Новое исследование на мышах показало тревожную связь между недостатком витамина К и ухудшением когнитивных функций. Учёные обнаружили, что низкое потребление этого важного витамина не только снижает его концентрацию в мозговой ткани, но и серьёзно влияет на способность к обучению и память. Результаты работы, опубликованной в журнале The Journal of Nutrition, открывают новые горизонты в понимании роли питания для здоровья мозга и могут изменить наш взгляд на важность сбалансированного рациона для когнитивного долголетия.

Роль витамина К в организме и мозге

Витамин К представляет собой жирорастворимый витамин, который большинство людей связывают исключительно со свёртыванием крови. Действительно, этот нутриент активирует белки, обеспечивающие нормальную коагуляцию — без него даже незначительные травмы могут привести к опасному кровотечению.

Однако функции витамина К гораздо шире. Он участвует в укреплении костной ткани, регулируя отложение кальция и поддерживая минерализацию костей. Исследования показывают связь между достаточным потреблением этого витамина и снижением риска остеопороза, а также сердечно-сосудистых заболеваний.

Существуют две основные формы:

• Витамин К1 (филлохинон) — содержится преимущественно в листовых зелёных овощах;
• Витамин К2 (менахинон) — включает несколько подтипов, производится кишечными бактериями и присутствует в ферментированных продуктах.

Преобладающей формой витамина К в мозге является менахинон-4 — подтип витамина К2, который играет ключевую роль в функционировании нервной системы.

Методология и результаты исследования

Команда исследователей под руководством Тон Чжэна работала с 60 девятимесячными мышами линии C57BL/6. Эта лабораторная линия известна своей генетической однородностью и чувствительностью к диетическим изменениям, что делает её идеальной для изучения влияния питания на нервную систему.

Грызунов случайным образом разделили на две группы. Контрольная группа получала корм с рекомендуемым количеством витамина К1 (1 мг/кг), тогда как экспериментальная — диету с пониженным содержанием (80 мкг/кг). Важно отметить, что оба рациона исключали менадион — синтетический предшественник витамина К, запрещённый для использования в питании человека из соображений безопасности.

Через шесть месяцев такого питания животные прошли два поведенческих теста:

1. Водный лабиринт Морриса — для оценки пространственного обучения и памяти;
2. Тест распознавания новых объектов — для измерения способности к узнаванию.

Результаты оказались поразительными. В группе с низким содержанием витамина К наблюдалась повышенная смертность, особенно среди самцов. Некоторые животные демонстрировали признаки нарушения зрения.

Влияние на когнитивные функции и нейрогенез

Поведенческое тестирование выявило существенные когнитивные нарушения у мышей с дефицитом витамина К. Эти животные показали худшие результаты в тестах на память распознавания и требовали значительно больше времени для освоения пространственных задач в водном лабиринте.

Ещё более впечатляющими стали результаты анализа мозговой ткани. Исследование гиппокампа — области мозга, критически важной для формирования памяти — показало:

• Значительное снижение количества пролиферирующих клеток;
• Уменьшение числа незрелых нейронов;
• Признаки повышенного нейровоспаления;
• Изменения в морфологии микроглии, указывающие на активированное воспалительное состояние.

Анализ мозговой ткани подтвердил, что концентрация менахинона-4 в группе с дефицитом витамина К была значительно ниже контрольных значений.

Нарушение нейрогенеза — процесса образования новых нейронов — может объяснять когнитивные проблемы, наблюдавшиеся у животных с недостаточным потреблением витамина К.

Механизмы воздействия и клиническое значение

Авторы исследования предполагают, что когнитивные нарушения могут быть связаны с двумя основными механизмами: снижением образования новых нейронов в гиппокампе и усилением нейровоспаления. Эти процессы взаимосвязаны — хроническое воспаление может подавлять нейрогенез, создавая порочный круг.

Данные результаты перекликаются с предыдущими исследованиями на людях. У умерших пациентов, которые при жизни демонстрировали лучшие когнитивные способности, обнаруживались более высокие концентрации менахинона-4 в мозге. Другие работы связывали повышенные уровни этого соединения с меньшим количеством симптомов деменции.

Важно понимать ограничения данного исследования. Хотя мыши и люди имеют множество физиологических сходств, прямое экстраполирование результатов на человека требует осторожности. Необходимы дополнительные клинические исследования для подтверждения этих выводов.

Тем не менее, полученные данные подчёркивают важность сбалансированного питания для поддержания когнитивного здоровья. Включение в рацион продуктов, богатых витамином К — листовой зелени, ферментированных продуктов и некоторых животных источников — может стать простой, но эффективной стратегией профилактики когнитивных нарушений.

Результаты этого исследования открывают новое направление в изучении связи между питанием и здоровьем мозга. Витамин К, долгое время считавшийся важным лишь для свёртывания крови и здоровья костей, может играть гораздо более значительную роль в поддержании когнитивных функций, чем предполагалось ранее. Понимание этих механизмов поможет разработать более эффективные стратегии профилактики возрастных когнитивных нарушений и поддержания ментального здоровья на протяжении всей жизни.