Hur frisk är din hjärna? Humörstörningar och neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers sjukdom verkar nästan vara epidemiska. En viktig komponent i hjärnans hälsa, inklusive humör och kognitiv förmåga, är beroende av balansen mellan neurotransmittorer.
Dessa kemiska budbärare spelar en nyckelroll i att hantera många kroppsliga processer, såväl som centrala handlingar som äger rum i din hjärna, såsom inlärning, minne, humör och kognition.
Som med många kroniska sjukdomar börjar problemet – och återställande av balansen – med maten du äter. Det är viktigt att veta vad man ska äta för att säkerställa en hälsosam frisättning och balans av dina signalsubstanser. Låt oss börja med en snabb översikt av själva neurotransmittorerna.
Neurotransmittorer 101
Neurotransmittorer är de kemiska budbärare som neuroner släpper för att förmedla information i hjärnan och från nervsystemet till andra delar av kroppen. Neuroner utsöndrar signalsubstanser efter att ha utlösts av en aktionspotential när det finns en obalanserad laddning i jonerna. Signalsubstansen har förmågan att korsa synapsen mellan neuroner och binda till en receptor. Därifrån fortsätter den antingen meddelandet till andra neuroner längs linjen, eller om den har nått sitt ändstopp, stimulerar den en annan typ av cell att utföra en viss åtgärd, beroende på typen av signalsubstans och typen av cell.
Vissa neurotransmittorer ger sin signalering vid receptorn, medan andra har interaktioner och kommunikation efter receptorn. Neurotransmittorer kan antingen vara exciterande eller hämmande, och vissa utför båda rollerna beroende på situationen. En excitatorisk neurotransmittor är en som skapar förändringar i den svarande cellen, medan hämmande blockerar alla förändringar som kan inträffa.
Många signalsubstanser syntetiseras i tarmen såväl som i hjärnan, inklusive dopamin, GABA, serotonin och noradrenalin. Faktum är att ungefär 95 % av serotoninet i kroppen kommer från tarmen, där det fungerar som både en parakrin budbärare och en neurotransmittor. Neurotransmittorer spelar också en roll i immunförsvaret och signalerar att vissa åtgärder ska inträffa. Nya bevis pekar på potentialen för vissa immunceller att frigöra signalsubstanser också.
Studier har pekat på möjliga samband mellan dysfunktion hos neurotransmittorer och flera neurologiska och psykiatriska störningar, inklusive Parkinsons sjukdom, Alzheimers sjukdom, depression, schizofreni och fibromyalgi.
Några av de mest kända neurotransmittorerna inkluderar:
– Acetylkolin
– Dopamin
– Adrenalin (adrenalin)
– GABA
– Glutamat eller glutaminsyra
– Noradrenalin (noradrenalin)
– Serotonin
Mat för hjärnans hälsa
Det du äter har potential att påverka ditt humör och förbättra din kognitiva funktion. Många studier har undersökt om negativa stämningar inspirerade till ätmönster eller vice versa. En studie av friska medelålders vuxna fann att kostkvalitet var förknippad med humör och kognitiv bearbetningshastighet. Deltagare som följde en optimal, näringstät kost hade ett högre intag av näringsämnen som magnesium och zink med högre blodnivåer av vitamin B6 och folat.
Detta samband mellan mat och humör kommer sannolikt från effekterna av vissa näringsämnen och livsmedel på neurotransmittorer, inklusive att konsumera själva neurotransmittorerna. Det finns också viktiga prekursorer till signalsubstanser som du måste ha i tillräckliga mängder för en sund hjärna och kommunikation i hela kroppen, som diskuteras nedan.
Byggstenar av neurotransmittorer
Det finns många näringsämnen som är väsentliga för syntesen och regleringen av neurotransmittorer, inklusive aminosyror (särskilt prekursorerna tryptofan och tyrosin), kolin, vitamin C, B-vitaminer (särskilt B6, B12 och folat), stora aminosyror (d.v.s. valin). , leucin, isoleucin, fenylalanin), zink, järn, omega-3-fettsyror och vitamin D. Det finns också vissa livsmedel som är kända för sina övergripande fördelar för hjärnan. Ett exempel är te, troligen delvis beroende på aminosyran L-theanin, som påverkar dopamin- och GABA-nivåerna i hjärnan.
De individuella signalsubstanserna har sina egna nödvändiga substrat, inklusive många av de näringsämnen som anges ovan. Låt oss se över några av de viktigaste neurotransmittorerna och deras koppling till kosten, inklusive om du kan konsumera signalsubstansen genom mat och sätt att säkerställa att du har tillräckliga nivåer av substraten.
Glutamat
Bland dess många jobb i kroppen, fungerar glutamat som den viktigaste excitatoriska neurotransmittorn. Även om du kan hitta många livsmedel som innehåller glutamat, passerar det inte blod-hjärnbarriären (BBB). Istället används dietglutamat i allmänhet av andra delar av kroppen som bukspottkörteln, levern och tarmarna. Dietärt glutamat metaboliseras av enterocyterna i tarmen, och cirkulerande nivåer är i allmänhet låga i plasman och är hårt reglerade. Den totala nivån av glutamat i kroppen ökar dock med mängden som intas, så överdriven konsumtion kan leda till mer absorption i portvenen snarare än metaboliseras i tarmen.
Hjärnan producerar sitt eget glutamat från glukos. Kroppen behöver alfa-ketoglutarat eller glutamataminosyrorna, som inkluderar glutamin, arginin, histidin och prolin, för den endogena syntesen av glutamat. Att konsumera proteinrika livsmedel, särskilt köttkällor, kommer i allmänhet att tillhandahålla dessa aminosyror. Mat som är rik på arginin inkluderar baljväxter, fågel, ägg, fisk och mejeriprodukter. Livsmedel som innehåller histidin inkluderar kyckling, fisk, havre och sojabönor.
Eftersom glutamat är en viktig utställande neurotransmittor, förblir dess extracellulära nivåer hårt reglerade. För höga nivåer av glutamat är kopplade till negativa hälsoeffekter, såsom neurotoxicitet och oxidativ stress. Därför är det viktigt att undvika glutamatagonister som kan efterlikna effekterna av glutamat, särskilt under tillstånd där blod-hjärnan fungerar felaktigt.
En av de mest studerade glutamatagonisterna är mononatriumglutamat (MSG). MSG har visat sig ha potentiella negativa hälsoeffekter som kan vara kopplade till konsumtion av glutamat. I en råttstudie ledde MSG till njurskador och ökade nivåer av serumkreatinin, urinsyra och BUN samt ökade markörer associerade med apoptos (celldöd). Karnitintillskott hjälpte till att lindra dessa effekter genom dess antioxidantegenskaper.
Det har förekommit många rapporter om negativa associationer av MSG hos människor, men litteraturen har blandade resultat. MSG tros orsaka huvudvärk hos vissa individer. En systematisk översikt fann att administrering av MSG tillsammans med mat ledde till minskad förekomst av huvudvärk jämfört med administrering utan mat. Författarna drog slutsatsen att det behövs mer forskning om detta ämne. En randomiserad kontrollerad studie studerade effekterna av konsekvent MSG-intag på smakpreferenser och matval. Behandlingsgruppen fick en buljong innehållande 3,8 gram MSG dagligen, medan kontrollgruppen fick en natriummatchad buljong utan tillsatt MSG. Efter fyra veckor fann forskarna att kvinnor i behandlingsgruppen hade minskad uppfattning om umami-intensitet och mindre önskan att äta salta livsmedel. Författarna drog slutsatsen att denna förändring i smakpreferenser kan ha en inverkan på matval och metabol hälsa.
GABA
Glutamat är också prekursorn till gamma-aminosmörsyra eller GABA, den huvudsakliga hämmande signalsubstansen. I hjärnan omvandlar glutaminsyradekarboxylas (GAD) glutamat till GABA. GAD fungerar också som det hastighetsbegränsande enzymet i hjärnan. GABA syntetiseras i tarmen, vanligtvis tack vare dina vänliga bakteriearter som Lactobacillus .
Det finns studier som visar en potentiell fördel med att konsumera GABA, trots att de flesta vetenskapliga konsensus säger att GABA inte passerar blod-hjärnbarriären. I en studie minskade intag av en GABA-innehållande dryck tecken på trötthet och stress. Det var också signifikant lägre nivåer av kortisol under uppgiften hos dem som konsumerade GABA i två olika doser (25 mg och 50 mg) jämfört med de som inte gjorde det. Att konsumera 50 mg GABA ledde till en signifikant minskning av poängen för nervbelastning jämfört med en kontroll. Hos dem med kronisk trötthet var det en minskning av poängen på ett självrapporterat frågeformulär för psykologisk trötthet, men detta var inte fallet för dem utan kronisk trötthet. Att bara konsumera 25 mg GABA påverkade inte trötthetsnivåerna, men att konsumera 50 mg dosen GABA ökade prestandan med ett högre antal korrekta svar på ett test. Forskarna fann att intag av GABA inte verkade påverka själva hjärnan utan istället utövade sin effekt på de perifera organen.
En systematisk genomgång av fjorton studier fann begränsad till måttlig evidens för användningen av diet eller kompletterande GABA för stresslindring och låga bevis för dess effekt på sömnen. Doserna för stresslindring varierade avsevärt i studierna som behandlades i denna översikt. Högre doser krävdes för sömnfördelar och långvarigt tillskott kan behövas för att se en förändring.
En separat systematisk översikt studerade förmågan hos vissa örter att påverka sömnen genom att verka på GABA-receptorer. Valerianarot, Magnolia sp., kamomill och passionsblomma påverkar alla GABA-receptorer eller ökar GABA-tillgängligheten genom andra mekanismer.
Så var kan du hitta GABA i din kost? Livsmedel som sojabönor, adzukibönor, fermenterad mat, vitt te och tomater är källor till GABA. En studie fann att fermenterade sojabönor är en bra källa till en glutaminsyraproducerande bakterie, som används för att skapa GABA.
Serotonin
Att konsumera serotonin kanske inte har en gynnsam effekt på din hjärna och humör eftersom det inte kan passera blod-hjärnbarriären. Exogent serotonin metaboliseras i allmänhet vid intag, vilket kan leda till en tillfällig ökning av plasma 5-HIAA-nivåer, en metabolit av serotonin. Livsmedel som innehåller mycket serotonin inkluderar bananer, valnötter och ananas. I en studie ledde konsumtion av dessa serotoninrika livsmedel till en signifikant höjning av 5-HIAA, som toppade cirka 2 timmar efter intag, men detta försvann snabbt.
Liksom GABA kan tarmmikrobiomet syntetisera serotonin genom att metabolisera tryptofan. Nästan allt serotonin finns i tarmen, där det spelar en viktig roll i matsmältningen. På grund av axeln tarm-hjärna påverkar serotonin också humörstörningar som depression.
Även om konsumtion av serotonin kanske inte påverkar dina hjärnnivåer av signalsubstansen, kan det att konsumera tryptofan. Denna essentiella aminosyra är nödvändig för syntesen av serotonin. Tryptofan-serotoninkopplingen i kosten är mycket starkare än någon av de andra aminosyrasubstraten för de andra signalsubstanserna. Även om kalkon har ett rykte om sig att vara rik på tryptofan, inkluderar andra livsmedel som innehåller mycket tryptofan vassle, soja och cashewnötter. Studier har funnit att intag av högre nivåer av tryptofan kan leda till en högre syntes av serotonin. Omvänt har akut tryptofanbrist också visat sig negativt påverka produktionen av serotonin i hjärnan.
För att tryptofan ska passera blod-hjärnbarriären måste det konkurrera med stora neutrala aminosyror (LNAA). Förhållandet mellan tryptofan och LNAA avgör hur mycket tryptofan som kommer in i hjärnan, och därför hur mycket som är tillgängligt för serotoninsyntes. Att äta tryptofanrik mat med kolhydrater snarare än protein hjälper till att öka upptaget av tryptofan. Glukos och insulin ökar upptaget av LNAA i skelettmusklerna, men tryptofan lämnas ensamt för att passera blod-hjärnbarriären.
I en studie konsumerade friska deltagare antingen placebo eller en akut tryptofanutarmande dryck efter en 12-timmars fasta. Drycken hade flera stora neutrala aminosyror och innehöll inte tryptofan. Därefter ombads deltagarna att genomgå några uppgifter. Gruppen som tog den tryptofanutarmande drycken upplevde en minskning av förhållandet mellan tryptofan och LNAA. Det hade dock ingen inverkan på deltagarnas ångest. De reagerade långsammare på stimuli, även om detta inte påverkade deras prestanda eller noggrannhet. Forskarna fann också att det skedde en förändring från ett målinriktat svar till ett vanligt svar efter att ha tagit drycken, vilket kan bero på en förändring av neurotransmittorer.
En studie jämförde effekterna av att konsumera en diet med låg tryptofan (5 mg/kg kroppsvikt) eller en tryptofanrik diet (10 mg/kg kroppsvikt) på humöret. De som konsumerade höga nivåer av tryptofan upplevde signifikant lägre poäng på ett ångestformulär. De hade också en signifikant högre positiv påverkan eller humörpoäng på Positive Affect Negative Affect Schema (PANAS) frågeformulär. Försökspersonerna var inte kliniskt deprimerade före studien, men de som konsumerade de lägre nivåerna av tryptofan nådde tröskeln på en depressionsskala.
En annan studie tittade på om förhållandet mellan tryptofan och LNAA kunde påverka beslutsfattande och riskbenägenhet. Män med normalvikt fick antingen en frukost med hög kolhydrat och hög proteinhalt, eller en frukost med låg kolhydrat och låg proteinhalt. Koncentrationer av neurotransmittorer i plasma mättes och deltagarna genomförde flera olika uppgifter samtidigt som de fick en funktionell MR-undersökning. Frukosten med höga kolhydrater ledde till en signifikant ökning av plasmatryptofan. Män med högre fettmassa upplevde större plasmaförändringar i tryptofan och ökad riskaversion.
En separat grupp forskare använde en biotillgänglig form av kompletterande tryptofan gjord av äggproteinhydrolysat. Som en del av den randomiserade, placebokontrollerade, parallella studien tog friska medelålders kvinnor antingen 0,5 gram av proteinpulvret, vilket korrelerade med 35 mg biotillgängligt tryptofan, eller placebo två gånger om dagen i nitton dagar. Forskarna fann att de som tog tryptofan visade en minskad reaktion på negativa stimuli och istället hade en lyckofördom. De hade också mer energi, lägre reaktionstid och längre uppmärksamhet. Många av deltagarna upplevde också en bättre sömnkvalitet när de konsumerade tryptofan inom 60 till 90 minuter före sänggåendet. Forskarna drog slutsatsen att det fanns ett troligt samband mellan intag av tryptofan och en högre serotonerg aktivitet, vilket ledde till de positiva fördelarna som sågs hos dem som tog tillskottet.
För att maximera fördelarna med tryptofan i din kost måste du ha tillräckliga nivåer av vitamin B6 eftersom B6 spelar en roll i syntesen av tryptofan till serotonin.
Även om matkällor för tryptofan visar fördelar för humör och hjärnhälsa på grund av dess förmåga att öka serotoninproduktionen, har säkerheten och effekten av kosttillskott som påverkar serotonin inte definitivt bevisats, och vissa biverkningar har associerats med att ta dem. Därför, om du vill komplettera med tryptofan för att öka dina serotoninnivåer, se till att diskutera detta med din läkare.
Katekolaminer:dopamin, adrenalin och noradrenalin
Katekolaminerna inkluderar signalsubstanserna dopamin, epinefrin och noradrenalin. Dessa förlitar sig i allmänhet på aminosyran tyrosin för syntes, men de kan också använda fenylalanin. Studier har hittat några lovande resultat om effekten av ökat tyrosin och förbättrat humör och kognitiv funktion.
Proteinrik mat är ett bra ställe att börja för tyrosin. De rikaste på tyrosin inkluderar mejeriprodukter, ägg, bönor, fisk och kött som nötkött och kyckling. Det krävs dock mer än bara intag av protein för att få ut det mesta av att konsumera substraten för katekolaminerna. Precis som tryptofan och serotonin kan det du äter med det påverka dess förmåga att påverka syntesen av neurotransmittorer.
I en liten studie på människa ledde intag av en standardmåltid bestående av 30 % fett, 20 % protein och 50 % kolhydrat till en mer än 50-faldig ökning av plasmanivåerna av dopaminsulfat, vilket också ledde till en mindre men proportionell ökning av dopaminnivåer och L-DOPA. Ökningen kan också bero på intag av dopaminsulfat och/eller L-DOPA i samma matkälla. Förtäring av tyrosin kan också leda till högre nivåer av dopaminsulfat.
Dieter med hög fetthalt kan leda till förändrat dopaminuttryck och funktion. I en musstudie ledde en kronisk diet med hög fetthalt (60 % fett, 20,5 % kolhydrater och 18,5 % protein jämfört med 12 % fett och 69,5 % kolhydrater) till förändringar i uttrycket av dopaminerga gener med skillnader i olika hjärnregioner. Det ledde till ökat dopamin i hypotalamus, vilket orsakade ökat matintag, samt förändringar i belöningscentrum. Dessa förändringar kan kvarstå även efter dietförändringar.
Att konsumera substraten kan öka nivåerna av signalsubstanser i kroppen. Favabönor, en rik källa till en annan dopaminprekursor, dopa, har också visat sig öka dopaminnivåerna och påverka de andra katekolaminerna. I en liten studie konsumerade deltagarna 100 gram mosade favabönor och baljor tillsammans med en studiekontrollerad frukost och lunch. Forskarna fann ett dosberoende svar på dopahalten i bönorna och på deltagarnas plasma. Det fanns också en högre nivå av urindopamin motsvarande högre nivåer av dopa i bönorna. Under den period då det fanns högre plasmadopanivåer, skedde en 15-faldig ökning av plasmadopaminnivåerna. Det fanns också en ökning av plasmanivåerna av noradrenalin och en ökning av dopaminsulfat men inte i noradrenalinsulfat eller adrenalinsulfat.
Att äta livsmedel som är rika på katekolaminerna kan ha begränsad inverkan på de aktiva nivåerna av neurotransmittorerna i kroppen eller hjärnan. I en studie, efter att ha konsumerat två måltider rika på katekolaminmat inklusive nötter, tomater, bönor och frukter, hade försökspersonerna högre nivåer av urinfritt och dekonjugerat dopamin jämfört med kontrollerna. Efter den andra måltiden var det en 1,5-faldig ökning av fritt dopamin i urinen och en 20-faldig ökning av dekonjugerade dopaminnivåerna, men de återgick till baslinjen över natten. Det fanns också en ökning av fritt noradrenalin efter den andra måltiden, som fortsatte att vara förhöjd över natten. Det fanns ingen påverkan på urinnivåerna av epinefrin. Detta stöder att de flesta katekolaminer metaboliseras till sulfatkonjugat i mag-tarmkanalen.
Ungefär hälften av det syntetiserade dopaminet skapas i tarmen, men det inaktiveras nästan omedelbart med sulfotransferaset SULT1A3. Fri dopamin kan bli noradrenalin och adrenalin, och dessa tenderar också att cirkulera i sulfaterad form. Vissa livsmedel har visat sig hämma sulfotransferaserna som svavlar katekolaminerna, vilket kan påverka kroppen eftersom dessa katekolaminer skulle vara fria att fungera som signalmolekyler, antingen i sin neurotransmittor- eller hormonkapacitet. Dessa livsmedel inkluderar rött vin, citrusfrukter, apelsinjuice, lingonjuice, bananer, kaffe, te, choklad och vanilj.
Acetylkolin
Kolin har många jobb i kroppen inklusive fettsyrasyntes, proteinhomeostas och fungerar som huvudsubstratet för acetylkolin. Kolin måste komma in i hjärnan och sedan omvandlas till acetylkolin. Den passerar blod-hjärnbarriären med en hastighet som är proportionell mot serumnivåerna. Kolinerga neuroner innehåller kolin-fosfolipider som tillhandahåller en prekursorpool för syntesen av acetylkolin, särskilt under tider av större efterfrågan när kolintillförseln av extracellulär vätska inte är tillräcklig för acetylkolins behov.
Även om kroppen kan syntetisera kolin, anses det vara en essentiell aminosyra eftersom kroppen inte kan syntetisera tillräckliga nivåer, särskilt i vissa populationer. Män, postmenopausala kvinnor och gravida och ammande kvinnor löper störst risk för kolinbrist. Östrogen hjälper kroppen att syntetisera kolin genom att inducera PEMT-genen, vilket gör att premenopausala kvinnor är minst benägna att utveckla symtom på brist. Det finns dock vanliga genetiska polymorfismer som kan göra en mer mottaglig för kolinbrist, inklusive i PEMT-genen och den vanliga MTHFR-genen.
I en studie med en europeisk befolkning hade de flesta grupper intagsnivåer av kolin under det adekvata intaget som fastställts av U.S. Institute of Medicine (IOM). Källor till kolin inkluderar ägg, fisk och fullkorn.
En randomiserad, dubbelblind studie försökte studera effekterna av kolintillskott under graviditeten på bearbetningshastigheten hos spädbarn. Medan många studier om effekterna av kolin har utförts på djur, involverade denna studie kvinnor i sin tredje trimester av graviditeten. Kvinnor använde en kombination av kost och kosttillskott för att antingen konsumera 480 mg eller 930 mg kolin per dag. Spädbarn utförde olika tester för att utvärdera bearbetningshastighet och rumsligt minne vid olika punkter fram till 13 månaders ålder. Spädbarn till mödrarna som konsumerade 930 mg/d kolin upplevde betydligt snabbare bearbetningshastigheter, även om en linjär förbättringseffekt noterades även för spädbarn i den andra gruppen.
Slutsats
Kan du öka och/eller balansera dina signalsubstanser genom din kost? Att konsumera tillräckliga nivåer av de grundläggande näringsämnena som behövs för syntesen av neurotransmittorer, inklusive protein för aminosyrorna, vitamin C, B-vitaminer och järn, kan räcka långt för att upprätthålla en sund hjärna och mer balanserade nivåer av signalsubstanser.
Konsumtionen av själva signalsubstanserna kan ha hälsofördelar eller inte - och i vissa fall kan det vara skadligt för hälsan. För det mesta reglerar kroppen noggrant nivåerna av signalsubstanser för att undvika detta, men om du konsumerar för mycket, som t.ex. MSG, kan du uppleva negativa symtom.
Om du planerar att göra mat- eller kosttillskottsändringar, har mat- eller kosttillskottsallergier eller har frågor om vilka livsmedel eller kosttillskott som är bäst lämpade för dina personliga behov, prata med din läkare, dietist, dietist eller en annan medlem av ditt vårdteam för personlig alternativ baserat på dina individuella omständigheter.
