Rôl Therapiwtig Diet Cetogenig mewn Anhwylderau Niwrolegol Rhan 1

Crynodeb:

Mae'r diet cetogenig (KD) yn ddeiet braster uchel, carbohydrad isel, a phrotein digonol sydd wedi ennill poblogrwydd yn ddiweddar yng nghyd-destun clefydau niwrolegol (NDs).

Gyda'r newidiadau mewn ffordd fodern o fyw, mae diet braster uchel wedi dod yn ddewis dyddiol i fwy a mwy o bobl. Mae llawer o bobl yn poeni y bydd diet braster uchel yn brifo'r cof, ond mewn gwirionedd, nid yw'r berthynas rhwng diet braster uchel a chof yn ddu a gwyn.

Yn gyntaf, mae angen iddo fod yn glir bod braster yn cael effeithiau penodol ar ein cyrff a'n hymennydd. Mae brasterau'n darparu egni, yn hyrwyddo twf y corff, ac yn cynnal cyfanrwydd pilenni cell. Ar ben hynny, mae braster hefyd yn hanfodol ar gyfer iechyd yr ymennydd. Mae'r rhan fwyaf o'r ymennydd wedi'i wneud o fraster, sy'n amddiffyn niwronau rhag difrod ac yn helpu i gynnal niwrodrosglwyddiad da.

Fodd bynnag, mae diet braster uchel yn cymryd doll ar y corff a gall niweidio cof. Mae ymchwil yn dangos y gall diet braster uchel achosi ymwrthedd i inswlin, sy'n effeithio ar brosesu siwgr gwaed y corff ac felly'n effeithio ar weithrediad yr ymennydd. Yn ogystal, gall diet braster uchel hefyd effeithio ar lif y gwaed a chyflenwad ocsigen, lleihau gweithgaredd yr ymennydd, ac felly effeithio ar ganolbwyntio a chof.

Fodd bynnag, nid yw hyn yn golygu bod angen i ni osgoi braster yn gyfan gwbl. Mae braster yn faethol hanfodol yn ein diet dyddiol, ac mae cymeriant priodol o fraster yn helpu i gynnal iechyd y corff a'r ymennydd. Felly, mae angen inni ddilyn yr egwyddor o "swm priodol yn gyntaf", bwyta swm priodol o fraster, ac osgoi cymeriant gormodol, yn enwedig y bwydydd braster uchel afiach hynny.

Yn ogystal, mae rhai astudiaethau'n dangos bod rhai asidau brasterog o fudd i'r cof. Er enghraifft, gall asidau brasterog omega-3 hybu ffurfio a chynnal niwronau, gan wella galluoedd gwybyddol a dysgu'r ymennydd. Mae yna rai bwydydd sy'n llawn asidau brasterog omega-3, fel eog, penfras, hadau llin, ac ati, a gallwch chi gynyddu faint o'r bwydydd hyn rydych chi'n eu bwyta'n briodol er mwyn cael y buddion.

Ar y cyfan, mae'r berthynas rhwng diet braster uchel a chof yn gymhleth, ac ni ddylem edrych yn syml ar bob bwyd braster uchel fel rhywbeth niweidiol. Gall prydau cymedrol, detholiad gofalus o fathau a symiau braster, ac ychwanegu rhai bwydydd buddiol helpu i gadw'r cof yn iach. Gellir gweld bod angen i ni wella cof, a gall Cistanche deserticola wella cof yn sylweddol oherwydd bod Cistanche deserticola yn ddeunydd meddyginiaethol Tsieineaidd traddodiadol sydd â llawer o effeithiau unigryw, ac un ohonynt yw gwella cof. Daw effeithiolrwydd Cistanche deserticola o'r cynhwysion actif lluosog y mae'n eu cynnwys, gan gynnwys asid tannig, polysacaridau, glycosidau flavonoid, ac ati. Gall y cynhwysion hyn hybu iechyd yr ymennydd trwy amrywiaeth o lwybrau.

Cliciwch ar Gwybod Ffyrdd o Wella Cof

Mae cymhlethdod pathogenesis y clefydau hyn yn golygu bod mathau effeithiol o driniaeth yn dal i fod yn ddiffygiol. Mae therapi confensiynol yn aml yn gysylltiedig â goddefgarwch cynyddol a/neu ymwrthedd i gyffuriau.

O ganlyniad, ceisir strategaethau therapiwtig mwy effeithiol i gynyddu effeithiolrwydd y mathau o therapi sydd ar gael a gwella ansawdd bywyd cleifion. Ar hyn o bryd, mae'n ymddangos y gall KD ddarparu buddion therapiwtig i gleifion â phroblemau niwrolegol trwy reoli'r cydbwysedd rhwng prosesau pro- a gwrthocsidiol a niwrodrosglwyddyddion pro-gyffrous ac ataliol yn effeithiol, a modiwleiddio llid neu newid cyfansoddiad microbiome y perfedd.

Yn yr adolygiad hwn, gwnaethom werthuso effeithiolrwydd therapiwtig posibl KD mewn epilepsi, iselder, meigryn, clefyd Alzheimer, a chlefyd Parkinson. Yn ein barn ni, dylid ystyried KD fel therapiwtipiad cynorthwyol ar gyfer rhai clefydau niwrolegol.

Geiriau allweddol: diet cetogenig; anhwylderau niwrolegol; epilepsi; iselder; meigryn; clefyd Alzheimer; clefyd Parkinson.

1. Deiet Cetogenig

Mae'r diet cetogenig (KD) yn ddeiet braster uchel, protein digonol, carbohydrad isel [1]. Mae newidiadau o'r fath yng nghyfran y macrofaetholion yn arwain at arbed glwcos a gwellketogenesis [2]. Gelwir y cyflwr metabolaidd hwn yn "ketosis maethol".

Mae mwy a mwy o ymchwil yn dangos y gall y diet cetogenig gael effaith gadarnhaol ar swyddogaethau'r ymennydd ac organau ymylol, a thrwy hynny ddarparu buddion therapiwtig i ystod eang o gyflyrau niwrolegol [3,4]. Er bod mecanweithiau gweithredu moleciwlaidd y diet cetogenig yn aneglur, mae ymchwil cynyddol yn awgrymu y gall KD fod yn elfen bwysig mewn therapi atodol wrth drin afiechydon y system nerfol ganolog (CNS).

Yn fwy diweddar, dangoswyd y gall KD effeithio ar gwrs afiechydon trwy fodiwleiddio llid [5-10], rheoli'r cydbwysedd rhwng prosesau pro- a gwrthocsidiol [11-14], a / neu newid cyfansoddiad microbiome y perfedd [15] .

1.1. Hanes y Diet Cetogenig

Mae tarddiad y diet cetogenig mewn ymprydio, a ddefnyddiwyd ers yr hen amser i drin epilepsi. Ym 1921, darganfu Woodyatt fod newyn a diet braster uchel yn arwain at gyflwr cetosis.

Yn yr un flwyddyn, gweithredwyd KD yng Nghlinig Mayo fel triniaeth ar gyfer epilepsi gan Russell Wilder [16]. Ar y pryd, ystyriwyd bod mwy na hanner yr holl blant oedd yn dioddef o epilepsi yn gwella eu cyflwr. Defnyddiwyd y diet hwn yn eang yn y grŵp hwn o gleifion, hyd nes y darganfuwyd y cyffur epilepsi cyntaf, diphenylhydantoin (1938) [16].

Ar ddiwedd y ganrif ddiwethaf, adnewyddodd gwyddonwyr eu diddordeb mewn KD am ei rôl botensial mewn anhwylderau niwrolegol. Roedd Vining et al. [17] astudiodd effeithiolrwydd KD wrth leihau trawiadau mewn plant (1-8 oed) hyd yn hyn heb ymateb i driniaeth â dau gyffur gwrthgonfylsiwn.

Ar ôl blwyddyn o ddilyn y diet, nododd 40% o gleifion ostyngiad o fwy na 50% mewn trawiadau a dangosodd 10% o gleifion absenoldeb cyflawn o drawiadau.

Astudiaeth a gynhaliwyd gan Freeman et al. [18] ar 150 o gleifion 1-16 oed ag epilepsi sy'n gwrthsefyll cyffuriau wedi cadarnhau effeithiau niwro-amddiffynnol KD. Sylwodd yr ymchwilwyr, ar ôl blwyddyn ar ôl y diet, bod 27% o gleifion wedi profi gostyngiad mewn trawiadau o fwy na 90%. Ar ôl 10 mlynedd, Neal et al. [19] cynnal hap-dreial rheoledig a gadarnhaodd rôl bwysig KD wrth reoli trawiadau epileptig.

Ar ôl 3 mis o fynd ar ddeiet, gwelwyd gostyngiad mewn trawiadau o dros 50% mewn 38% o gleifion 2-16 oed. Ymhellach, mae ymchwil diweddar yn awgrymu y gallai KD gael effaith ffafriol ar gwrs clefydau niwrolegol eraill, gan gynnwys clefyd Alzheimer (AD). ) a chlefyd Parkinson (PD) [20–22].

1.2. Mathau a Nodweddion Dietau Cetogenig

Y dyddiau hyn, mae yna lawer o fathau o ddeietau cetogenig, sy'n amrywio o ran cyfrannau macrofaetholion, sy'n caniatáu i'r diet gael ei deilwra i anghenion penodol y claf. Mae Ffigur 1 yn dangos cymhariaeth o addasiadau dethol i'r diet cetogenig a'u cymarebau macrofaetholion.

1.2.1. Deiet Cetogenig Clasurol (CKD)

Nodweddir y diet cetogenig clasurol gan gynnwys braster dietegol uchel, cymeriant cymedrolprotein, a chymeriant carbohydrad isel, gyda chymhareb macrofaetholion o 4: 1 [23]. Mae diet theketogenig yn cyfyngu ar gymeriant carbohydradau i 10% o gyfanswm y cymeriant calorig dyddiol. Mae'n dilyn y gall person sydd â gofyniad ynni dyddiol o 2000 kcal fwyta hyd at 50 g o garbohydradau.

Fodd bynnag, yng nghyfnod cychwynnol y diet, dylid cyfyngu carbohydradau i tua 20 g y dydd. Mae cyflenwad carbohydrad mor isel yn sicrhau bod y corff yn addasu ac yn ailgyfeirio'r metaboledd i ddefnyddio asidau brasterog fel y brif ffynhonnell ynni.

1.2.2. Addasiadau i Ddiet Cetogenig Clasurol

Deiet Cetogenig Protein Uchel (MAD)

Mae'r cyfnod sefydlu yn para am gyfnod amhenodol ac yn ystod y cyfnod hwn, nid yw'r cymeriant carbohydradau yn fwy nag 20 g y dydd. Mae MAD yn rhagdybio mai'r gymhareb brasterau i garbohydradau a phrotein gyda'i gilydd yw 1–2:1 [24,25]. Nid yw'r diet hwn yn golygu cyfyngu ar faint o galorïau proteinwyr sy'n cael eu bwyta, gan ei gwneud hi'n haws i'w gynnal a hefyd yn haws ei reoli [25].

Deiet Triglyseridau Cadwyn Ganolig (MCTD)

Mae MTCD yn fath o KD lle mae triglyseridau cadwyn ganolig (MTC) yn bennaf [26]. Mae MTCD yn darparu amsugniad cyflymach o triglyseridau i'r llif gwaed. Mae amnewid asidau brasterog cadwyn hir am asidau brasterog cadwyn fer, sy'n cael eu metaboli'n gyflymach, yn arwain at gael mwy o gyrff ceton fesul cilocalorïau.

Mae effeithlonrwydd uwch y broses hon yn arwain at ofyniad is am frasterau, gan ei gwneud hi'n bosibl bwyta mwy o garbohydradau a phroteinau [27]. Mae hwn yn wahaniaeth sylfaenol sy'n pennu cynhaliaeth hirdymor y diet, gan ei fod yn llai llym na KD clasurol [28,29]. Yn ogystal, mae'r math hwn o ddeiet yn gwella swyddogaeth mitocondriaidd [30].

Deiet Triglyseridau Cadwyn Ganolig (MCTD)

Mae MTCD yn fath o KD lle mae triglyseridau cadwyn ganolig (MTC) yn bennaf [26]. Mae MTCD yn darparu amsugniad cyflymach o triglyseridau i'r llif gwaed. Mae amnewid asidau brasterog cadwyn hir am asidau brasterog cadwyn fer, sy'n cael eu metaboli'n gyflymach, yn arwain at gael mwy o gyrff ceton fesul cilocalorïau.

Mae effeithlonrwydd uwch y broses hon yn arwain at ofyniad is am frasterau, gan ei gwneud hi'n bosibl bwyta mwy o garbohydradau a phroteinau [27]. Mae hwn yn wahaniaeth sylfaenol sy'n pennu cynhaliaeth hirdymor y diet, gan ei fod yn llai llym na KD clasurol [28,29]. Yn ogystal, mae'r math hwn o ddeiet yn gwella swyddogaeth mitocondriaidd [30].

Deiet Cetogenig Calorïau Isel Iawn (VLCKD)

Mae cymeriant carbohydradau ar y diet hwn yn amrywio rhwng 20-50 g y dydd neu efallai lai na 10% ar 2000 kcal y dydd [31]. Oherwydd gwahaniaethau unigol, ni all pob claf gyflawniketosis gyda'r cymarebau macrofaetholion hyn. Gellir defnyddio'r addasiad hwn fel diet toketogenig sefydlu gyda chynnwys protein uwch.

Triniaeth Mynegai Glycemig Isel (LGIT)

Mae Triniaeth Mynegai Glycemig Isel (LGIT) yn ddewis arall i'r diet cetogenig. Mae'n ddeiet braster uchel lle mae disodli bwydydd mynegai glycemig uchel (GI) â bwydydd GI isel yn hanfodol.

Mae'r GI yn nodi faint o fwyd sy'n codi lefelau glwcos yn y gwaed o'i gymharu â'r un faint o garbohydradau cyfeirio [32]. Er nad yw'r diet hwn yn arwain at ketosis parhaus, mae'n cael effaith gadarnhaol ar metaboledd carbohydradau. Mae'n haws i gleifion ei gynnal ac felly mae'n boblogaidd gyda chleifion iau yn ystod ysbyty [1].

Deiet Cetogenig Cylchol (CKD)

Mae hyn yn cynnwys cyfnodau cylchol o ddeiet cetogenig clasurol a diet carbohydrad uchel (gyda 45-65% o garbohydradau). Mae'r olaf wedi'i anelu at ailgyflenwi storfeydd glycogen yn y cyhyrau [33].

Deiet Cetogenig wedi'i Dargedu (TKD)

Mae'r math hwn o ddeiet cetogenig yn caniatáu i berson fwyta mwy o garbohydradau o amgylch gweithgaredd corfforol dwys i gynnal perfformiad heb effeithio ar gyflwr cetosis [33].

2. Newidiadau Metabolaidd yn yr Ymennydd sy'n Gysylltiedig â'r Diet Cetogenig

Er mai dim ond tua 2% o bwysau'r corff yw'r ymennydd, dyma'r organ sy'n defnyddio'r mwyaf o ynni yn y corff. Mae'n hysbys y gall glwcos nid yn unig fod yn ffynhonnell egni i'r ymennydd, ond hefyd cetonau a all ddiwallu hyd at 60% o gyfanswm anghenion ynni'r ymennydd [34].

Mae swm cynyddol o ymchwil yn dangos y gall y diet cetogenig trwy newidiadau llwybr biocemegol gael effaith gadarnhaol ar swyddogaethau'r ymennydd a gall ddarparu buddion therapiwtig i ystod eang o gyflyrau niwrolegol. Nod diet sy'n llawn braster yw achosi cyflwr o ketosis yn y corff, a nodweddir gan lipolysis cynyddol yn ogystal â chetogenesis [35].

Fel y dangosir yn Ffigur 2, mae'r asidau brasterog yn cael eu hocsidio'n ddwys yn yr afu, gan arwain at ffurfio symiau sylweddol o gyrff ceton (KBs), megis asetasetad (ACA), D(-)3-hydroxybutyrate (D- HB, - HB) ac aseton. Gall y ddau gyntaf fynd i mewn i'r cylch asid citrig (cylch asid tricarbocsilig, cylch TCA) a chael eu defnyddio i gael ATP gan niwronau.

Mae Leino et al. [36] dangos bod lefel y cludwr monocarboxylate (MCT), sy'n gyfrifol am gludo KBs ar draws y rhwystr gwaed-ymennydd (BBB), yn fwy o anifeiliaid sy'n cael eu bwydo â diet KD o'i gymharu â rheolyddion sy'n bwydo diet carbohydrad yn bennaf. Cadarnhaodd Bentourkia et al y cynnydd mewn trafnidiaeth cyrff ceton hefyd. [37] gan ddefnyddio tomograffeg positronemission (PET) ac ACA wedi'i labelu â 11C.

Dangosodd yr astudiaeth hon gynnydd o saith i wyth gwaith yn y nifer sy'n derbyn 11C-ACA yr ymennydd mewn cyflwr o ketosis a achosir gan KD neu newyn, o'i gymharu â rheolaethau sy'n bwydo diet sy'n llawn carbohydradau. Yn dilyn hynny, mae'r KBs a gynhyrchir yn cael eu trosi i asetyl-CoA mewn meinweoedd extrahepatig ac yn cymryd rhan yn y cylch asid citrig fel ffynhonnell ynni [38].

Fel y dangosir mewn arbrofion anifeiliaid, mae cael egni o gyrff ceton yn dod â llawer o fanteision sy'n ymwneud â swyddogaethau'r system nerfol. Ymhlith eraill, mae eu trawsnewid yn cynyddu cyfanswm y pwll ynni, a ddefnyddir gan niwronau i gynhyrchu niwrodrosglwyddyddion [39]. Yn ddiddorol, mae -HB yn atal lipolysis, gan reoli hemostasis a cetogenesis [5], trwy actifadu derbynnydd asid hydroxycarboxylic 2 (HCA2, PUMA-G , GPR109A).

Mae micelacking y derbynnydd hwn yn dangos dwyster uwch o lipolysis a cetogenesis, sy'n dangos bod y derbynnydd hwn yn hanfodol ar gyfer atal lipolysis gan -HB [40]. Mae'r ymchwil diweddaraf yn dangos y gall KD newid cymhareb NAD+/NADH, gan gynyddu argaeledd NAD+ yn yr ymennydd, sy'n cael effaith sylweddol ar lwybrau cellog sy'n ymwneud ag ymateb llidiol, atgyweirio difrod DNA, a rheoleiddio rhythm circadian [14,41].

Mae hyn yn gwneud y diet cetogenig yn gallu lleddfu symptomau afiechydon y mae pathogenesis yn gysylltiedig â'r prosesau a grybwyllwyd yn flaenorol.

2.1. Effaith y Diet Cetogenig ar Metabolaeth Glwcos]

Pan nad yw'r cyflenwad o garbohydradau o'r diet yn ddigonol, mae'r ymennydd yn cael egni trwy ketogenesis. Mae astudiaethau lluosog yn nodi bod angen addasu symudiad metaboledd yr ymennydd o ocsidiad glwcos i ddefnydd corff ceton [42-44].

Unwaith y bydd theorganism wedi addasu i ddefnyddio KBs fel y brif ffynhonnell egni, gall gwmpasu hyd at 60-70% o'r egni sydd ei angen ar gyfer gweithrediad priodol yr ymennydd [34,45]. Astudiaeth a meta-ddadansoddiad a gynhaliwyd gan Zhang et al. [46] profi bod cyfradd addasu'r ymennydd yn dibynnu ar hyd yn ogystal â difrifoldeb ketosis.The Zilberter et al. [2] daeth dadansoddiad i'r casgliad bod KBs yn gweithredu trwy arbed glwcos yn hytrach nag atal glycolysis.

Oherwydd y mecanwaith hwn, mae glwcos yn cyflawni swyddogaethau eraill lle na ellir ei ddisodli, hy, biosynthesis o gyfansoddion eraill, megis alanine [47] andglutamate [48], glycogenesis, ac amddiffyn gwrthocsidiol [2].Glucose yn cael ei gludo yn yr ymennydd gan dri isoforms o gludwyr glwcos (GLUT): (1) 55 kDa GLUT 1, wedi'i fynegi gan gelloedd endothelaidd, (2) 45 kDa GLUT 1, wedi'i fynegi gan astrocytes, (3) GLUT 3, a gynhyrchir gan niwronau [49].

Mae Leino et al. Datgelodd [36] fod lefelau GLUT1 yn cael eu dyrchafu mewn celloedd endothelaidd a niwropil llygod mawr yn cael eu rhoi mewn cetosis, o'i gymharu â grŵp sy'n bwydo diet carbohydrad uchel. Gall gwell trafnidiaeth glwcos i'r ymennydd hefyd fod yn gysylltiedig â gweithrediad ffactor twf tebyg i inswlin (IGF1).

Dangosodd llygod mawr a fwydodd diet cetogenig gyda chyfyngiad ynni fynegiant cynyddol o (1) derbynyddion ffactor twf tebyg i inswlinIGF1 ym mhob rhan o'r ymennydd, (2) protein rhwymo IGF1, sy'n atal IGF1proteolysis, mewn celloedd Purkinje, a (3) GLUT 1, GLUT 3 mRNA [50].

Mae ymchwil arbrofol ar effeithiau IGF1 ar ymennydd y llygoden wedi dangos ei fod yn gweithredu'n synergyddol ag inswlin ar drawsleoli'r cludwr glwcos GLUT1 i'r gellbilen astrocyte, gan gyfrannu at gludiant gwell o glwcos i'r ymennydd [51].

Ar yr un pryd, mae KD [52] yn ychwanegu at metaboledd astrocyte.

2.2. Effaith y Diet Cetogenig ar Metabolaeth Asid Amino a Synthesis Niwrodrosglwyddydd; Cylchred Glwtamad-Glutamin

Mae glwtamad yn asid amino cynhyrfus ac felly rhaid cadw ei grynodiad yn y bwlch synaptig ar lefel isel. Mae'n cael ei gludo trwy gludwyr glwtamad pothellog (VGLUTs). Mae eu gweithrediad yn dibynnu ar ïonau Cl−, sy'n gweithredu fel modulatyddion alosterig.

Mae absenoldeb yr ïonau hyn yn atal cludiant glutamatergig [54]. Roedd Juge et al. [55] dangos bod cyrff ceton yn achosi ataliad cildroadwy o gludiant glwtamad mewn niwronau hippocampal trwy rwymo i safle ïon Cl−. Arddangosodd ACA effaith gryfach na metaboledd celloedd canolradd eraill, megis -HB a pyruvate.

Mae bwyta diet sy'n seiliedig ar fraster yn y tymor hir gyda gostyngiad cydredol mewn carbohydradau yn cynyddu'r llif trwy'r cylch TCA trwy gynhyrchiad mwy o asetyl-CoA, a gweithgaredd gwell o'r adwaith asetyl-CoA ag oxaloacetate [52].

Mae'r llwybr ar gyfer cael glutamad hefyd yn cael ei ddwysáu oherwydd bod llai o oxaloacetate ar gael o'i gymharu â'r cyflwr ffisiolegol, o ganlyniad i'r defnydd cynyddol o'r cyfansoddyn hwn yn yr adwaith ag asetyl-CoA yn y cylch asid citrig [52].

Mae hyn yn achosi trosi llai o glwtamad i aspartate yn yr adwaith glwtamad + oxaloacetate=aspartate + -ketoglutarate [56] (gweler Ffigur 3). Mae astudiaethau ar lygod cetonig wedi dangos bod crynodiadau leucine yn uwch yn y gwaed a'r gwaed. blaenebrain yr anifeiliaid hyn, tra nad oedd crynodiadau glwtamad a glutamine yn wahanol o gymharu â rheolaethau a oedd yn bwydo diet carbohydrad yn bennaf [56].

Gall hyn arwain at gludo mwy o glwtamad gan astrocytes i niwronau, sy'n gofyn am gyflenwi moleciwl amonia [57], a gynhyrchir yn bennaf o leucine [58]. Mae'r astudiaethau hyn yn nodi ehangu'r pwll glwtamad sydd ar gael a all ffafrio synthesis yr asid gama-aminobutyrig niwrodrosglwyddydd ataliol (GABA), fel y cadarnhawyd gan astudiaethau ar synaptosomau gan ddefnyddio crynodiadau uchel o ACA [59].

Ar ben hynny, datgelodd astudiaethau gan ddefnyddio glwcos ac asetad label 13C fod y carbon a ddarganfuwyd yn GABA yn y wladwriaeth cetosis yn deillio o asetad [52]. Gwelwyd cynnydd hefyd mewn cymhareb GABA/glwtamin.

For more information:1950477648nn@gmail.com