disponibilità di glucosio.6
I chetoni offrono vantaggi neuroprotettivi che vanno oltre la produzione di energia. Riducono la produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS), causa di stress ossidativo; migliorano la regolazione della funzione sinaptica attraverso la biogenesi mitocondriale (formazione di nuovi mitocondri) e stimolano la sintesi di acidi grassi polinsaturi benefici. Possono inoltre promuovere la funzione mitocondriale e stimolare le vie metaboliche che aiutano a eliminare le proteine anomale.
I trigliceridi a catena media (MCT) alimentari, se metabolizzati, costituiscono una fonte di chetoni. I trigliceridi a catena media sono grassi presenti in alcuni oli vegetali, come l'olio di cocco. Gli acidi grassi a catena media derivanti dai trigliceridi a catena media forniscono energia e possono contribuire a ripristinare la funzione mitocondriale, con possibili benefici duraturi per il metabolismo e la funzione cellulare.
La ricerca di Purina
La protezione della salute del cervello nei cani anziani
La ricerca di Purina ha portato a scoperte rivoluzionarie per la protezione della salute del cervello nei cani anziani.
Una nutrizione mirata per affrontare diversi fattori di rischio legati all'invecchiamento cerebrale può aiutare a preservare la funzione cognitiva e a supportare la salute cognitiva nei cani anziani.
Con l'apporto di chetoni derivanti da trigliceridi a catena media (MCT) come fonte di energia alternativa per il cervello, è possibile trattare i cambiamenti metabolici che contribuiscono al declino cognitivo. La ricerca di Purina ha dimostrato che i cani anziani alimentati con una dieta contenente trigliceridi a catena media hanno commesso meno errori nei test cognitivi per valutare la consapevolezza, la percezione, il ragionamento e l'adattabilità, con un miglioramento della memoria osservato a partire da 2 settimane. Inoltre, i cani anziani alimentati con una dieta con trigliceridi a catena media hanno ottenuto risultati migliori rispetto ai cani nutriti con la dieta di controllo con l'aumento della complessità delle attività.7
Anche alcuni proprietari di cani che non hanno partecipato allo studio hanno riportato notevoli miglioramenti dei livelli di attività dei propri cani, nonché della loro vivacità e giocosità.
La ricerca di Purina ha dimostrato che i cani nutriti con una dieta integrata con una miscela di olio di pesce, antiossidanti, arginina e vitamine del gruppo B hanno commesso meno errori in attività più complesse per valutare la capacità di risolvere i problemi. Man mano che le attività diventavano più complesse, i cani nutriti con la dieta con integrazione hanno commesso un numero significativamente inferiore di errori rispetto a quelli nutriti con la dieta di controllo.8
Proteggere la funzione cognitiva ottimale nei gatti
La ricerca di Purina ha dimostrato che i gatti nutriti con una dieta contenente una miscela di nutrienti mirati (olio di pesce, antiossidanti, vitamine del gruppo B e arginina) hanno ottenuto risultati migliori nei test cognitivi di memoria, apprendimento, flessibilità mentale e distinzione degli oggetti.9 Inoltre, hanno commesso meno errori durante i test della capacità di risoluzione dei problemi e dell'apprendimento visivo.
Nuovi sviluppi nella ricerca sul cervello
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Aspetti chiave da ricordare
- I cambiamenti fisici, metabolici e funzionali correlati all'invecchiamento nel cervello degli animali di mezza età possono determinare il deterioramento o la disfunzione cognitiva durante l'età anziana, e la gravità e la progressione di questi cambiamenti determinano la salute del cervello dell'animale nelle fasi successive della vita;
- Un cervello in fase di invecchiamento presenta un metabolismo energetico meno efficiente a causa dei cambiamenti dell'utilizzo del glucosio e della compromissione della funzione mitocondriale;
- I proprietari di animali anziani potrebbero non considerare i propri animali come anziani finché non notano cambiamenti comportamentali causati dalle alterazioni cerebrali correlate all'invecchiamento;
- Purina ha dimostrato che una miscela di nutrienti può intervenire sui fattori di rischio dell'invecchiamento cerebrale per preservare le capacità cognitive ottimali nei cani e nei gatti adulti;
- La mezza età è il momento per iniziare a parlare con i proprietari dell'invecchiamento dell'animale, di come rilevare i segni dell'invecchiamento anomalo e delle strategie per promuovere la salute del cervello.
Ulteriori informazioni
1. Studzinski, C. M., Christie, L.-A., Araujo, J. A., Burnham, W. M., Head, E., Cotman, C. W., & Milgram, N. W. (2006). Visuospatial function in the beagle dog: an early marker of cognitive decline in a model of human aging and dementia. Neurobiology of Learning and Memory, 86, 197–204
2. Landsberg, G. M., Nichol, J., & Araujo, J. A. (2012). Cognitive dysfunction syndrome: a disease of canine and feline brain aging. Veterinary Clinics of North America Small Animal Practice, 42, 749–768. doi: 10.1016/j.cvsm.2012.04.003
3. London, E. D., Ohata, M., Takei, H., French, A. W., & Rapoport, S. I. (1983). Regional cerebral metabolic rate for glucose in beagle dogs of different ages. Neurobiology of Aging, 4, 121–126
4. Schütt, T., Toft, N., & Berendt, M. (2015). Cognitive function, progression of age-related behavioral changes, biomarkers, and survival in dogs more than 8 years old. Journal of Veterinary Internal Medicine, 201, 1569–1577. doi: 10.1111/jvim.13633
5. Cory, J. (2013). Identification and management of cognitive decline in companion animals and the comparisons with Alzheimer disease: A review. Journal of Veterinary Behavior: Clinical Applications and Research, 8, 291–301
6. Nugent, S., Tremblay, S., Chen, K. W., Ayutyanont, N., Roontiva, A., Castellano, C.-A. & Cunnane, S. C. (2014). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24388785 Brain glucose and acetoacetate metabolism: a comparison of young and older adults. Neurobiology of Aging, 35, 1386–1395. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2013.11.027
7. Pan, Y., Larson, B., Araujo, J. A., Lau, W., de Rivera, C., Santana, R., Gore, A., & Milgram, N. W. (2010). Dietary supplementation with medium-chain TAG has long-lasting cognition-enhancing effects in aged dogs. British Journal of Nutrition, 103, 1746–1754. doi: 10.1017/S0007114510000097
8. Pan, Y., Kennedy, A. D., Jonsson, T. J., & Milgram N. W. (2018). Cognitive enhancement in old dogs from dietary supplementation with a nutrient blend containing arginine, antioxidants, B vitamins and fish oil. British Journal of Nutrition, 119, 349–358. doi: 10.1017/S0007114517003464
9. Pan, Y., Araujo, J. A., Burrows, J., de Rivera, C., Gore, A., Bhatnagar, S., & Milgram, N. W. (2013). Cognitive enhancement in middle-aged and old cats with dietary supplementation with a nutrient blend containing fish oil, B vitamins, antioxidants and arginine. British Journal of Nutrition, 110, 40–49. doi: 10.1017/S0007114512004771