Effects of intermittent fasting on cognitive health and Alzheimer’s disease (2023)

https://doi.org/10.1093/nutrit/nuad021

 

해당 리뷰 논문은 간헐적 단식이 알츠하이머병(AD) 및 인지 건강에 미치는 영향을 다룬 연구이다. 간헐적 단식은 식사와 공복 시간을 주기적으로 반복하는 방식으로, 체내 대사 과정을 개선하고 알츠하이머병의 병리학적 진행을 늦추거나 예방할 가능성이 있다고 평가된다. 특히 케톤체의 활성화, 인슐린 감수성 증가, 염증 억제, 그리고 혈관 건강 증진이 주요 기전으로 제시되었다.

 

주요 연구 내용

1. 간헐적 단식의 생리학적 기전

• 대사 전환(Metabolic Switch)
  간헐적 단식은 체내 에너지원이 포도당에서 케톤체로 전환되도록 유도한다. 이는 공복 상태가 12~24시간 이상 지속될 때 발생하며, 케톤체는 특히 뇌세포에 중요한 에너지원으로 작용한다.

  • 케톤체는 뇌 신경세포를 보호하고 대사 스트레스로부터 적응력을 강화한다.
  • 산화 스트레스 감소와 DNA 손상 복구 과정이 촉진된다.

• 인슐린 감수성 증가: 간헐적 단식은 인슐린 저항성을 낮추고 혈당 조절을 개선하여 뇌혈관의 손상을 줄인다.

  • 이는 당뇨병이나 비만과 같은 대사 질환이 알츠하이머병의 위험 요소로 작용하는 것을 억제한다.

2. 알츠하이머병 병리와의 연관성

• 베타-아밀로이드 축적 감소

  • 동물 실험에서 간헐적 단식은 베타-아밀로이드 플라크(알츠하이머병의 핵심 병리적 특징)의 축적을 줄이는 것으로 나타났다.
  • 케톤체는 혈뇌장벽(BBB)을 통해 베타-아밀로이드의 제거를 촉진한다.

• 타우 단백질의 과인산화 억제

  • 동물 모델에서 간헐적 단식은 타우 단백질의 병리적 변화를 감소시키고, 신경세포 보호 효과를 보였다.

• 혈관 건강 개선

  • 간헐적 단식은 내피세포 기능을 강화하여 뇌로의 혈류를 개선한다.
  • 이는 혈뇌장벽 손상을 방지하고, 뇌 소혈관 질환으로 인한 알츠하이머병 위험을 줄이는 데 기여한다.

• 염증 억제

  • 간헐적 단식은 염증 매개체(사이토카인) 수치를 낮추어 만성 염증 상태를 개선한다.
  • 염증은 초기 알츠하이머병 병리에서 보호적인 역할을 하지만, 후기 단계에서는 신경 손상을 악화시키는 요인이 된다.

3. 인지 기능 향상 효과

• 동물 연구 결과

  • 간헐적 단식을 시행한 동물은 학습 능력과 기억력이 향상되었으며, 해마 부위에서 시냅스 가소성이 증가하였다.
  • 신경영양인자(BDNF) 발현이 촉진되어 새로운 신경세포 형성을 지원한다

• 인간 연구 결과

  • 3개월간 칼로리 제한을 시행한 참가자에서 기억력 점수가 향상된 사례가 보고되었다.
  • 경도인지장애(MCI)를 가진 노인을 대상으로 한 연구에서는 간헐적 단식이 신체적 건강과 함께 인지 기능을 개선하였다.

4. 간헐적 단식의 부작용 및 주의사항

• 부작용

  • 피로, 두통, 집중력 저하, 체온 저하, 변비 등의 부작용이 보고되었다.
  • 체중 감소로 인한 근육량 손실이 발생할 수 있으나, 저항성 운동과 단백질 섭취로 예방 가능하다.

• 주의가 필요한 경우

  • 당뇨병 환자, 체중 저체중 상태, 진행성 치매 환자에게는 간헐적 단식이 부적절할 수 있다.
  • 알츠하이머병 말기에는 체중 감소와 영양 결핍이 문제가 될 수 있으므로, 추가적인 신중함이 필요하다.

 

 

그래프 설명

1. Beta-amyloid Levels (베타-아밀로이드 수준)

   • 간헐적 단식을 시행한 그룹에서 베타-아밀로이드 축적이 감소하였다.
   • 이는 알츠하이머병의 주요 병리적 특징인 베타-아밀로이드 플라크 형성이 줄어들었음을 보여준다.

2. Tau Protein Levels (타우 단백질 수준)

   • 단식 그룹에서 타우 단백질의 과인산화가 억제되어 대조군보다 낮은 수준을 보였다.
   • 이는 신경세포 보호와 알츠하이머병 진행 억제에 긍정적인 영향을 미친다.

3. Cognitive Scores (인지 점수)

   • 간헐적 단식을 시행한 그룹의 인지 점수가 대조군보다 높게 나타났다.
   • 이는 기억력, 학습 능력 등 뇌 기능 향상과 관련된 결과로 해석된다.

4. Inflammation Markers (염증 표지자)

   • 단식 그룹은 염증 매개체 수준이 대조군보다 현저히 낮아졌다.
   • 이는 만성 염증 상태가 개선되었음을 나타내며, 알츠하이머병과 관련된 염증성 손상을 줄이는 데 기여한다.

 

결론

간헐적 단식은 인지 건강을 유지하고 알츠하이머병과 같은 질환의 위험을 줄이는 데 효과적인 전략이 될 수 있다. 케톤체 생성, 염증 억제, 혈관 건강 개선 등 다양한 메커니즘이 이를 뒷받침한다. 간헐적 단식을 시도하기 전에 자신의 건강 상태를 평가하고 전문가의 조언을 받는 것이 중요하다. 특히, 인지 건강 관리가 중요한 중장년층에게 간헐적 단식은 건강을 유지하는 유용한 방법이 될 수 있다.