Im Journal of Gerontology and Geriatrics erschien ein Fachartikel italienischer Wissenschaftler, der sich mit der Möglichkeit von Nährstoffen zur Prävention altersbedingter Gehirnveränderungen beschäftigte. Im Laufe des Alterungsprozesses kommt es zu spezifischen Strukturveränderungen des Gehirns wie z. B. einer Ausdünnung der Hirnrinde und einer Volumenabnahme, wovon hauptsächlich das Frontalhirn, aber auch der Hippocampus und der präfrontale Cortex betroffen sind.
Die größten Verluste an Nervenzellen wurden im präfrontalen Cortex beobachtet, was auch erklären kann, dass beim Älterwerden das Arbeitsgedächtnis und die exekutiven Funktionen beeinträchtigt werden. Der Verlust der Nervenzellen ist eng mit entzündlichen Veränderungen assoziiert. Insgesamt ist der Verlust an weißer Gehirnsubstanz die hauptsächliche neuroanatomische Veränderung beim normalen Alterungsprozess. Der Verlust von Myelin trägt zum kognitiven Abbau bei, da Myelin für eine schnelle Nervenreizweiterleitung essenziell ist.
Der Hippocampus spielt eine bedeutende Rolle für das Lernen, Gedächtnis und für die räumliche Orientierung. Vom Alterungsprozess sind auch verschiedene Neurotransmittersysteme betroffen, z. B. ist eine Verminderung der GABAergen Neurotransmission wesentlich mitverantwortlich für den altersbedingten kognitiven Abbau.
Auch der Neurotransmitter Dopamin verändert sich und das dopaminerge System ist vom Altersprozess betroffen, genauso wie Serotonin, das bekanntlich viele Hirnfunktionen reguliert. Durch den Alterungsprozess kommt es zu einer Verminderung verschiedener Serotoninrezeptor-Subtypen, die z. B. für das Lernen, für neuroendokrine Funktionen und für das Schlafverhalten verantwortlich sind.
Während der Kindheit überwiegt im Gehirn die Energiegewinnung aus aerober Glykolyse, die für das Wachstum für die Nervenaxone und für die Myelinisierung eine wichtige Rolle spielt. Im Lauf des Alterungsprozesses ist dann die oxidative Phosphorylierung die Hauptquelle für die Energiegewinnung.
Bereits eine leichte Verminderung der Glukoseverfügbarkeit in der Synapse kann die cholinerge Neurotransmission stören. Die Acetylcholinsynthese ist also besonders sensitiv gegenüber dem Glukosestoffwechsel im Gehirn.
In ihrem Fachartikel beschäftigen sich die Wissenschaftler mit verschiedenen Substanzen, die in der Lage sind, altersbedingte Veränderungen zu beeinflussen, dazu gehören sekundäre Pflanzenstoffe wie Kurkumin, Flavonoide, Catechine, Resveratrol und ähnliches. Auch verschiede Mikronährstoffe haben einen günstigen Einfluss im Bezug auf eine Begrenzung altersbedingter Veränderungen. Vitamin C z. B. verhindert die Produktion von ROS. Außerdem kann Vitamin C den Stoffwechsel der Nervenzellen auch dahingehend verändern, dass Laktat zur Aufrechterhaltung der synaptischen Aktivität als Energiequelle verwendet werden kann.
Vitamin E besitzt neuroprotektive Eigenschaften. Eine Kombination der Vitamine E und C erwies sich in einer Studie aus dem Jahr 2004 zur Reduzierung des Auftretens der Alzheimererkrankung bei älteren Menschen als wirksam.
Vitamin D3 ist an der Gehirnhomöostase beteiligt. Es vermindert dosisabhängig TNF-Alpha, Interleukin-6 und Stickstoffmonoxid. Ein Folsäuremangel kann bei älteren Menschen sowohl den kognitiven Abbau als auch Demenzerkrankungen und Depressionen fördern.
Auch Zink spielt eine wichtige Rolle bei vielen Prozessen, die mit der Alterung des Gehirns zusammenhängen.
Acetyl-L-Carnitin verbessert die zelluläre Sauerstoffverwertung, die während des Alterns abnimmt, außerdem stabilisiert Acetyl-L-Carnitin die Membranen der Mitochondrien. Weitere neuroprotektive Wirkstoffe sind Carnitin, Kreatin und Taurin. Taurin kann neuroinflammatorische Prozesse vermindern.