Потенциальная терапевтическая роль кетонов при болезни Альцгеймера

Недавнее 12-недельное испытание, сравнивающее нормальную углеводную диету с кетогенной диетой у пациентов с болезнью Альцгеймера, обнаружило, что те, кто прошел кетогенную диету, повысили качество их жизни и повседневную активность, а также повысили показатели когнитивной функции..

Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенным нейродегенеративным заболеванием, которое значительно ухудшает память и негативно влияет на поведение¹. Накопление бета-амилоидных бляшек в головном мозге является классическим фенотипом заболевания и считается причиной заболевания. Однако лечение образования зубного налета, похоже, не излечивает болезнь, поэтому считается, что это может быть просто симптом, наблюдаемый при болезни.¹. Недавние исследования исследуют связь между экспрессией гликолитических и кетолитических генов (метаболизм глюкозы и кетонов может обеспечивать энергию для клеток головного мозга) при посмертном исследовании. мозги людей с болезнью Альцгеймера.

Развитие болезни Альцгеймера (БА) сильно коррелирует со снижением использования глюкозы в головном мозге.¹. Кетогенная диета и добавки кетонов обеспечивают облегчение при БА, вероятно, за счет предоставления альтернативного источника энергии для глюкозы.

В олигодендроцитах (производителях миелиновых оболочек, которые изолируют аксоны нейронов) как гликолитические, так и кетолитические ген экспрессия значительно снижена¹. Кроме того, нейроны также продемонстрировали умеренное подавление экспрессии кетолитических генов, но астроциты (с многочисленными функциями, такими как структурная поддержка) и микроглия (тип иммунных клеток) не показали значительной дисфункции в экспрессии кетолитических генов.¹.

Конкретный ген, кодирующий фермент, фосфофруктокиназу, был значительно подавлен.¹. Этот фермент ограничивает скорость гликолиза.¹ и, следовательно, высвобождение энергии из глюкозы, таким образом, использование фруктозо-1,6-бисфосфата, который представляет собой молекулу, созданную в результате действия этого фермента, может помочь лечить нарушение гликолиза при БА, поскольку он помогает в сохранении метаболизма глюкозы в головном мозге. во время экспериментального сепсиса². Известно, что фруктозо-1,6-бисфосфат обладает нейропротекторным действием.³.

Терапевтическое использование кетоны через кетогенную диету и кетоновые добавки могут помочь в «заполнении энергетического пробела» в клетках мозга пациентов с болезнью Альцгеймера, где глюкоза сама по себе не может удовлетворить потребности в энергии. 12-недельное исследование, сравнивающее обычную углеводосодержащую диету с кетогенной диетой у пациентов с БА, показало, что те, кто перешел на кетогенную диету, улучшили качество своей жизни и активность в повседневной жизни, а также улучшили показатели когнитивной функции.⁴. Вероятно, это произошло из-за значительного увеличения в сыворотке крови кетона, бета-гидроксибутирата, который увеличился с 0.2 ммоль / л до 0.95 ммоль / л, тем самым обеспечивая мозг большей энергией.⁴, и, возможно, из-за усиления белков, очищающих бета-амилоидные бляшки от кетоновых тел.⁵. Во второй половине этого периода лечения произошло некоторое обратное улучшение результатов кетогенной диеты, что, как полагают, связано с введением ограничений COVID, которые произошли во время испытания.⁴. Однако по сравнению с контрольной диетой кетогенная диета по-прежнему давала значительно лучшие результаты к концу испытания и по-прежнему оказывала в целом незначительный положительный эффект от начала до конца испытания.⁴, предполагая возможное использование для AD.

Ссылки:

1. Сайто, ER, Миллер, Дж. Б., Харари, О. и др. Болезнь Альцгеймера изменяет экспрессию олигодендроцитарных гликолитических и кетолитических генов. Болезнь Альцгеймера. 2021; 113. https://doi.org/10.1002/alz.12310  
2. Катарина А., Люфт С. и др., 2018. Фруктозо-1,6-бисфосфат сохраняет целостность метаболизма глюкозы и снижает количество активных форм кислорода в головном мозге во время экспериментального сепсиса. Исследование мозга. Том 1698, 1 ноября 2018 г., страницы 54-61. DOI: https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.06.024 
3. Сеок С.М., Ким Дж.М., Парк Т.Ю., Байк Э.Дж., Ли Ш. Фруктозо-1,6-бисфосфат улучшает вызванную липополисахаридами дисфункцию гематоэнцефалического барьера. Arch Pharm Res. 2013 сентябрь; 36 (9): 1149-59. doi: https://doi.org/10.1007/s12272-013-0129-z  Epub 2013, 20 апреля. PMID: 23604722. 
4. Филлипс, MCL, Депрез, LM, Мортимер, GMN и другие Рандомизированное перекрестное испытание модифицированной кетогенной диеты при болезни Альцгеймера. Alz Res Терапия 13, 51 (2021). https://doi.org/10.1186/s13195-021-00783-x 
5. Верселе Р., Корси М., и другие  2020. Кетоновые тела продвигают амилоид-β_1-40 Клиренс в человеческой модели кровяного барьера и мозгового барьера in vitro. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(3), 934; ДОИ: https://doi.org/10.3390/ijms21030934