Ketonu iespējamā terapeitiskā loma Alcheimera slimībā

Nesenā 12 nedēļu pētījumā, kurā tika salīdzināta parasta ogļhidrātus saturoša diēta ar ketogēno diētu Alcheimera slimības pacientiem, atklājās, ka tiem, kuri ievēroja ketogēno diētu, uzlabojās viņu dzīves kvalitāte un ikdienas dzīves rezultāti, kā arī uzlabojās kognitīvās funkcijas..

Alcheimera slimība ir visizplatītākā neirodeģeneratīvā slimība, kas ievērojami samazina atmiņu un negatīvi ietekmē uzvedību¹. Beta-amiloīda aplikuma uzkrāšanās smadzenēs ir klasisks slimības fenotips, un tiek uzskatīts, ka tas ir slimības cēlonis. Tomēr šķiet, ka aplikuma uzkrāšanās ārstēšana neizārstē slimību, tāpēc tiek uzskatīts, ka tas var būt vienkārši slimības simptoms.¹. Jaunākie pētījumi pēta saikni starp glikolītisko un ketolītisko gēnu ekspresiju (glikozes un ketonu metabolisms var nodrošināt enerģiju smadzeņu šūnām) pēcnāves laikā smadzenes cilvēkiem ar Alcheimera slimību.

Alcheimera slimības (AD) attīstība ir cieši saistīta ar glikozes lietošanas samazināšanos smadzenēs¹. Ketogēna diēta un ketonu papildināšana sniedz atvieglojumus AD, iespējams, tāpēc, ka tiek nodrošināts alternatīvs enerģijas avots glikozei.

Oligodendrocītos (mielīna apvalku ražotāji, kas izolē neironu aksonus), gan glikolītiski, gan ketolītiski gēns izteiksme tika ievērojami samazināta¹. Turklāt neironi demonstrēja arī mērenu ketolītisko gēnu ekspresijas pazemināšanos, bet astrocīti (ar daudzām funkcijām, piemēram, strukturālu atbalstu) un mikroglia (imūnšūnu veids) neuzrādīja būtisku disfunkciju ketolītiskā gēna ekspresijā.¹.

Specifisks gēns, kas kodē fermentu, fosfofruktokināze, tika ievērojami samazināts¹. Šis enzīms ierobežo glikolīzes ātrumu¹ un tāpēc enerģijas izdalīšana no glikozes, tādējādi fruktozes-1,6-bisfosfāta, kas ir šī enzīma darbības rezultātā radītā molekula, izmantošana varētu palīdzēt ārstēt glikolīzes traucējumus AD, jo tas palīdz saglabāt glikozes metabolismu smadzenēs. eksperimentālās sepses laikā². Ir zināms, ka fruktozes-1,6-bisfosfātam ir neiroprotektīva iedarbība³.

Terapeitiskā lietošana Ketoni Izmantojot ketogēno diētu un ketonu piedevas, var palīdzēt “aizpildīt enerģijas trūkumu” AD pacientu smadzeņu šūnās, kur glikoze pati par sevi nevar apmierināt enerģijas pieprasījumu. 12 nedēļu pētījumā, kurā tika salīdzināta parasta ogļhidrātus saturoša diēta ar ketogēno diētu AD pacientiem, atklājās, ka tie, kuri ievēroja ketogēno diētu, uzlaboja viņu dzīves kvalitāti un ikdienas dzīves rezultātus, kā arī uzlaboja kognitīvo funkciju rādītājus.⁴. Tas, iespējams, bija saistīts ar ievērojamu ketona, beta-hidroksibutirāta, līmeņa paaugstināšanos serumā, kas palielinājās no 0.2 mmol/l līdz 0.95 mmol/l, tādējādi nodrošinot vairāk enerģijas smadzenēm.⁴un, iespējams, pateicoties beta-amiloido plāksnīšu attīrīšanas proteīnu uzlabošanai no ketonu ķermeņiem⁵. Šī ārstēšanas perioda otrajā pusē notika neliela ketogēnas diētas rezultātu uzlabošanās maiņa, kas, domājams, ir saistīta ar Covid ierobežojumu ieviešanu, kas notika izmēģinājuma laikā.⁴. Tomēr, salīdzinot ar kontroles diētu, ketogēnajai diētai joprojām bija ievērojami labāki rezultāti līdz izmēģinājuma beigām, un tai joprojām bija neliela pozitīva ietekme no izmēģinājuma sākuma līdz beigām.⁴, kas liecina par iespējamu izmantošanu AD.

***

Norādes:

1. Saito, ER, Millers, JB, Harari, O u.c. Alcheimera slimība maina oligodendrocītu glikolītisko un ketolītisko gēnu ekspresiju. Alcheimera demence. 2021. gads; 113. https://doi.org/10.1002/alz.12310  
2. Catarina A., Luft C., et al 2018. Fruktoze-1,6-bisfosfāts saglabā glikozes metabolisma integritāti un samazina reaktīvās skābekļa sugas smadzenēs eksperimentālās sepses laikā. Smadzeņu izpēte. 1698. sējums, 1. gada 2018. novembris, 54.–61. lpp. DOI: https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.06.024 
3. Seok SM, Kim JM, Park TY, Baik EJ, Lee SH. Fruktoze-1,6-bisfosfāts uzlabo lipopolisaharīdu izraisītu asins-smadzeņu barjeras disfunkciju. Arch Pharm Res. 2013. gada septembris;36(9):1149-59. doi: https://doi.org/10.1007/s12272-013-0129-z  Epub 2013, 20. apr. PMID: 23604722. 
4. Phillips, MCL, Deprez, LM, Mortimer, GMN un citi. Randomizēts pārrobežu pētījums par modificētu ketogēno diētu Alcheimera slimībā. Alz Res terapija 13, 51 (2021). https://doi.org/10.1186/s13195-021-00783-x 
5. Versele R., Korsi M., un citi  2020. Ketonu ķermeņi veicina amiloīdu-β_1-40 Klīrenss cilvēka in vitro asins-smadzeņu barjeras modelī. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(3), 934; DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21030934  

***