A ketogén diéta megvédi a gyümölcslégy agyát az agyrázkódástól

A magas zsírtartalmú étrend csökkenti a férfi gyümölcslégy agresszióját az agyrázkódás után - jelentették az UConn kutatói az október 30-i számában Határok az idegtudományban. Az eredmények utalnak az agy károsodásának megelőzésére szolgáló lehetséges kezelésekre a fejütések után.

Az agyrázkódás nagy hír lett, amikor a Nemzeti Labdarúgó Liga játékosai sikeresen beperelték a bajnokságot azon állítások miatt, miszerint a profi futball játékának ismételt fejhatása véglegesen károsította az agyukat. Gyorsan nyilvánvalóvá vált, hogy más sportágak sportolói, amatőr és profi sportolók is veszélyben vannak. És annak ellenére, hogy ma már tudunk az agyrázkódás veszélyeiről, nincs más jó kezelés, mint pihenni és remélni, hogy a hatás átmeneti.

"Az agyrázkódás kezelései meglehetősen nem léteznek" - mondja Derek Lee (CLAS), Geoff Tanner neurobiológus laboratóriumi hallgatója, aki Connoll Tollandból származik. A futball nyomán futó foci zajlik. lehetőség, hogy egyetemi hallgatóként kutatást kezdjen a Tanner laboratóriumában.

Az agyrázkódás tanulmányozásának egyik nehéz aspektusa az, hogy nem teljesen világos, hogy az agyrázkódás hogyan károsítja az agyat, és az sem, hogy egyes károsodások miért tartósak, mások miért nem. Amikor Lee és Tanner megvizsgálta a meglévő kutatásokat, bizonyítékot találtak arra, hogy az agyrázkódás excito-toxicitás révén elpusztíthatja az agysejteket. Az excito-toxicitás azt jelenti, hogy a sejteket túlzottan izgatja valamilyen sérülés vagy esemény, és túl gyorsan felhasználják az összes glükózt, az energiához felhasznált cukrot; néha a sejtek elpusztulnak.

De a glükóz nem az agysejtek egyetlen energiaforrása; az ilyen sejtek zsírokból előállított ketontesteken is működhetnek. Az epilepszia-kutatások bizonyítják, hogy az agysejtek, amelyek a glükóz mellett vagy helyett a ketontesteket metabolizálják, nyugodtabbak maradnak, megakadályozva a rohamokat és az excito-toxicitást. Tanner és Lee úgy gondolták, hogy ez talán megakadályozhatja az agyrázkódás okozta sejtpusztulást is.

Lee és egy másik hallgató, Shane Baldwin (CLAS), a Southington-ból (Conn.) Kísérletet készítettek az ötlet gyümölcslegyekben való kipróbálására. Krishna Valival (CLAS), a Seymour-tól (Conn.) És számos más Tanner laboratóriumi hallgatóval együtt a hím gyümölcslegyeket egy nagy hatású traumás készülékbe tették, hogy szimulálják az ismételt traumás agysérüléseket. A legtöbb gyümölcslégy a fiola falának ütközött és elkábult; korábbi munkája azt mutatta, hogy ez a gyümölcslégyek idegsejtjeit károsította. A Tanner Lab egy rövidítést dolgozott ki számára: Big Negative Neurotraumatic Generating eventS (BANGS). Lényegében a BANGS a gyümölcslegyeknek az emberi agyrázkódáshoz hasonló traumás agysérüléseket okoz.

Kísérleteik során a csoport egy hím gyümölcslegy csoportot vett fel, akiknek a felét BANG-ék tették ötnapos korukban. (Ez megegyezik a gyümölcslégy fiatal felnőttkorával.) Az egyes csoportok legyeinek felét, azokat a BANG'-okat és azokat, akik nem, normál, magas szénhidráttartalmú gyümölcslégy diétával táplálták. A másik felét étrendet etették béta-hidroxi-butiráttal, egy ketontesttel kiegészítve. Ez volt a ketogén diéta gyümölcslégy változata, egy étkezési rendszer, amelyet az embereknél az epilepszia megnyugtatására és a fogyásra is alkalmaztak.

A csapat azt találta, hogy a BANG-féle hím gyümölcslegyek agresszívabbak voltak egymással, amikor egy női gyümölcslégy testének vannak kitéve, mint a neurotrauma nélküli hímek. A BANG'd hímek nagyobb valószínűséggel szárnyalták fel a szárnyaikat, a hátsó lábukra támaszkodtak, és más hímekkel bokszoltak, mint azok a legyek, akiknek még nem volt BANG'd.

Azok a BANG'-férfiak azonban, akik egész életükben fogyasztották a ketonnal kiegészített étrendet, kevésbé agresszíven viselkedtek, sokkal inkább, mint azok a férfiak, akik nem szenvedtek BANG-ot.

Amikor a kutatók úgy változtatták meg a kísérletet, hogy a legyek csak az ötödik napon kezdték el fogyasztani a magas ketontartalmú étrendet (azon a napon, amikor BANG'd-ot tartottak), az étrend még mindig csillapította az agressziót, arra utalva, hogy ez kezelésként működhet, védve a sérült agysejteket és segít nekik felépülni.

Lee mesterképzésének kutatása továbbra is a neurotraumával rendelkező gyümölcslegyekre összpontosít, de most a fehérje expressziójának különbségeit vizsgálja a legyek agyában. Tanner reméli, hogy kibővíti a munkát, hogy megvizsgálja a magas ketontartalmú étrend potenciális védőhatását a nőstény gyümölcslegyeknél és a hímeknél is. Noha további kutatásokra van szükség a legmagasabb ketontartalmú étrend működéséről a legyek agysérüléssel összefüggő agressziójának csökkentésében, ez reményteli mutató az emberek agyrázkódásának lehetséges kezelésére.

Több információ: Derek C. Lee és mtsai. Étrend-kiegészítés a ketogén étrend Metabolit béta-hidroxi-butiráttal javítja a TBI utáni agressziót fiatal felnőtt felnőtt Drosophila-ban, Határok az idegtudományban (2019). DOI: 10.3389/fnins.2019.01140