Potensyal na Therapeutic Role ng Ketones sa Alzheimer's Disease

Isang kamakailang 12 linggong pagsubok na naghahambing ng normal na carbohydrate-containing diet sa ketogenic diet sa mga pasyente ng Alzheimer's Disease ay natuklasan na ang mga sumailalim sa ketogenic diet ay nagpapataas ng kanilang kalidad ng buhay at mga aktibidad ng pang-araw-araw na kinalabasan ng pamumuhay, habang pinapataas din ang mga hakbang sa pag-andar ng pag-iisip..

Sakit na Alzheimer ay ang pinakakaraniwang sakit na neurodegenerative na makabuluhang binabawasan ang memorya at negatibong nakakaapekto sa pag-uugali¹. Ang beta-amyloid plaque build-up sa utak ay ang klasikong phenotype ng sakit at pinaniniwalaang sanhi ng sakit. Gayunpaman, ang paggamot sa pagbuo ng mga plaka ay tila hindi nakakapagpagaling sa sakit, kaya pinaniniwalaan na ito ay maaaring isang sintomas lamang na nakikita sa sakit.¹. Sinusuri ng kamakailang pananaliksik ang link sa pagitan ng glycolytic at ketolytic gene expression (ang metabolismo ng glucose at ketones ay maaaring magbigay ng enerhiya para sa mga selula ng utak), sa post-mortem talino ng mga taong may Alzheimer's disease.

Ang pag-unlad ng Alzheimer's disease (AD) ay malakas na nauugnay sa pagbawas sa paggamit ng glucose sa utak¹. Ang isang ketogenic diet at supplementation ng ketones ay nagbibigay ng lunas sa AD, marahil dahil sa pagbibigay ng alternatibong mapagkukunan ng enerhiya para sa glucose.

Sa oligodendrocytes (mga producer ng myelin sheaths na nag-insulate ng neuron axons), parehong glycolytic at ketolytic gene ang pagpapahayag ay makabuluhang nabawasan¹. Higit pa rito, ang mga neuron ay nagpakita rin ng isang katamtamang pagbaba ng regulasyon sa ketolytic gene expression, ngunit ang mga astrocytes (na may maraming mga function, tulad ng suporta sa istruktura) at microglia (isang uri ng immune cell) ay hindi nagpakita ng makabuluhang dysfunction sa ketolytic gene expression.¹.

Ang isang tiyak na gene coding para sa enzyme, phosphofructokinase, ay makabuluhang na-downregulated¹. Nililimitahan ng enzyme na ito ang rate ng glycolysis¹ at samakatuwid ang pagpapakawala ng enerhiya mula sa glucose, kaya ang paggamit ng fructose-1,6-bisphosphate, na siyang molekula na nilikha mula sa pagkilos ng enzyme na ito, ay maaaring makatulong sa paggamot sa kapansanan ng glycolysis sa AD dahil nakakatulong ito sa pagpapanatili ng metabolismo ng glucose sa utak. sa panahon ng eksperimentong sepsis². Ang Fructose-1,6-bisphosphate ay kilala na may mga neuroprotective effect³.

Ang therapeutic na paggamit ng Ketones sa pamamagitan ng ketogenic diet at ketone supplementation ay maaaring makatulong sa "pagpupuno sa energy gap" sa mga brain cells ng mga pasyenteng AD kung saan ang glucose mismo ay hindi makatugon sa mga pangangailangan ng enerhiya. Ang isang 12 linggong pagsubok na naghahambing ng isang normal na diyeta na naglalaman ng karbohidrat sa ketogenic diet sa mga pasyente ng AD ay natuklasan na ang mga sumailalim sa isang ketogenic diet ay nagpapataas ng kanilang kalidad ng buhay at mga aktibidad ng pang-araw-araw na kinalabasan ng pamumuhay, habang ang pagtaas din ng mga hakbang sa pag-andar ng pag-iisip.⁴. Ito ay malamang dahil sa makabuluhang pagtaas ng serum sa ketone, beta-hydroxybutyrate na tumaas mula 0.2mmol/l hanggang 0.95mmol/l, at sa gayon ay nagbibigay ng mas maraming enerhiya sa utak.⁴, at posibleng dahil sa pagpapahusay ng beta-amyloid plaque na naglilinis ng mga protina mula sa mga katawan ng ketone⁵. Sa ikalawang kalahati ng panahon ng paggamot na ito, naganap ang ilang pagbabago sa mga resulta ng ketogenic diet na pinaniniwalaang dahil sa paglalagay ng mga paghihigpit sa COVID na naganap sa panahon ng pagsubok.⁴. Gayunpaman, kumpara sa control diet, ang ketogenic diet ay mayroon pa ring massively superior na kinalabasan sa pagtatapos ng trial at mayroon pa ring pangkalahatang minor na positibong epekto mula sa simula hanggang sa katapusan ng trial.⁴, nagmumungkahi ng potensyal na paggamit para sa AD.

***

Sanggunian:

1. Saito, ER, Miller, JB, Harari, O, et al. Binabago ng Alzheimer's disease ang oligodendrocytic glycolytic at ketolytic gene expression. Alzheimer's Dement. 2021; 113. https://doi.org/10.1002/alz.12310  
2. Catarina A., Luft C., et al 2018. Ang Fructose-1,6-bisphosphate ay nagpapanatili ng integridad ng metabolismo ng glucose at binabawasan ang mga reaktibong species ng oxygen sa utak sa panahon ng eksperimentong sepsis. Pananaliksik sa Utak. Tomo 1698, 1 Nobyembre 2018, Pahina 54-61. DOI: https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.06.024 
3. Seok SM, Kim JM, Park TY, Baik EJ, Lee SH. Ang Fructose-1,6-bisphosphate ay nagpapahusay sa lipopolysaccharide-induced dysfunction ng blood-brain barrier. Arch Pharm Res. 2013 Set;36(9):1149-59. doi: https://doi.org/10.1007/s12272-013-0129-z  Epub 2013 Abr 20. PMID: 23604722. 
4. Phillips, MCL, Deprez, LM, Mortimer, GMN et al. Randomized crossover trial ng isang binagong ketogenic diet sa Alzheimer's disease. Alz Res Therapy 13, 51 (2021). https://doi.org/10.1186/s13195-021-00783-x 
5. Versele R., Corsi M., et al  2020. Ang Ketone Body ay Nagtataguyod ng Amyloid-β_1-40 Clearance sa isang Human in Vitro Blood–Brain Barrier Model. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(3), 934; DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21030934  

***