Potencialna terapevtska vloga ketonov pri Alzheimerjevi bolezni

Nedavno 12-tedensko preskušanje, ki je primerjalo običajno prehrano, ki vsebuje ogljikove hidrate, s ketogeno dieto pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo, je odkrilo, da so tisti, ki so bili podvrženi ketogeni dieti, izboljšali kakovost življenja in aktivnosti vsakodnevnih življenjskih rezultatov, hkrati pa povečali meritve kognitivnih funkcij..

Alzheimerjeva bolezen je najpogostejša nevrodegenerativna bolezen, ki znatno zmanjša spomin in negativno vpliva na vedenje¹. Nabiranje beta-amiloidnih plakov v možganih je klasičen fenotip bolezni in naj bi bil vzrok bolezni. Vendar se zdi, da zdravljenje nabiranja plaka ne ozdravi bolezni, zato se domneva, da je to lahko le simptom, ki ga opazimo pri bolezni¹. Nedavne raziskave raziskujejo povezavo med glikolitičnim in ketolitičnim izražanjem genov (presnova glukoze in ketonov lahko zagotovi energijo za možganske celice) pri obdukciji. možgani ljudi z Alzheimerjevo boleznijo.

Razvoj Alzheimerjeve bolezni (AD) je močno povezan z zmanjšanjem porabe glukoze v možganih¹. Ketogena dieta in dodajanje ketonov olajšata AD, verjetno zaradi zagotavljanja alternativnega vira energije za glukozo.

V oligodendrocitih (proizvajalci mielinskih ovojnic, ki izolirajo nevronske aksone), tako glikolitični kot ketolitični gen izražanje se je bistveno zmanjšalo¹. Poleg tega so nevroni pokazali tudi zmerno znižanje izražanja ketolitičnega gena, vendar astrociti (s številnimi funkcijami, kot je strukturna podpora) in mikroglija (vrsta imunske celice) niso pokazali pomembne disfunkcije pri izražanju ketolitičnega gena.¹.

Specifični gen, ki kodira encim, fosfofruktokinazo, je bil znatno zmanjšan¹. Ta encim omejuje hitrost glikolize¹ in zato sproščanje energije iz glukoze, tako da uporaba fruktozo-1,6-bisfosfata, ki je molekula, ustvarjena z delovanjem tega encima, lahko pomaga pri zdravljenju okvare glikolize pri AD, saj pomaga pri ohranjanju presnove glukoze v možganih. med eksperimentalno sepso². Znano je, da ima fruktoza-1,6-bisfosfat nevroprotektivne učinke³.

Terapevtska uporaba Ketoni s ketogeno dieto in dodatkom ketonov lahko pomaga pri "zapolnitvi energijske vrzeli" v možganskih celicah bolnikov z AD, kjer glukoza sama po sebi ne more zadostiti energijskim potrebam. 12-tedensko preskušanje, ki je primerjalo običajno prehrano, ki vsebuje ogljikove hidrate, s ketogeno dieto pri bolnikih z AD, je odkrilo, da so tisti, ki so bili podvrženi ketogeni dieti, izboljšali kakovost življenja in aktivnosti vsakodnevnega življenja, hkrati pa so povečali meritve kognitivnih funkcij.⁴. To je bilo verjetno posledica znatnega povečanja serumskega ketona, beta-hidroksibutirata, ki se je povečal z 0.2 mmol/l na 0.95 mmol/l, s čimer je zagotovil več energije v možganih.⁴in potencialno zaradi izboljšanja beta-amiloidnih plakov, ki čistijo beljakovine iz ketonskih teles⁵. V drugi polovici tega obdobja zdravljenja je prišlo do določenega preobrata pri izboljšanju rezultatov ketogene diete, za kar se domneva, da je posledica uvedbe omejitev COVID, ki so se pojavile med preskušanjem.⁴. Vendar pa je imela ketogena dieta v primerjavi s kontrolno dieto do konca preskušanja še vedno veliko boljše rezultate in je imela na splošno manjši pozitiven učinek od začetka do konca preskušanja.⁴, kar kaže na morebitno uporabo za AD.

***

Reference:

1. Saito, ER, Miller, JB, Harari, O, et al. Alzheimerjeva bolezen spremeni izražanje oligodendrocitnega glikolitičnega in ketolitičnega gena. Alzheimerjeva dement. 2021; 113. https://doi.org/10.1002/alz.12310  
2. Catarina A., Luft C., et al 2018. Fruktoza-1,6-bisfosfat ohranja celovitost presnove glukoze in zmanjšuje reaktivne kisikove vrste v možganih med eksperimentalno sepso. Raziskave možganov. Letnik 1698, 1. november 2018, strani 54-61. DOI: https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.06.024 
3. Seok SM, Kim JM, Park TY, Baik EJ, Lee SH. Fruktoza-1,6-bisfosfat izboljša z lipopolisaharidi povzročeno disfunkcijo krvno-možganske pregrade. Arch Pharm Res. 2013 sep;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 et al. Naključno navzkrižno preskušanje modificirane ketogene diete pri Alzheimerjevi bolezni. Alz Res terapija 13, 51 (2021). https://doi.org/10.1186/s13195-021-00783-x 
5. Versele R., Corsi M., et al  2020. Ketonska telesa spodbujajo amiloid-β_1-40 Očistek pri modelu krvno-možganske pregrade pri človeku in vitro. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(3), 934; DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21030934  

***