The role of nutritional factors in cognitive aging of older adults

In the last century, due to progresses made by medicine, public health and social-economic conditions, life expectancy at birth increased in high income countries, including Italy, from 45 years to more than 80 years. Aging is a risk factor for chronic diseases which are mistakenly considered an unavoidable stage of aging. The increase in the prevalence of these diseases at a young age means that they are also related to an inadequate lifestyle. In this regard, the reduction of risk factors for certain chronic diseases can lead to a significant reduction in the risk of developing them. The prevalence of cognitive impairment increases with age, and in one third of the cases, it worsens to dementia which is a highly disabling condition associated with high healthcare and society costs. From a public health perspective, it is of primary importance to try to prevent or postpone the onset of cognitive decline and to try to slow its progression to dementia. Given that no pharmacologic treatment can prevent or delay cognitive impairment and dementia, it is mandatory try to intervene on modifiable risk factors, such as nutrition. Oxidative stress appears to play a key role in the pathogenesis of cognitive decline and dementia. The aim of the work carried out during the PhD was to investigate the role of nutritional factors in the cognitive decline associated with aging. Particular interest was addressed to nutrients with antioxidant action such as vitamin E and polyphenolic compounds. Vitamin E, in particular α-tocopherol, is a vitamin introduced with the diet with high antioxidant potential. However, there are conflicting evidences in the literature regarding its association with cognitive decline and dementia. The PhD activity was therefore aimed at verifying the presence of an association between plasma levels of vitamin E and cognitive impairment, in the older adult population, not demented at baseline, participating in the InCHIANTI study (Aging In CHIANTI area), followed for up to 17 years. Our results confirmed the presence of an association between plasma vitamin E level and cognitive status: the increase of 10 µmol / L of vitamin E was associated with a reduced HR of cognitive impairment by 20%. In addition, the research activity carried out was aimed at investigating the role of polyphenol introduced with the diet on chronic diseases that can be risk factors for cognitive impairment. This activity led to the publication of a systematic review entitled “Systematic Review on Polyphenol Intake and Health Outcomes: Is there Sufficient Evidence to Define a Health-Promoting Polyphenol-Rich Dietary Pattern?” which focuses on another important antioxidant, polyphenols, and chronic diseases which can be risk factors for cognitive impairment. In this review we reported the inverse association between polyphenols intake, and several outcomes of health and diseases risk. Because to the high heterogeneity of the studies, it was not possible to define a recommended range of daily polyphenol intake. In conclusion, the results obtained confirmed the role of diet as a risk factor for cognitive impairment. Therefore, it is possible to recommend a diet rich in antioxidants (vitamin E and polyphenols) as a preventive strategy to promote healthy cognitive aging.

Nell'ultimo secolo, a grazie ai progressi compiuti dalla medicina, dalla sanità pubblica e dalle migliorate condizioni socio-economiche, la speranza di vita alla nascita è aumentata nei paesi ad alto reddito, Italia compresa, passando da 45 anni a più di 80 anni. L'invecchiamento è un fattore di rischio per malattie croniche che vengono erroneamente considerate una fase inevitabile dell'invecchiamento. L'aumento della prevalenza di queste malattie in giovane età significa che sono anche legate a uno stile di vita inadeguato. A questo proposito, la riduzione dei fattori di rischio per alcune malattie croniche può portare ad una significativa riduzione del rischio di svilupparle. La prevalenza del deterioramento cognitivo aumenta con l'età e in un terzo dei casi peggiora fino alla demenza che è una condizione altamente invalidante associata ad alti costi sanitari e sociali. Dal punto di vista della salute pubblica, è di primaria importanza cercare di prevenire o posticipare l'insorgenza del declino cognitivo e cercare di rallentare la sua progressione verso la demenza. Dato che nessun trattamento farmacologico può prevenire o ritardare il deterioramento cognitivo e la demenza, è obbligatorio cercare di intervenire su fattori di rischio modificabili, come l'alimentazione. Lo stress ossidativo sembra giocare un ruolo chiave nella patogenesi del declino cognitivo e della demenza. Obiettivo del lavoro svolto durante il dottorato di ricerca è stato indagare il ruolo di fattori nutrizionali nel declino cognitivo associato all’invecchiamento. Particolare interesse è stato rivolto a nutrienti ad azione antiossidante come vitamina E e composti polifenolici. La vitamina E, in particolare l'α-tocoferolo, è una vitamina introdotta con la dieta ad alto potenziale antiossidante. Tuttavia, ci sono evidenze contrastanti in letteratura riguardo alla sua associazione con declino cognitivo e demenza. L’attività di dottorato è stata quindi finalizzata a verificare la presenza di un'associazione tra livelli plasmatici di vitamina E e deterioramento cognitivo, nella popolazione di anziani, non dementi al basale partecipanti allo studio InCHIANTI (Invecchiare In CHIANTI), seguiti per 17 anni. I risultati ottenuti hanno confermato la presenza di un'associazione tra il livello plasmatico di vitamina E e lo stato cognitivo: l'aumento di 10 µmol / L di vitamina E è stato associato ad una ridotta HR del deterioramento cognitivo del 20%. Inoltre, la ricerca è stata rivolta ad indagare il ruolo dei composti polifenolici introdotti con l’alimentazione sulle malattie croniche che possono essere fattori di rischio per il deterioramento cognitivo. Tale attività ha portato alla pubblicazione di una revisione sistematica intitolata “Systematic Review on Polyphenol Intake and Health Outcomes: Is there Sufficient Evidence to Define a Health-Promoting Polyphenol-Rich Dietary Pattern?”. I dati ottenuti hanno riportato l'associazione inversa tra l'assunzione di polifenoli e diversi outcome di rischio per la salute e le malattie. Tuttavia, a causa dell'elevata eterogeneità degli studi, non è stato possibile definire un range raccomandato di assunzione giornaliera di polifenoli. In conclusione, i risultati ottenuti hanno confermato il ruolo della dieta come fattore di rischio di declino cognitivo. Pertanto, è possibile raccomandare una dieta ricca in antiossidanti (vitamina E e polifenoli) come strategia preventiva al fine di promuovere un invecchiamento cognitivo in salute.