Kupari voi auttaa ylläpitämään aivojen terveyttä aivohalvauksen jälkeen

Uusi tutkimus paljastaa kuparin aivoja vahvistavan voiman: Oikea määrä voi auttaa ikääntyneitä pysymään terävinä, erityisesti aivohalvauksen jälkeen. Iäkkäillä amerikkalaisilla tehdyssä havainnointitutkimuksessa havaittiin, että suurempi kuparin saanti ravinnosta liittyi parempaan kognitiiviseen toimintaan, erityisesti aivohalvauksen sairastaneilla. Tutkimus on julkaistu Scientific Reports -lehdessä.

Edellytykset

Kognitiivisen heikkenemisen esiintyvyys kasvaa tasaisesti maailmanlaajuisesti pääasiassa väestön ikääntymisen vuoksi. Kognitiivinen heikkeneminen on tärkeä piirre kaikissa dementian muodoissa lievästä kognitiivisesta heikkenemisestä Alzheimerin tautiin.

Viimeisimpien arvioiden mukaan dementiapotilaiden määrä nousee 152,8 miljoonaan vuoteen 2050 mennessä, mikä korostaa tarvetta kehittää strategioita kognitiivisten toimintojen heikkenemisen riskin vähentämiseksi.

Ravinnon täydentämistä välttämättömillä mikroravinteilla – vitamiineilla ja kivennäisaineilla – on viime vuosina pidetty arvokkaana lähestymistapana kognitiivisten toimintojen parantamiseen ja dementian ehkäisyyn, erityisesti iäkkäillä aikuisilla. Tutkimukset ovat osoittaneet, että tiettyjen mikroravintoaineiden, kuten sinkin, seleenin ja kuparin, epätasapaino aivoissa voi johtaa kognitiiviseen heikkenemiseen ja sitä kautta neurodegeneratiivisten sairauksien kehittymiseen.

Kupari on tärkeä hivenaine, jota tarvitaan hermoston kehitykseen ja toimintaan. Aivot tarvitsevat kuitenkin optimaalisen määrän kuparia normaaliin toimintaan: sen puute voi aiheuttaa neurologisia häiriöitä ja sen liika määrä voi johtaa oksidatiiviseen stressiin ja hermoston rappeutumiseen.

Tässä tutkimuksessa tutkijat tarkastelivat epälineaarista annos-vastesuhdetta ravinnon kuparin saannin ja kognitiivisten toimintojen välillä 60-vuotiailla ja sitä vanhemmilla amerikkalaisilla.

Metodologia

Tutkimuksessa analysoitiin 2 420 osallistujan tietoja National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) -tutkimukseen vuosina 2011–2014. NHANES-otos edustaa Yhdysvaltain aikuisväestöä.

Tiedot ravinnon kuparin saannista saatiin kahdesta 24 tunnin ruokavaliota mittaavasta kyselylomakkeesta. Muistin ja toiminnanohjauksen arvioimiseksi osallistujat suorittivat neljä kognitiivista toimintaa mittaavaa testiä: välittömän ja viivästetyn sanallisten sanalistojen muistamistestin (CERAD-IRT ja CERAD-DRT), numero-symbolikorvaustestin (DSST) ja eläinten verbaalisen sujuvuuden testin (AFT). Kaikkien neljän testin tuloksista laskettiin keskimääräinen kognitiivinen pistemäärä.

• CERAD-IRT ja CERAD-DRT arvioivat kykyä hankkia uutta leksikaalista tietoa.
• DSST mittasi tiedonkäsittelyn nopeutta ja toiminnanohjausta.
• AFT arvioi verbaalisia ja johtamiskykyjä.

Keskeiset tulokset

Eniten kuparin saantia ravinnosta saaneilla osallistujilla oli korkeammat kognitiiviset pisteet kuin vähiten kuparin saantia saanneilla. Kognitiivinen toiminta parani vähitellen kuparin saannin lisääntyessä, mikä viittaa positiiviseen mutta epälineaariseen annos-vastesuhteeseen.

Tutkijat ovat tunnistaneet optimaaliset kuparin saannin kynnysarvot:

• 1,63 mg/vrk DSST:lle;
• 1,42 mg/vrk AFT:n yhteydessä;
• 1,22 mg/vrk yleisen kognitiivisen pisteytyksen osalta.

Kuparin saannin ja kognitiivisen toiminnan välillä havaittiin positiivinen yhteys näitä kynnysarvoja alittavilla saannilla. Kynnysarvojen yläpuolella yhteys oli käänteisen L-kirjaimen muotoinen ja menetti tilastollisen merkitsevyyden. Tämä viittaa siihen, että tietyn tason jälkeen kuparin saanti ei enää paranna kognitiivista toimintaa.

Alaryhmäanalyysi osoitti, että kuparin positiivinen vaikutus globaaliin kognitiiviseen pistemäärään oli erityisen selvä aivohalvauksen sairastaneilla osallistujilla: globaalin kognitiivisen toiminnan Z-pistemäärän nousu tässä ryhmässä oli tilastollisesti merkitsevä (vuorovaikutuksen p = 0,009).

Tutkimuksen merkitys

Tutkimus korostaa riittävän kuparin saannin merkitystä ravinnosta ikääntyneiden aikuisten, erityisesti aivohalvauspotilaiden, kognitiivisten toimintojen parantamiseksi.

Kupari säätelee monia fysiologisia prosesseja: välittäjäaineiden synteesiä, solujen energiantuotantoa ja antioksidanttisuojaa. Se toimii kofaktorina useille aivotoimintaan osallistuville entsyymeille. Kuparin homeostaasin häiriintyminen liittyy neurodegeneratiivisiin sairauksiin, kuten Wilsonin tautiin ja Alzheimerin tautiin.

Kuparin hyödyllinen vaikutus oli erityisen havaittavissa aivohalvauksen aiemmin sairastaneilla osallistujilla. Olemassa olevat tiedot viittaavat myös kuparin suojaavaan vaikutukseen aivohalvauksen riskin vähentämisessä ja hermosoluvaurioiden vähentämisessä iskeemisessä aivohalvauksessa.

Kupari osallistuu antioksidanttientsyymien työhön vähentäen vapaiden radikaalien muodostumista ja ehkäisten aivojen lipidien oksidatiivisia vaurioita. Se edistää myös makrofagien siirtymistä pro-inflammatorisesta anti-inflammatoriseen fenotyyppiin, mikä estää neuroinflammaatiota ja tarjoaa neuroprotektiota tukien kognitiivisia kykyjä.

Kuparin kognitiivisten toimintojen paraneminen liittyy myös sen rooliin oppimiselle ja muistille tärkeän välittäjäaine asetyylikoliinin synteesissä.

Kaiken kaikkiaan tutkimus viittaa siihen, että optimaalinen kuparin saanti (≈ 1,22 mg/vrk) voi parantaa kognitiivisia toimintoja ikääntyneillä aikuisilla, erityisesti aivohalvauksen saaneilla. Näiden havaintojen vahvistamiseksi tarvitaan satunnaistettuja kontrolloituja tutkimuksia.

Syy-seuraussuhteiden osoittaminen on kuitenkin mahdotonta tutkimuksen poikkileikkausasetelman ja mahdollisten selittämättömien ruokavalio- ja käyttäytymistekijöiden vaikutuksen vuoksi.