Potencijalna terapijska uloga ketona u Alzheimerovoj bolesti

Nedavno 12-tjedno ispitivanje koje je uspoređivalo normalnu prehranu koja je sadržavala ugljikohidrate s ketogenom dijetom kod pacijenata s Alzheimerovom bolešću otkrilo je da su oni koji su bili podvrgnuti ketogenoj dijeti povećali kvalitetu života i aktivnosti svakodnevnog života, dok su također povećali mjere kognitivnih funkcija..

Alzheimerova bolest je najčešća neurodegenerativna bolest koja značajno umanjuje pamćenje i negativno utječe na ponašanje¹. Nakupljanje beta-amiloidnog plaka u mozgu klasični je fenotip bolesti i vjeruje se da je uzrok bolesti. Međutim, čini se da liječenje nakupljanja plaka ne izliječi bolest, stoga se vjeruje da to može biti samo simptom koji se vidi u bolesti¹. Nedavna istraživanja istražuju vezu između glikolitičke i ketolitičke ekspresije gena (metabolizam glukoze i ketona može osigurati energiju za moždane stanice), u postmortem mozak osoba s Alzheimerovom bolešću.

Razvoj Alzheimerove bolesti (AD) snažno je povezan sa smanjenjem upotrebe glukoze u mozgu¹. Ketogena dijeta i suplementacija ketonima pružaju olakšanje kod AD, vjerojatno zbog osiguravanja alternativnog izvora energije za glukozu.

U oligodendrocitima (proizvođači mijelinskih ovojnica koje izoliraju aksone neurona), i glikolitički i ketolitički gen ekspresija znatno smanjena¹. Nadalje, neuroni su također pokazali umjerenu smanjenu regulaciju ekspresije ketolitičkih gena, ali astrociti (s brojnim funkcijama, kao što je strukturna potpora) i mikroglija (vrsta imunoloških stanica) nisu pokazali značajnu disfunkciju u ekspresiji ketolitičkih gena¹.

Specifični gen koji kodira enzim, fosfofruktokinazu, bio je značajno smanjen¹. Ovaj enzim ograničava brzinu glikolize¹ i stoga oslobađanje energije iz glukoze, stoga korištenje fruktoza-1,6-bisfosfata, koji je molekula stvorena djelovanjem ovog enzima, može pomoći u liječenju oštećenja glikolize u AD jer pomaže u očuvanju metabolizma glukoze u mozgu tijekom eksperimentalne sepse². Poznato je da fruktoza-1,6-bisfosfat ima neuroprotektivno djelovanje³.

Terapijska upotreba ketoni kroz ketogenu dijetu i suplementaciju ketonima može pomoći u “popunjavanju energetskog jaza” u moždanim stanicama pacijenata s AD gdje glukoza sama po sebi ne može zadovoljiti energetske potrebe. 12-tjedno ispitivanje koje je uspoređivalo normalnu prehranu koja je sadržavala ugljikohidrate i ketogenu dijetu u pacijenata s AD otkrilo je da su oni koji su bili podvrgnuti ketogenoj dijeti povećali kvalitetu života i aktivnosti svakodnevnog života, dok su također povećali mjere kognitivnih funkcija.⁴. To je vjerojatno bilo zbog značajnog povećanja ketona, beta-hidroksibutirata u serumu, koji se povećao s 0.2 mmol/l na 0.95 mmol/l, čime je dao više energije mozgu⁴i potencijalno zbog pojačanog čišćenja beta-amiloidnih plakova proteina iz ketonskih tijela⁵. U drugoj polovici ovog razdoblja liječenja, došlo je do određenog preokreta poboljšanja ishoda ketogene dijete za što se vjeruje da je posljedica uvođenja ograničenja COVID-a do kojih je došlo tijekom ispitivanja.⁴. Međutim, u usporedbi s kontrolnom dijetom, ketogena dijeta i dalje je imala znatno bolje rezultate do kraja ispitivanja i još uvijek je imala sveukupno manji pozitivan učinak od početka do kraja ispitivanja.⁴, što sugerira potencijalnu upotrebu za AD.

***

Reference:

1. Saito, ER, Miller, JB, Harari, O, et al. Alzheimerova bolest mijenja ekspresiju oligodendrocitnog glikolitičkog i ketolitičkog gena. Alzheimerova dementnost. 2021.; 113. https://doi.org/10.1002/alz.12310  
2. Catarina A., Luft C., et al 2018. Fruktoza-1,6-bisfosfat čuva integritet metabolizma glukoze i smanjuje reaktivne vrste kisika u mozgu tijekom eksperimentalne sepse. Istraživanje mozga. Svezak 1698, 1. studenoga 2018., stranice 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 ublažava disfunkciju krvno-moždane barijere uzrokovanu lipopolisaharidom. Arch Pharm Res. 2013. rujan;36(9):1149-59. doi: https://doi.org/10.1007/s12272-013-0129-z  Epub 2013. tra 20. PMID: 23604722. 
4. Phillips, MCL, Deprez, LM, Mortimer, GMN sur. Randomizirano križno ispitivanje modificirane ketogene dijete u Alzheimerovoj bolesti. Alz Res terapija 13, 51 (2021). https://doi.org/10.1186/s13195-021-00783-x 
5. Versele R., Corsi M., i sur  2020. Ketonska tijela promiču amiloid-β_1-40 Čišćenje u ljudskom in vitro modelu krvno-moždane barijere. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(3), 934; DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21030934  

***