Potensiële terapeutiese rol van ketone in Alzheimer se siekte

'n Onlangse proef van 12 weke wat 'n normale koolhidraatbevattende dieet vergelyk met die ketogeniese dieet by pasiënte met Alzheimer-siekte het ontdek dat diegene wat 'n ketogeniese dieet ondergaan het, hul lewenskwaliteit en aktiwiteite van daaglikse lewensuitkomste verhoog, terwyl kognitiewe funksiemaatreëls ook verhoog word..

Alzheimer se siekte is die mees algemene neurodegeneratiewe siekte wat geheue aansienlik verminder en gedrag negatief beïnvloed¹. Beta-amyloïed gedenkplaat opbou in die brein is die klassieke fenotipe van die siekte en word geglo dat dit die oorsaak van die siekte is. Die behandeling van die gedenkplaatopbou blyk egter nie die siekte te genees nie, daarom word geglo dat dit bloot 'n simptoom kan wees wat in die siekte gesien word¹. Onlangse navorsing ondersoek die verband tussen glikolitiese en ketolitiese geenuitdrukking (die metabolisme van glukose en ketone kan energie vir breinselle verskaf), in die nadoodse ondersoek brein van mense met Alzheimer se siekte.

Ontwikkeling van Alzheimer se siekte (AD) is sterk gekorreleer met die vermindering in glukosegebruik in die brein¹. 'n Ketogene dieet en aanvulling van ketone verskaf verligting in AD, waarskynlik as gevolg van die verskaffing van 'n alternatiewe energiebron vir glukose.

In oligodendrosiete (produsente van miëlienskedes wat neuron-aksone isoleer), beide glikolitiese en ketolitiese geen uitdrukking aansienlik verminder het¹. Verder het neurone ook 'n matige afregulering in ketolitiese geenuitdrukking getoon, maar astrocyte (met talle funksies, soos strukturele ondersteuning) en mikroglia ('n tipe immuunsel) het nie beduidende disfunksie in ketolitiese geenuitdrukking getoon nie.¹.

’n Spesifieke geen wat vir die ensiem, fosfofruktokinase, kodeer, is aansienlik afgereguleer¹. Hierdie ensiem beperk die tempo van glikolise¹ en daarom kan die vrystelling van energie uit glukose, dus die gebruik van fruktose-1,6-bisfosfaat, wat die molekule is wat geskep word deur die werking van hierdie ensiem, help om die verswakking van glikolise in AD te behandel, aangesien dit help met die behoud van breinglukosemetabolisme tydens eksperimentele sepsis². Dit is bekend dat fruktose-1,6-bisfosfaat neurobeskermende effekte het³.

Die terapeutiese gebruik van ketone deur 'n ketogeniese dieet en ketoonaanvulling kan help om "die energiegaping te vul" in breinselle van AD-pasiënte waar glukose op sigself nie aan die energiebehoeftes kan voldoen nie. 'n Proef van 12 weke wat 'n normale koolhidraatbevattende dieet met die ketogeniese dieet by AD-pasiënte vergelyk het, het ontdek dat diegene wat 'n ketogeniese dieet ondergaan het hul lewenskwaliteit en aktiwiteite van daaglikse lewensuitkomste verhoog, terwyl kognitiewe funksiemaatreëls ook verhoog word.⁴. Dit was waarskynlik as gevolg van die beduidende serumverhogings in die ketoon, beta-hidroksibutiraat wat van 0.2mmol/l tot 0.95mmol/l toegeneem het, en sodoende meer energie aan die brein verskaf het.⁴, en moontlik as gevolg van die verbetering van beta-amyloïed gedenkplaat wat proteïene van ketoonliggame skoonmaak⁵. In die tweede helfte van hierdie behandelingsperiode het 'n mate van ommekeer van die ketogeniese dieet se verbeterings in uitkomste plaasgevind, wat vermoedelik te wyte is aan die instelling van COVID-beperkings wat tydens die proef plaasgevind het.⁴. In vergelyking met die kontrole-dieet het die ketogeniese dieet egter teen die einde van die proef nog baie beter uitkomste gehad en steeds 'n algehele geringe positiewe effek van die begin tot die einde van die proef gehad.⁴, wat potensiële gebruik vir AD voorstel.

***

Verwysings:

1. Saito, ER, Miller, JB, Harari, O, et al. Alzheimer se siekte verander oligodendrositiese glikolitiese en ketolitiese geenuitdrukking. Alzheimer se demensie. 2021; 113. https://doi.org/10.1002/alz.12310  
2. Catarina A., Luft C., et al 2018. Fruktose-1,6-bisfosfaat bewaar glukosemetabolisme-integriteit en verminder reaktiewe suurstofspesies in die brein tydens eksperimentele sepsis. Breinnavorsing. Jaargang 1698, 1 November 2018, Bladsye 54-61. DOI: https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.06.024 
3. Seok SM, Kim JM, Park TY, Baik EJ, Lee SH. Fruktose-1,6-bisfosfaat verbeter lipopolisakkaried-geïnduseerde disfunksie van bloed-breinversperring. Arch Pharm Res. 2013 Sep;36(9):1149-59. doi: https://doi.org/10.1007/s12272-013-0129-z  Epub 2013 20 Apr. PMID: 23604722. 
4. Phillips, MCL, Deprez, LM, Mortimer, GMN et al. Gerandomiseerde oorkruisproef van 'n gewysigde ketogeniese dieet in Alzheimer se siekte. Alz Res terapie 13, 51 (2021). https://doi.org/10.1186/s13195-021-00783-x 
5. Versele R., Corsi M., et al  2020. Ketoonliggame bevorder amyloïed-β_1-40 Opruiming in 'n mens in vitro bloed-breinversperringsmodel. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(3), 934; DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21030934  

***