Autor: Elizabeth Neal MSc PhD RD
Specialist Ketogenic Dietitian, Matthew’s Friends Clinics
Honorary Research Associate, UCL – Institute of Child Health

Ketogene dijete se godinama uspješno provode za liječenje tvrdokornih epilepsija, a u novije vrijeme je povećan interes korištenja ove dijete za neurološke tumore. Rastući broj istraživanja predlaže da bi ova vrsta dijete mogla biti potencijalan tretman za veći broj poremećaja koji se navode u ovom članku.

Primarne metaboličke promjene uzrokovane ketogenom dijetom su poboljšana mitohondrijska funkcija i smanjeno korištenje glukoze kao energetskog supstrata. Ovo može pružati neuroprotektivni učinak i omogućiti dovoljnu količinu izvora energije za neurodegenerativne bolesti poput Alzheimerove bolesti, Parkinsonove bolesti i amiotrofične lateralne skleroze koje se povezuju s mitohondrijskom disfunkcijom i metaboličkim abnormalnostima (1,2,3). Također je prisutan i interes za učinak ketogene dijete na normalne procese starenja mozga (4).

Specifična metabolička abnormalnost Alzheimerove bolesti je stvaranje izvanstaničnih plakova koji sadrže proteine amiloide. Ketogena dijeta pruža zaštitu od učinaka nakupljanja amiloida što je dokazano na životinjskom modelu (5,6), a restrikcija kalorijskog unosa može imati pozitivan učinak putem regulacije obitelji enzima sirtuina koji su posreduju u ˝anti-aging˝ procesu (1,7). Pretklinički stadij Alzheimerove bolesti je povezan s redukcijom metabolizma glukoze u mozgu (8) što može pridonijeti čimbenicima rizika za razvoj bolesti kao i za njene posljedice tj. ishode. Kako mozak i dalje može normalno iskorištavati ketonska tijela, terapijski učinak u ranim fazama bolesti potencijalno se postiže nadomještanjem za nedostatan metabolizam glukoze (8,9). Potrebna razine ketoze je vjerojatno manja u usporedbi kod osoba oboljelih od epilepsije, a istraživanja u tijeku proučavaju kako se to može postići visoko masnom dijetom, srednjelančanim trigliceridima (MCT, engl. Medium Chain Triglycerides) ili ketonskim esterima. U randomiziranom, dvostruko slijepom, istraživanju u kojem je obuhvaćeno 152 oboljelih s blažim do umjerenim stadijem Alzheimerove bolesti, skupina koja je tretirana s MCT-ima je imala značajno poboljšanje kognitivne funkcije u usporedbi s kontrolnom skupinom (10). Koristi dijete obogaćene MCT-ima su primijećene samo kod oboljelih bez specifičnog genotipa (APOε4 – čimbenik rizika za ovu bolest). Poboljšanje kognitivne funkcije uzrokovane MCT-ima je možda nepovezano s proizvodnjom ketonskih tijela: kaprilna (C8:0) i kaprinska (C10:0) masna kiselina su poboljšale kognitivne funkcije ostarjelih štakora, no nisu povisile razinu ketonskih tijela u mozgu (11). Povećan unos esencijalnih masnih kiselina putem visoko masne dijete može poboljšati kognitivnu disfunkciju (12).

Parkinsonova bolest je karakterizirana progresivnom smrti moždanih dopaminergičkih neurona uzrokovane mitohondrijskom disfunkcijom. Ketonska tijela mogu pružati izvor energije za ove rizične neurone, a poboljšanje mitohondrijske funkcije uzrokovane ketonskim tijelima može zaštititi stanice od stanja koja zahtijevaju veliku opskrbu energijom (1). Istraživanja na životinjskim modelima sugeriraju da ketogena dijeta može zaštititi dopaminergičku neurodegeneraciju i poboljšati motoričku funkciju (13,14) s važnom ulogom glutationa (15). Istraživanje izvedivosti provedbe ketogene dijete kod sedam oboljelih od Parkinsove bolesti je izvijestilo o smanjenju u prosječnom rezultatu ocjenjivanja bolesti kod pet oboljelih koji su dovršili istraživanje (16).

Amiotrofična lateralna skleroza je progresivna bolest koja zahvaća motorne neurone te dovodi do slabosti mišića i invalidnosti. Za sada nema objavljenih rezultata kliničkih istraživanja, no istraživanja na životinjskim modelima ukazuju kako bi ketogena dijeta mogla pomoći putem usporavanja progresivnog gubitka neurona tako da poboljšava mitohondrijsku funkciju i povećava proizvodnju ATP-a (17,18). Osim toga, i visoko kalorijska dijeta bi mogla produljiti preživljavanje neurona (19).

Jasan je budući potencijal provedbe ketogenih dijeta u liječenju neurodegenerativnih i neuromuskularnih poremećaja. Potrebna su dodatna istraživanja prije nego se njena provedba prisvoji u kliničkoj praksi, kako bi se utvrdilo tko će imati koristi kao i optimalna metoda uvođenja.

Postoje i neki dokazi na životinjskim modelima koji sugeriraju da ketogena dijeta može imati ulogu u zaštiti mozga od trauma i ishemije (1,2), no potrebna su dodatna istraživanja. Jedno malo istraživanje koje je uključivalo djecu oboljelu od poremećaja iz autističnog spektra je izvijestilo o potencijalnim koristima provedbe ketogene dijete (20). Međutim, istraživanje ima potencijalna ograničenja (1,2) te su potrebna dodatna istraživanja prije objavljivanja preporuka. Druga istraživanja sugeriraju da se modificirana Atkinsova dijeta može koristiti za liječenje glavobolje (21) i narkolepsije (22). Još jednom, potrebna su daljnja istraživanja.

Literatura

1. Barañano KW, Hartman AL (2008) The ketogenic diet: uses in epilepsy and other neurologic illnesses. Curr Treat Options Neurol. 10(6):410-9.
2. Stafstrom CE, Rho JM (2012) The Ketogenic Diet as a Treatment Paradigm for Diverse Neurological Disorders. Front Pharmacol. 3:59.
3. Paoli A, Bianco A, Damiani E, Bosco G (2014) Ketogenic Diet in Neuromuscular and Neurodegenerative Diseases.Biomed Res Int. 2014: 474296.
4. Balietti M, Casoli T, Di Stefano G, Giorgetti B, Aicardi G, Fattoretti P (2010) Ketogenic diets: an historical antiepileptic therapy with promising potentialities for the aging brain. Ageing Res Rev. 9(3):273-9.
5. Van der Auwera I, Wera S, Van Leuven F, Henderson ST (2005) A ketogenic diet reduces amyloid beta 40 and 42 in a mouse model of Alzheimer’s disease. Nutr Metab (Lond) 2:28.
6. Kashiwaya Y, Bergman C, Lee J, et al (2013) A ketone ester diet exhibits anxiolytic and cognition-sparing properties, and lessens amyloid and tau pathologies in a mouse model of Alzheimer’s disease. Neurobiology of Aging. 34(6):1530–9.
7. Qin W, Yang T, Ho L, et al (2006) Neuronal SIRT1 activation as a novel mechanism underlying the prevention of Alzheimer disease amyloid neuropathology by calorie restriction. J Biol Chem. 281(31):21745-54..
8. Hertz L, Chen Y, Waagepetersen HS (2015) Effects of ketone bodies in Alzheimer’s disease in relation to neural hypometabolism, β-amyloid toxicity, and astrocyte function. J Neurochem. 134(1):7-20
9. Cunnane SC, Courchesne-Loyer A, St-Pierre V, et al (2016) Can ketones compensate for deteriorating brain glucose uptake during aging? Implications for the risk and treatment of Alzheimer’s disease. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1367:12- 20.
10. Henderson ST, Vogel JL, Barr LJ, Garvin F, Jones JJ, Costantini LC (2009) Study of the ketogenic agent AC-1202 in mild to moderate Alzheimer’s disease: a randomized, double-blind, placebo-controlled, multicenter trial. Nutr Metab (Lond) 6:31.
11. Wang D, Mitchell ES (2016) Cognition and Synaptic-Plasticity Related Changes in Aged Rats Supplemented with 8- and 10-Carbon Medium Chain Triglycerides. PLoS One. 11(8): e0160159.
12. Kotani S, Sakaguchi E, Warashina S, et al (2006) Dietary supplementation of arachidonic and docosahexaenoic acids improves cognitive dysfunction. Neurosci Res. 56(2):159-64.
13. Tieu K, Perier C, Caspersen C, et al (2003) D-beta-hydroxybutyrate rescues mitochondrial respiration and mitigates features of Parkinson disease. J Clin Invest. 112(6):892-901.
14. Shaafi S, Najmi S, Aliasgharpour H, et al (2016) The efficacy of the ketogenic diet on motor functions in Parkinson’s disease: A rat model. Iran J Neurol. 15(2):63-9.
15. Cheng B, Yang X, An L, Gao B, Liu X, Liu S (2009) Ketogenic diet protects dopaminergic neurons against 6-OHDA neurotoxicity via up-regulating glutathione in a rat model of Parkinson’s disease. Brain Res. 1286:25-31.
16. Vanitallie TB, Nonas C, Di Rocco A, Boyar K, Hyams K, Heymsfield SB (2005) Treatment of Parkinson disease with diet-induced hyperketonemia: a feasibility study. Neurology 64(4):728-30.
17. Zhao Z, Lange DJ, Voustianiouk A, et al (2006) A ketogenic diet as a potential novel therapeutic intervention in amyotrophic lateral sclerosis. BMC Neurosci. 3;7:29.
18. Siva N (2006) Can ketogenic diet slow progression of ALS? Lancet Neurol. 5(6):476.
19. Paganoni S, Wills AM. (2013) High-fat and ketogenic diets in amyotrophic lateral sclerosis. J Child Neurol. 28(8):989-92
20. Evangeliou A, Vlachonikolis I, Mihailidou H, et al (2003) Application of a ketogenic diet in children with autistic behavior: pilot study. J Child Neurol. 18(2):113-8.
21. Kossoff EH, Huffman J, Turner Z, Gladstein J (2010) Use of the modified Atkins diet for adolescents with chronic daily headache. Cephalalgia. 30(8):1014-6.
22. Husain AM, Yancy WS Jr, Carwile ST, Miller PP, Westman EC (2004) Diet therapy for narcolepsy. Neurology 62(12):2300-2.

Dostupno na: https://www.matthewsfriends.org/keto-therapies/keto-therapies-for/other-conditions/