Hogyan korlátozzák a ketogén étrendek az agy gyulladását

A fehérje blokkolása a glükóz metabolizmusában ugyanolyan hatással lehet, mint az étrend

Készítette Devika G. Bansal

  • Facebook
  • Twitter
  • Reddit
  • Email
  • Nyomtatás

ketogén

A ketogén diéták - extrém alacsony szénhidráttartalmú, magas zsírtartalmú kezelések, amelyekről régóta ismert, hogy előnyösek az epilepszia és más neurológiai betegségek - az agy gyulladásának csökkentésével működhetnek - derül ki az UC San Francisco tudósainak új kutatásából.

Az UCSF csapata felfedezte az étrend látszólagos hatásainak molekuláris kulcsát, megnyitva az ajtót olyan új terápiák számára, amelyek az extrém alacsony szénhidráttartalmú étrend jótékony hatásainak utánzásával csökkenthetik a stroke és az agytraumát követő káros agygyulladást.

"Ez egy kulcskérdés a szakterületen - hogyan lehet elnyomni az agy gyulladását sérülés után" - mondta Raymond Swanson, MD, az ideggyógyász professzora, az UCSF Weill Idegtudományi Intézetének tagja, a San Francisco Veterans neurológiai szolgálatának vezetője Ügyek Orvosi Központja és az új tanulmány vezető szerzője.

A Nature Communications folyóiratban, szeptember 22-én online megjelent cikkben Swanson és munkatársai megtalálták azt a korábban felfedezetlen mechanizmust, amely révén az alacsony szénhidráttartalmú étrend csökkenti az agy gyulladását. Fontos, hogy a csapat azonosított egy kulcsfontosságú fehérjét, amely összekapcsolja az étrendet gyulladásos génekkel, amelyek blokkolása esetén tükrözhetik a ketogén diéták gyulladáscsökkentő hatásait.

"A ketogén étrendet nagyon nehéz betartani a mindennapi életben, különösen akkor, ha a beteg nagyon beteg" - mondta Swanson. "Az az elképzelés, hogy ezzel a megközelítéssel el tudjuk érni a ketogén étrend néhány előnyét, itt igazán izgalmas."

Alacsony szénhidráttartalmú előnyök

A magas zsír- és szénhidráttartalmú ketogén étrend megváltoztatja a test energiafelhasználását. A szénhidrátból származó cukrok, például a glükóz hiányára reagálva a test elkezdi a zsírt ketonokra és ketoavakra bontani, amelyeket alternatív üzemanyagként felhasználhat.

A rágcsálóknál a ketogén étrend - és általában a kalória-korlátozás - csökkenti a gyulladást, javítja az agykárosodás utáni eredményeket, sőt meghosszabbítja az élettartamot. Ezek az előnyök az embereknél kevésbé megalapozottak, részben azért, mert nehéz fenntartani a ketogén állapotot.

Ezenkívül annak ellenére, hogy bizonyíték van arra, hogy a ketogén étrend képes módosítani a rágcsálók gyulladásos reakcióját, nehéz volt kiszúrni azokat a pontos molekuláris anyákat és csavarokat, amelyekkel ezek a diéták befolyásolják az immunrendszert.

Bonyolult molekuláris keringő

Az új tanulmányban a kutatók a 2-dezoxi-glükóz vagy 2DG nevű kismolekulát blokkolták a glükóz anyagcseréjében és ketogén állapotot termeltek patkányokban és kontrollált laboratóriumi sejtvonalakban. A csapat megállapította, hogy a 2DG a gyulladás szintjét szinte az ellenőrzési szintre csökkentheti.

"Engem a legjobban meglepett ennek a hatásnak a mértéke, mert úgy gondoltam, hogy a ketogén étrend csak egy kicsit segíthet" - mondta Swanson. "De amikor ilyen nagy hatásokat kaptunk a 2DG-vel, azt gondoltam, hogy hú, itt tényleg van valami."

A csapat azt is megállapította, hogy a csökkent glükóz metabolizmus csökkentette az energiacsere kulcsfontosságú barométerét - a NADH/NAD + arányt -, amely viszont aktiválta a CtBP nevű fehérjét, amely elnyomja a gyulladásos gének aktivitását.

Okos kísérlet során a kutatók olyan gyógyszerszerű peptidmolekulát terveztek, amely blokkolja a CtBP inaktív állapotba jutásának képességét - lényegében arra kényszerítve a fehérjét, hogy folyamatosan blokkolja a gyulladásos génaktivitást, és utánozza a ketogén állapot hatását.

A peptidek, amelyek kicsi fehérjék, önmagukban nem működnek jól gyógyszerként, mert instabilak, drágák, és az emberek antitesteket termelnek ellenük. De más molekulák, amelyek ugyanúgy hatnak, mint a peptid, ketogén előnyökkel járhatnak anélkül, hogy rendkívüli étrendi változásokat igényelnének - mondta Swanson.

A tanulmány az agyval kapcsolatos gyulladáson túl is alkalmazható. Például a cukorbetegeknél a glükózfelesleg jelenléte gyulladásgátló állapothoz kapcsolódik, amely gyakran ateroszklerózishoz vezet, amely a legfontosabb artériákat blokkoló zsíros plakkok képződik. Az új tanulmány módot adhat a cukorbetegeknél a plusz glükóz és a gyulladásos válasz közötti kapcsolat megzavarására.

Swansonhoz az UCSF jelenlegi és volt kollégái csatlakoztak, PhD; Stephen M. Massa; Seok Joon Won; PhD; Ley Hian Low, PhD; Yiguo Shen, PhD, jelenleg a Twist Bioscience-nél; David Kapfhamer, PhD, jelenleg az Emory Egyetemen; Angela M. Minnella, PhD, jelenleg a BioElectron Technology Corp.-nél, Mountain View, Kalifornia; Ji-Eun Kim, PhD, jelenleg a dél-koreai Hallym Egyetemen; Yanting Chen, PhD, jelenleg a kínai Nanjing Egyetemen; és Yong Huang, PhD, jelenleg az AstraZenecában, Kínában.

A kutatás finanszírozását az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma, a Veteránügyi Minisztérium és a Nemzeti Egészségügyi Intézet kapta.

Az UC San Francisco (UCSF) egy vezető egyetem, amely az egészség világszerte történő népszerűsítésével foglalkozik fejlett orvosbiológiai kutatások, az élettudományi és egészségügyi szakmák posztgraduális szintű oktatásával, valamint a betegellátásban nyújtott kiválósággal. Magában foglalja a fogorvosi, orvostudományi, ápolói és gyógyszerészi végzettséggel rendelkező felsőfokú iskolákat; posztgraduális tagozat országosan elismert programokkal az alap-, az orvosbiológiai, a transzlációs és a népesedéstudományban; és kiemelkedő orvosbiológiai kutatási vállalkozás. Ide tartozik az UCSF Health is, amely három legmagasabb rangú kórházat, az UCSF Medical Centert és az UCSF Benioff gyermekkórházakat foglalja magában San Franciscóban és Oaklandben, valamint más partner- és kapcsolt kórházakat és egészségügyi szolgáltatókat az egész Bay Area-ban.