Cognitive enhancement in aged brain and vascular dementia in humans through improving neurovascular coupling: a mechanism based approach driven by nitrite and ascorbic acid from diet

Overview

Project Summary

As previsões de um aumento da incidência da demência a nível mundial exige um conhecimento mais aprofundado sobre a influência do estilo de vida, em particular do exercício físico e da dieta, nas funções do cérebro e, consequentemente, no desempenho cognitivo ao longo da vida. Estudos em humanos mostram que deficiências neurovasculares e do fluxo sanguíneo cerebral (FSC) contribuem para o declínio cognitivo. O cérebro está equipado com um mecanismo que regula com precisão temporal e espacial o fluxo de nutrientes do sangue para os neurónios, o designado acoplamento neurovascular (ANV). O óxido nítrico (NO) é um mensageiro celular crítico na regulação do ANV e a sua biodisponibilidade está diminuída no envelhecimento e da neurodegnerescência, comprometendo o funcionamento do ANC e, logo, a cognição. Neste contexto, o nitrato e o nitrito, provenientes de vegetais ingeridos a partir da dieta, enquanto constituintes do plasma sanguíneo nos animais, são compostos bioactivos precursores de NO que, influenciando o FSC, levam a melhoria da aprendizagem e da memória em roedores e humanos, incluindo doentes com demência vascular. No entanto, a aceitação do nitrito como agente terapêutico no cérebro requer o conhecimento mecanístico da sua acção como modulador da informação entre os neurónios e os vasos sanguíneos (ANV). Recentemente, identificámos um mecanismo que envolve a reacção entre nitrito e ácido ascórbico no cérebro de roedores que, através da produção de NO, suporta a funcionalidade do ANC e o FSC. Assim, a funcionalização deste mecanismo no cérebro através da dieta pode contribuir para a diminuição e prevenção do declínio cognitivo associado ao cérebro idoso. O objectivo último é implementar uma estratégia dietética baseada no consumo de nitrato e ácido ascórbico presentes em vegetais verdes em doentes afectados por demência vascular com vista à sua melhoria cognitiva. Esta é uma proposta de investigação translacional baseada em estudos mecanísticos no cérebro de roedores, usando tecnologia inovadora para o registo de metabolitos e neuromduladores em tempo-real através da inserção de microeléctrodos in vivo. Este conhecimento molecular será aplicado a uma população de doentes com doença vascular submetidos a um ensaio clínico. Esta proposta tem também implicações em translação reversa, uma vez que o conhecimento obtido com o ensaio clínico poderá contribuir para formular novas estratégias mecanísticas para o estudo do envelhecimento. Neste projecto está envolvida uma equipa interdisciplinar e translacional, envolvendo cientistas de investigação básica (portugueses e estrangeiros) e neurologistas clínicos do centro Hospitalar e Universitário de Coimbra.

Main Goals

O objectivo último é implementar uma estratégia dietética baseada no consumo de nitrato e ácido ascórbico presentes em vegetais verdes em doentes afectados por demência vascular com vista à sua melhoria cognitiva. Esta é uma proposta de investigação translacional baseada em estudos mecanísticos no cérebro de roedores, usando tecnologia inovadora para o registo de metabolitos e neuromduladores em tempo-real através da inserção de microeléctrodos in vivo.

Videos and/or Images Gallery

CNC Team

External Team

Greg Gerhardt
Enrique Cadenas
Jon Lundberg
João Valente Duarte
José Sereno Antero Abrunhosa
João Sargento Freitas
Luís Cunha
Fernando Silva
Gustavo Cordeiro
Helder Esperto
João André Sousa

Project Details

Project Code

PTDC/MED-NEU/29099/2017

Region

Center

Approval Date

2018-07-26

Start Date

2018-07-26

End Date

2022-07-25

Total Cost

237458.3€

Financing
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