Könyvespolc

NCBI könyvespolc. A Nemzeti Orvostudományi Könyvtár, az Országos Egészségügyi Intézetek szolgáltatása.

Orvostudományi Intézet (Egyesült Államok) Táplálkozási, Trauma és Brain Bizottsága; Erdman J, Oria M, Pillsbury L, szerkesztők. Táplálkozás és traumás agysérülés: az akut és szubakut egészségi eredmények javítása a katonai személyzetben. Washington (DC): National Academies Press (USA); 2011.

Táplálkozás és traumás agysérülés: az akut és szubakut egészségügyi eredmények javítása a katonai személyzetben.

Eredetileg az éhezéssel vagy a korlátozott élelmiszer-hozzáférhetőséggel járó biokémiai változások utánzására fejlesztették ki a ketogén étrendet 80–90% zsírból áll, és megfelelő fehérjét, de korlátozott szénhidrátot biztosít (Gasior et al., 2006). A normális anyagcserében az élelmiszerekben található szénhidrátok glükózzá alakulnak át, ami a test által előnyben részesített szubsztrát az energiatermeléshez. Bizonyos körülmények között, mint például az éhezés, a glükóz nem áll rendelkezésre, mivel az étrend nem tartalmaz elegendő mennyiségű szénhidrátot az anyagcsere szükségleteinek kielégítésére. Következésképpen a zsírsav-oxidáció előnyben részesül, és a máj zsírsavakká és ketontestekké alakítja át, amelyek hatékony alternatív üzemanyagként szolgálnak az agysejtek számára. Az átalakulás elsősorban három keton test szintéziséhez vezet: β-hidroxi-butirát, acetoacetát és aceton. Bár a zsírsavak nem képesek átjutni a vér-agy gáton, ez a három ketontest bejuthat az agyba és energiaforrásként szolgálhat.

KETOGÉNIAI DIÉTA ÉS AZ agy

Az epilepsziás gyermekek kezelésének fejlesztése óta, 1921-ben, a ketogén étrendet leginkább a gyermekkori epilepszia szindrómák összefüggésében tanulmányozták (Kossoff és mtsai., 2009), de a ketogén étrend tovább bizonyult neuroprotektívnak számos központi idegrendszeri állatmodellben. rendszer (CNS) rendellenességek, beleértve az Alzheimer-kórt (AD), a Parkinson-kórt, a hipoxiát, a glutamát-toxicitást, az iszkémiát és a traumás agysérülést (TBI) (áttekintés céljából lásd Prins, 2008). A neurodegeneratív rendellenességeknek és más központi idegrendszeri sérüléseknek vannak közös patofiziológiai eseményei a TBI-t követő metabolikus sérülések kaszkádjával, például a reaktív oxigénfajták (ROS) megnövekedett termelése és a mitokondriális diszfunkció. Annak ellenére, hogy bizonyított a hatékonyság, a klinikai felhasználás és az állatkísérletek eredményei a ketogén étrend epilepsziaellenes hatásáról, a ketogén étrend neuroprotektív mechanizmusait még mindig nem ismerik.

Két tanulmány bizonyítja a glutamát excitotoxicitás, a csökkent mitokondriális ROS termelés, a krónikus hipoglikémia és az oxigén-glükóz nélkülözés neuroprotektív hatását patkány agyi hippokampus szeletkultúrák béta-hidroxi-butirátjának in vitro expozíciójával, amelyeket később krónikus hipoglikémia, oxigén- glükózmegvonás és N-metil-D-aszpartát által kiváltott excitotoxicitás (Maalouf és mtsai, 2009; Samoilova és mtsai, 2010).

HASZNÁLATOK ÉS BIZTONSÁG

Mivel a ketontesteket általában alternatív energiaforrásként fejlesztik ki az éhezés vagy az éhezés időtartama alatt, ezeket nem tekintik alapvető tápanyagnak, és hiányukat sem tekintik táplálékhiánynak. A hagyományos ketogén étrend négy rész zsírból egy rész fehérjébe áll, a zsírkomponensek elsősorban hosszú láncú zsírsavakból származnak. A ketogén étrend módosítása magában foglalta a három rész zsír és az egy rész fehérje arányának megváltoztatását, a közepes láncú trigliceridek (MCT) alkalmazását a zsírkomponenshez, valamint a módosított Atkins-diéta vagy az alacsony glikémiás indexű étrend helyettesítését.

A ketogén étrend legismertebb klinikai alkalmazása gyermekkori epilepszia szindrómákban fordul elő, amelyek betegei általában csak enyhe mellékhatások mellett jól tolerálják a speciális étrendet. A gyermekpopulációban történő hosszú távú alkalmazás néha növekedési retardációval, vesekövekkel, osteopenia miatti csonttörésekkel és hypercholesterinaemiával társult; a rövid távú mellékhatások közé tartozik az alacsony fokú acidózis, a székrekedés, a kiszáradás, a hányás vagy émelygés, valamint a hipoglikémia (ha van kezdeti koplalási időszak) (Prins, 2008).

A káros hatások mérlegelésekor figyelembe kell venni azokat a szövődményeket, amelyek a kapcsolódó éhezési vagy éhezési állapotból adódhatnak, és ketontestek kialakulásához vezethetnek. Az ilyen éhezést általában úgy tervezik, hogy az életkor és a súly alapján a becsült kalóriaigény 80–90 százalékát biztosítsa (Kossoff et al., 2009). Amikor a diéta az elsődleges eszköz a ketózis elérésére, szükség lehet időszakos ütemterv mérlegelésére. Vannak olyan vizsgálatok, amelyek a keton test prekurzorainak, például az 1,3-butándiolnak vagy az MCT-nek exogén beadását alkalmazták, de számoltak be olyan káros gyomor-bélrendszeri tünetekről, mint például hasmenés egy ilyen exogén ketogén szerről (Henderson et al., 2009). Legalább egy, a refrakter epilepsziában szenvedő betegek körében végzett prospektív vizsgálat azt is megjegyezte, hogy a betegek nehezen tudták betartani a speciális étrendet, és a koleszterinszint jelentős (bár reverzibilis) növekedését tapasztalták, ami jelezte a ketogén diéta terápiás célú hosszú távú megvalósításának lehetséges akadályait. ügynök (Mosek et al., 2009).

A Rugalmasságra gyakorolt hatást jelző bizonyítékok

Nincsenek olyan humán klinikai vagy állatkísérletek, amelyek kifejezetten értékelték a ketogén étrend alkalmazása és a központi idegrendszeri sérülést megelőző rugalmasság közötti összefüggéseket.

A KEZELÉSRE VONATKOZÓ HATÁST MUTATÓ BIZONYÍTVÁNY

Az állatkísérletek (1990 és későbbi évek) releváns válogatását, amely bemutatja a ketogén étrend hatékonyságát a TBI kezelésében a sérülés akut fázisában, a 11-1. Táblázat mutatja be. Ez a táblázat humán vizsgálatokból származó bizonyítékokat is tartalmaz, ugyanabban az időkeretben, amelyek értékelik a ketogén étrend kezelésének hatékonyságát más központi idegrendszeri sérülések vagy rendellenességek, például epilepszia, hipoxia és ischaemiás stroke esetén. A ketogén étrend neurodegeneratív rendellenességekre, például az amiotróf laterális szklerózisra (ALS), az AD-re és a Parkinson-kórra gyakorolt hatékonyságának néhány bizonyítéka szintén szerepel a következő vitában, és a 11-1. Táblázat, bár ez a jelentés általában nem vizsgálja felül a TBI hosszú távú hatásaival kapcsolatos táplálkozási beavatkozások hatékonyságát. Embereknél gyakran voltak tolerálhatósági mellékhatások, amelyeket más mellékhatások mellett felsorolnak, ha a szerzők megemlítik.

11-1. TÁBLÁZAT

A ketogén étrendre vonatkozó releváns adatok.

Humán tanulmányok

Amikor 2008-ban az első több központú, randomizált kontrollvizsgálatot jelentették (Neal és mtsai, 2008), a három hónapos eredmények jelentős hatást mutattak a rohamkontroll elérésében, a rohamok gyakoriságának több mint egyharmadával csökkentek a diéta csoport a kontrollokhoz képest. Ez a tanulmány nem talált szignifikáns különbséget a hatékonyságban a 3., 6. és 12. hónapban a hosszú láncú zsírsavakat tartalmazó klasszikus ketogén étrend és az MCT-ket tartalmazó módosított ketogén étrend között (Neal et al., 2009). Lennox-Gastaut-szindrómában szenvedő gyermekek klinikai vizsgálata során megvizsgálták a ketogén étrend hatékonyságát glükóz vagy szacharin (60 g/nap) oldattal együtt a ketózis felszámolására 36 órás éhezési időszak után, és hasonló jelentős a rohamok csökkenése (Freeman et al., 2009).

A ketogén étrend hosszú távú, 24 hónapos eredményeket mutatott be bizonyos gyermekkori epilepszia szindrómákban (Kossoff és Rho, 2009). Ezek a tanulmányok még újabb megértésekhez vezettek a hatásmechanizmusról, például olyan legújabb bizonyítékok, amelyek azt sugallják, hogy a ketogén étrend mechanizmusa összefügg az extracelluláris adenozin növekedésével és az adenozin A1 receptorhoz kifejtett hatásával, amelyek magukban foglalják a glutamerg hatások gátlását (Masino et al., 2009).

Tanulmányok azt mutatják, hogy a 24 hónapon túl ketogén étrenden maradó betegek aránya idővel csökken. Hemingway és munkatársai (2001) azt találták, hogy a betegek 39 százaléka két éven át, három évesen 20, négy évkor pedig 12 százaléka maradt étrenden. A ketogén étrend 24 hónapon túli leállításának fő oka az volt, hogy a beteg rohammentességet szenvedett, vagy jelentősen csökkent a rohama. Bár nincsenek rövid vagy hosszú távú humán vizsgálatok a TBI ketogén étrendjének értékelésére, ezek az adatok azt sugallják, hogy a ketogén diéta alkalmazását a legnagyobb nyereséggel járó kezdeti rehabilitációs intervallum során kell legszorosabban figyelembe venni.

Mint korábban említettük, számos megfigyelési tanulmány vizsgálta a tolerálhatóság javítása érdekében módosított ketogén étrendek alkalmazását. 2009-ben Evangeliou és munkatársai megvizsgálják az elágazó láncú aminosavak (BCAA-k) szerepét, mint kiegészítő terápiás szert a ketogén étrendnek a kezelhetetlen epilepsziában szenvedő gyermekeknél, az állati modellekben az antiepileptikus hatás bizonyítékain alapulva (további viták a szerepről a BCAA-k TBI-ben és más központi idegrendszeri sérülésekben, lásd a 4. és 8. fejezetet. Bár a zsír-fehérje arány a klasszikus 4: 1-ről 2,5: 1-re változott, a ketózisra nem volt megfigyelhető hatás. Ezenkívül azon betegek 47 százaléka (n = 17), akiknél a ketogén étrend már elérte a rohamok csökkenését, a BCAA-kiegészítést követően még nagyobb mértékben csökkentek, három betegnél a rohamok teljes megszűnése tapasztalható (Evangeliou et al., 2009 ). További vizsgálatokra van szükség e kombináció vizsgálatához; ennek a leendő kísérletnek az eredményei azonban a ketogén étrend és a BCAA közötti lehetséges szinergetikus hatást sugallják.

A demenciával kapcsolatos farmakológiai kutatások az Alzheimer-kór (AD) értékelési skála-kognitív alskálája (ADAS-Cog) néven ismert kognitív értékelési eszközt alkalmazták, amely a kognitív domének számszerűsítését biztosítja, mint például a memória és a figyelem az eredmények értékelése érdekében. Bizonyos bizonyítékok vannak arra, hogy az MCT-formák normál étrendben szenvedő betegeknél történő beadása növelte a ketontest gamma-hidroxi-butirát szérumszintjét és megemelte az ADAS-Cog pontszámokat enyhe vagy közepesen súlyos AD-s betegek populációjában, a placebóhoz viszonyítva, ugyanabban a populációban ( Henderson és mtsai, 2009; Reger és mtsai, 2004). Tekintettel arra, hogy több tanulmány kimutatta az AD kialakulásának csökkent kockázatát azokban a fogyasztókban, akik magas esszenciális zsírsavtartalmú ételeket fogyasztanak, az is lehetséges, hogy a ketogén étrend nagyobb neuroprotektív hatást gyakorolhat AD-s betegeknél, mint a normál vagy a magas szénhidráttartalmú étrend (Gasior et al., 2006; Henderson, 2004; Morris et al., 2003a, 2003b).

Állatkísérletek

A TBI patkány modelljével végzett vizsgálatok a ketogén étrend alkalmazásával a károsodás mennyiségének csökkentését és a gyógyulás javulását javasolták (Prins, 2008). Egy tanulmány fokozott védelmet mutatott az oxidatív stressz és a dezoxiribonukleinsav károsodásai ellen a hippocampusban megnövekedett redox státusz miatt (Jarrett et al., 2008). Számos kutató életkorfüggő hatást azonosított patkány TBI modellekben, az ödéma csökkenésének, a citokróm c felszabadulásának és a sejtek apoptózisának nagyobb mértékét figyelték meg fiatalabb patkányokban (Appelberg és mtsai, 2009; Hu és mtsai, 2009a).

A neuroprotekció bizonyítékát 24 órás éhezéssel igazolták a mérsékelt, de nem súlyos sérülést követő kontrollált kérgi ütközési sérülés rágcsáló modelljeiben. A 48 órás böjt nem mutatott szignifikáns hasznot (Davis et al., 2008).

Mint korábban említettük, állatkísérletek értékelték a ketogén étrendet a stroke-ban, a szerzett agykárosodás másik formájában, valamint neurodegeneratív rendellenességekben, például AD-ben, Parkinson-kórban és ALS-ben (Gasior et al., 2006; Prins, 2008; Zhao et al., 2006). A központi idegrendszeri sérülések más modelljeivel végzett kísérleti vizsgálatok többsége alátámasztja a ketogén étrend jótékony hatására utaló bizonyítékokat. Fontos megjegyezni azt is, hogy az állatmodellekben megfigyelték az életkorral kapcsolatos különbségeket a ketogenezisben és a ketonok agyi hasznosításában, és arra utalnak, hogy a fejlődő agy nagyobb kapacitással rendelkezik a keton testek energiaszubsztrátként történő előállítására, szállítására és felhasználására (Appelberg et al., 2009; Prins, 2008; Prins és mtsai, 2005).

Mivel az egyetlen rendelkezésre álló TBI-adat rágcsáló-modellekből származik, az állatkísérletek eredményeinek az emberekkel való összefüggésében jelentős korlátozások vannak (amint azt a 3. fejezet megállapítja) (pl. A rágcsálók hajlamosak közvetlenül a sérülés után enni, ami nem jellemző emberi viselkedés) . A rágcsálókkal végzett energia-anyagcsere-vizsgálatok során további korlátozás az, hogy kisebb energiatartalékkal rendelkeznek, mint az emberek, és nagyobb az anyagcsere-sebesség; az elhúzódó koplalás pusztítóbb lehet a rágcsálókra, mint az emberekre. A rágcsálók néhány napnál hosszabb böjtölése valószínűleg halálukat eredményezi, míg a sértetlen emberek öt-hat hétig képesek koplalni halálozás nélkül. A patkányok csak zsíros táplálékkal történő etetése azonban kimutatta, hogy meghosszabbítja a túlélést (Moldawer et al., 1981), és lehetséges modellként meg kell vizsgálni az energia-anyagcserét megváltoztató vegyületek hatékonyságának mérésére.

KÖVETKEZTETÉSEK ÉS AJÁNLÁSOK

A bemutatott bizonyítékok alapján a ketogén étrend valóban ígér bizonyos hatékonyságot a TBI kimenetelének javításában. Vannak arra utaló jelek, hogy a ketonok alternatív és könnyen használható energiaforrást nyújthatnak az agy számára, amely csökkentheti a glükóz-anyagcserétől való függőségét, amely a TBI-t követően azonnal károsodhat. Fontos tudásbeli hiányosságokkal azonban foglalkozni kell, mielőtt a klasszikus vagy módosított ketogén étrendet ajánlhatnánk a TBI kezelésére. Bár nem lenne lehetséges ketogén diétákat előírni a TBI-vel szembeni ellenálló képesség javítása érdekében, a ketonok prekurzoraként szolgáló étrendi vegyületek, például a közepes láncú trigliceridek azonosítása és annak értékelése, hogy pozitív hatásuk van-e a sérülés indokolása után.