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Potenziale ruolo terapeutico dei chetoni nella malattia di Alzheimer

SCIENZEBIOLOGIAPotenziale ruolo terapeutico dei chetoni nella malattia di Alzheimer

Un recente studio di 12 settimane che confronta una dieta normale contenente carboidrati con la dieta chetogenica nei pazienti con malattia di Alzheimer ha scoperto che coloro che si sono sottoposti a una dieta chetogenica hanno aumentato la qualità della vita e le attività dei risultati della vita quotidiana, aumentando anche le misure della funzione cognitiva.

La malattia di Alzheimer è la malattia neurodegenerativa più comune che diminuisce significativamente la memoria e influisce negativamente sul comportamento1. L'accumulo di placche beta-amiloidi nel cervello è il classico fenotipo della malattia e si ritiene che sia la causa della malattia. Tuttavia, il trattamento dell'accumulo di placca non sembra curare la malattia, quindi si ritiene che questo possa essere semplicemente un sintomo osservato nella malattia1. Ricerche recenti esplorano il legame tra l'espressione genica glicolitica e chetolitica (il metabolismo del glucosio e dei chetoni può fornire energia alle cellule cerebrali), nel post mortem mente delle persone con malattia di Alzheimer.

Lo sviluppo della malattia di Alzheimer (AD) è fortemente correlato alla riduzione dell'uso di glucosio nel cervello1. Una dieta chetogenica e l'integrazione di chetoni fornisce sollievo nell'AD, probabilmente a causa della fornitura di una fonte di energia alternativa per il glucosio.

Negli oligodendrociti (produttori di guaine mieliniche che isolano gli assoni neuronali), sia glicolitici che chetolitici gene l'espressione è stata notevolmente ridotta1. Inoltre, i neuroni hanno anche dimostrato una moderata downregulation nell'espressione genica chetolitica, ma gli astrociti (con numerose funzioni, come il supporto strutturale) e la microglia (un tipo di cellula immunitaria) non hanno mostrato disfunzioni significative nell'espressione genica chetolitica1.

Un gene specifico che codifica per l'enzima, la fosfofruttochinasi, è stato significativamente sottoregolato1. Questo enzima limita il tasso di glicolisi1 e quindi il rilascio di energia dal glucosio, quindi l'uso del fruttosio-1,6-bisfosfato, che è la molecola creata dall'azione di questo enzima, potrebbe aiutare a trattare la compromissione della glicolisi nell'AD poiché aiuta a preservare il metabolismo del glucosio nel cervello durante la sepsi sperimentale2. È noto che il fruttosio-1,6-bisfosfato ha effetti neuroprotettivi3.

L'uso terapeutico di chetoni attraverso una dieta chetogenica e l'integrazione di chetoni può aiutare a "riempire il divario energetico" nelle cellule cerebrali dei pazienti con AD in cui il glucosio da solo non può soddisfare la richiesta di energia. Uno studio di 12 settimane che ha confrontato una normale dieta contenente carboidrati con la dieta chetogenica nei pazienti con AD ha scoperto che coloro che si sono sottoposti a una dieta chetogenica hanno aumentato la loro qualità di vita e le attività dei risultati della vita quotidiana, aumentando anche le misure della funzione cognitiva4. Ciò era probabilmente dovuto ai significativi aumenti sierici del chetone, beta-idrossibutirrato che è aumentato da 0.2 mmol/l a 0.95 mmol/l, fornendo così più energia al cervello4, e potenzialmente a causa del potenziamento delle proteine ​​​​che eliminano la placca beta-amiloide dai corpi chetonici5. Nella seconda metà di questo periodo di trattamento, si è verificata una certa inversione dei miglioramenti della dieta chetogenica nei risultati che si ritiene sia dovuta all'introduzione delle restrizioni COVID verificatesi durante lo studio4. Tuttavia, rispetto alla dieta di controllo, la dieta chetogenica ha avuto ancora risultati nettamente superiori alla fine dello studio e ha avuto ancora un effetto positivo complessivamente minore dall'inizio alla fine dello studio.4, suggerendo un potenziale utilizzo per l'AD.

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Riferimenti:

  1. Saito, ER, Miller, JB, Harari, O, et al. La malattia di Alzheimer altera l'espressione dei geni glicolitici oligodendrocitici e chetolitici. demenza di Alzheimer. 2021; 113. https://doi.org/10.1002/alz.12310  
  2. Catarina A., Luft C., et al 2018. Il fruttosio-1,6-bisfosfato preserva l'integrità del metabolismo del glucosio e riduce le specie reattive dell'ossigeno nel cervello durante la sepsi sperimentale. Ricerca sul cervello. Volume 1698, 1 novembre 2018, pagine 54-61. DOI: https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.06.024 
  3. Seok SM, Kim JM, Park TY, Baik EJ, Lee SH. Il fruttosio-1,6-bisfosfato migliora la disfunzione della barriera ematoencefalica indotta dai lipopolisaccaridi. Arch Pharm Res. 2013 settembre;36(9):1149-59. doi: https://doi.org/10.1007/s12272-013-0129-z  Epub 2013 aprile 20. PMID: 23604722. 
  4. Phillips, MCL, Deprez, LM, Mortimer, GMN et al. Studio crossover randomizzato di una dieta chetogenica modificata nella malattia di Alzheimer. Terapia Alz Res 13, 51 (2021). https://doi.org/10.1186/s13195-021-00783-x 
  5. Versele R., Corsi M., et al  2020. I corpi chetonici promuovono l'amiloide-β1-40 Autorizzazione in un modello di barriera ematoencefalica umana in vitro. Int. J. Mol. Sci. 2020 21(3), 934; DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21030934  

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