Старение головного мозга у собак и кошек
У домашних животных, как и у людей, старение приводит к многочисленным метаболическим, функциональным и морфологическим изменениям в головном мозге.
Многие из этих изменений нежелательны, а некоторые могут быть необратимыми. Такие изменения могут негативным образом влиять на когнитивные функции - способности домашнего животного к обучению, выполнению заданий и запоминанию. Тем не менее, даже внимательные владельцы могут не распознать такое снижение когнитивных способностей, пока у домашнего любимца внезапно не изменится поведение.
К счастью, стареющие домашние животные могут избежать патологических изменений поведения: Исследование компании Рurina показало, что вмешательство на ранней стадии посредством специального питания с добавлением триглицеридов средней цепи (ТСЦ) и других специальных питательных элементов может способствовать поддержке функции мозга у собак и кошек в процессе старения. Следовательно, когда домашний питомец достигает среднего возраста, ветеринарные специалисты могут начинать консультировать владельцев на тему старения, признаков патологического старения и способов сохранения здоровья мозга.
Информация о том, как владельцы оценивают своих стареющих питомцев
Изменения в стареющем мозге
Физические изменения в мозге, связанные со старением:
- Атрофия (рецессия) ткани в некоторых областях мозга
- Уменьшение объема желудочка
- Потеря нейронов и связей между ними
- Концентрация патологических белков
Другие значительные изменения:
- Пониженная усвояемость глюкозы
- Хроническое воспаление
- Снижение / ухудшение миелинизации
- Патологические изменения астроцитов и опорных клеток нейронов
- Сниженное разрушение и клиренс патологических / поврежденных белков
- Сосудистые изменения
- Изменения в экспрессии генов
Связанные со старением поведенческие симптомы у собак и кошек
У некоторых домашних животных связанное со старением когнитивное расстройство не влияет на повседневную деятельность и может быть выявлено только посредством проведения валидированного тестирования на когнитивные способности. У других животных снижение когнитивных способностей может быть легким, но заметным для их владельцев. В своем самом тяжелом проявлении это расстройство может вызывать синдром когнитивной дисфункции (СКД), схожий с деменцией у людей, и симптомы станут очевидными.
На следующих графиках показаны некоторые симптомы, наблюдаемые владельцами у своих стареющих питомцев, по данным ветеринаров, специализирующихся на поведении животных 2. На графиках отображено снижение когнитивных способностей и когнитивная дисфункция, их клинические симптомы совпадают.
При снижении когнитивных способностей можно наблюдать такие поведенческие симптомы, как повышенная тревожность и снижение способностей справляться с жизненными ситуациями (в том числе деструктивное поведение); компульсивное поведение; дезориентация; изменения во взаимодействии с другими животными или людьми, пониженная способность ориентироваться в окружающем пространстве; изменения сна; пониженное реагирование на команды; снижение способности угадывать время кормления; изменения в поведении, связанном с испражнениями и кормлением.4,5
Питательные вещества, снижающие факторы риска с целью облегчения возрастных изменений
Посредством введения специального питания с целью улучшить некоторые из известных возрастных изменений мозга мы можем замедлить развитие цепных реакций, являющееся причиной необратимых изменений, вызывающих снижение когнитивных способностей. Комбинации питательных веществ могут приносить больше пользы в сравнении с использованием одного питательного вещества.
Антиоксиданты
К антиоксидантам относится широкий спектр веществ, которые поглощают свободные радикалы путем предотвращения их образования или устранения их, прежде чем они принесут вред организму. Организм вырабатывает свои собственные (эндогенные) антиоксиданты; тем не менее, с возрастом способность вырабатывать эндогенные антиоксиданты снижается, а выработка свободных радикалов возрастает, что приводит к опасному дисбалансу (окислительный стресс). Введение в организм антиоксидантов с пищей может способствовать восстановлению баланса и снижению окислительного стресса.
Рыбий жир
В частности, такие жирные кислоты омега-3, как докозагексаеновая кислота (ДГК) и эйкозапентаеновая кислота (ЭПК), играют важнейшую нейропротекторную и противовоспалительную роль. Рыбий жир - это отличный источник ДГК и ЭПК.
Аргинин
L-аргинин - это аминокислота, которая метаболизируется в клетках, в том числе нейронах, и образует оксид азота (NO). Активность нейронов в процессе выполнения заданий на когнитивные способности тесным образом связана с увеличением регионарного кровотока, который активируется главным образом оксидом азота. L-аргинин также метаболизируется в агматин, нейротрансмиттер.
Витамины группы В
Некоторые витамины группы В, такие как тиамин (В1), пиридоксин (В6), фолат (В9) и кобаламин (В12), особенно важны для развития мозга и когнитивной функции. Дефицит витаминов группы В может стать причиной повышенного уровня гомоцистеина в плазме крови, что является фактором риска развития когнитивного расстройства. Добавление в рацион витаминов группы В снижает риск подобного дефицита, и следовательно, дефицита и накопления гомоцистеина, снижая один из факторов риска развития когнитивного расстройства.
Кетоны, получаемые из триглицеридов средней цепи
Мозг взрослого животного получает энергию из глюкозы. С возрастом способность усваивать глюкозу как источник энергии снижается, даже если если глюкоза присутствует в организме. Поскольку мозг имеет высокую потребность в энергии, он особенно чувствителен к недостатку энергии, обусловленному изменениями энергетического метаболизма. Снижение метаболизма глюкозы в мозге вызывает цепную реакцию, которая может в конечном итоге привести к отмиранию клеток мозга и необратимой потере массы мозга, а также физическим и поведенческим изменениям.
При ухудшении метаболизма глюкозы нейронам нужен альтернативный источник энергии для поддержания нормального функционирования. Несмотря на то, что с возрастом метаболизм глюкозы в мозге снижается, метаболизм кетонов в мозге, по-видимому, остается без изменений и поддается коррекции с помощью специального питания. Кетоновые тела могут обеспечивать до 60-70% энергии мозга при длительном голодании и низком уровне глюкозы.6
Наряду с выделением энергии кетоны обладают нейропротекторными свойствами. Они снижают выработку активных форм кислорода (ROS), вызывающих окислительный стресс; улучшают регулирование синаптической функции посредством митохондриального биогенеза (образования новых митохондрий); и стимулируют синтез полезных полиненасыщенных жирных кислот. Кроме того, кетоны стимулируют митохондриальную функцию и пути, выводящие патологические белки.
После метаболизации вводимые с пищей триглицериды средней цепи (ТСЦ) образуют кетоны. ТСЦ - это жиры, содержащиеся в маслах растительного происхождения, таких как кокосовое масло. Получаемые из ТСЦ среднецепочечные жирные кислоты также являются источником энергии и способствуют восстановлению митохондриальной функции, что в течение длительного времени будет положительно влиять на клеточный метаболизм и функционирование.
Исследование компании Purina
Сохранение здорового мозга у стареющих собак
В исследовании Purina были открыты инновационные способы сохранения здоровье мозга у стареющих собак.
Специальное питание, сохраняет когнитивные функции стареющих собак.
Оно дает источник энергии для ЦНС в виде кетонов, из триглицеридов средней цепи (ТСЦ), это сохраняет когнитивные способности организма. Стареющие собаки, получали корм с ТСЦ и более успешно выполняли задания на когнитивные способности, чем собаки на крнтрольном питании. 7 Через 2 недели улучшалась память.
Владельцы собак, сообщали о повышении активности своих питомцев.
Исследование компании Purina показало, что собаки, получавшие корм с добавлением рыбьего жира, антиоксидантов, аргинина и витаминов группы В, более успешно выполняли сложные задания, предназначенные для оценки способности к решению задач. По мере усложнения заданий, собаки, получавшие корм с добавками, допускали значительно меньше ошибок, чем собаки, получавшие контрольное питание.8
Сохранение оптимальной когнитивной функции у кошек
Исследование компании Purina показало, что кошки, получавшие корм с добавлением специальных питательных веществ (рыбий жир, антиоксиданты, витамины группы В и аргинин), более успешно выполняли задания на когнитивные способности, предназначенные для оценки памяти, обучаемости, гибкости мышления и распознавания объектов.9Среди прочего, они допускали меньше ошибок при выполнении заданий на способность к решению задач и обучаемость посредством зрительной памяти.
Новые разработки в области исследований мозга
Исследование головного мозга является одной из главных задач наших научных изысканий. Мы с гордостью представляем вам последние практические достижения, благодаря которым вы сможете находиться на передовом рубеже в своей области деятельности. Скачать последние статьи здесь.
ОСНОВНЫЕ МОМЕНТЫ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО ЗАПОМНИТЬ
- Возрастные физические, метаболические и функциональные изменения в мозге домашних животных среднего возраста могут вызывать когнитивное расстройство и дисфункцию, характерные для животных более старшего возраста. Степень тяжести и прогрессирование этих изменений обуславливает здоровье мозга животных в более позднем возрасте.
- Для стареющего мозга характерно снижение эффективности энергетического метаболизма в связи с изменениями в усвоении глюкозы и снижении митохондриальной функции.
- Владельцы животных более старшего возраста могут не считать своих питомцев "пожилыми" до тех пор, пока не заметят изменения в их поведении, связанные с возрастными изменениями мозга.
- Исследование компании Purina показало, что с помощью комбинации питательных веществ можно снизить факторы риска старения мозга и сохранить оптимальные когнитивные способности у взрослых кошек и собак.
- По достижении питомцами среднего возраста необходимо начинать консультировать их владельцев на тему старения животных, способов выявления симптомов патологического старения и сохранения здоровья мозга.
Подробнее
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://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/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
Youtube Video