Peranan Terapeutik Berpotensi Keton dalam Penyakit Alzheimer

Percubaan 12 minggu baru-baru ini membandingkan diet yang mengandungi karbohidrat biasa dengan diet ketogenik dalam pesakit Penyakit Alzheimer mendapati bahawa mereka yang menjalani diet ketogenik meningkatkan kualiti hidup dan aktiviti hasil kehidupan harian mereka, di samping meningkatkan ukuran fungsi kognitif..

Penyakit Alzheimer adalah penyakit neurodegeneratif yang paling biasa yang mengurangkan daya ingatan dengan ketara dan menjejaskan tingkah laku secara negatif¹. Pembentukan plak beta-amyloid di dalam otak adalah fenotip klasik penyakit ini dan dipercayai menjadi punca penyakit ini. Walau bagaimanapun, merawat pembentukan plak nampaknya tidak menyembuhkan penyakit, oleh itu dipercayai bahawa ini mungkin hanya gejala yang dilihat dalam penyakit ini.¹. Penyelidikan terkini meneroka hubungan antara ekspresi gen glikolitik dan ketolitik (metabolisme glukosa dan keton boleh membekalkan tenaga untuk sel-sel otak), dalam bedah siasat. otak orang yang menghidap penyakit Alzheimer.

Perkembangan penyakit Alzheimer (AD) sangat berkait rapat dengan pengurangan penggunaan glukosa dalam otak¹. Diet ketogenik dan suplemen keton memberikan kelegaan pada AD, mungkin disebabkan oleh penyediaan sumber tenaga alternatif untuk glukosa.

Dalam oligodendrocytes (pengeluar sarung myelin yang melindungi akson neuron), kedua-dua glikolitik dan ketolitik gen ekspresi telah berkurangan dengan ketara¹. Tambahan pula, neuron juga menunjukkan penurunan regulasi sederhana dalam ekspresi gen ketolitik, tetapi astrosit (dengan pelbagai fungsi, seperti sokongan struktur) dan mikroglia (sejenis sel imun) tidak menunjukkan disfungsi yang ketara dalam ekspresi gen ketolitik.¹.

Pengekodan gen khusus untuk enzim, fosfofruktokinase, telah dikurangkan dengan ketara¹. Enzim ini mengehadkan kadar glikolisis¹ dan oleh itu pembebasan tenaga daripada glukosa, dengan itu penggunaan fruktosa-1,6-bifosfat, yang merupakan molekul yang dicipta daripada tindakan enzim ini, mungkin membantu merawat kerosakan glikolisis dalam AD kerana ia membantu dalam pemeliharaan metabolisme glukosa otak. semasa sepsis eksperimen². Fruktosa-1,6-bifosfat diketahui mempunyai kesan neuroprotektif³.

Penggunaan terapeutik daripada keton melalui diet ketogenik dan suplemen keton boleh membantu dalam "mengisi jurang tenaga" dalam sel otak pesakit AD di mana glukosa dengan sendirinya tidak dapat memenuhi permintaan tenaga. Percubaan selama 12 minggu yang membandingkan diet yang mengandungi karbohidrat biasa dengan diet ketogenik dalam pesakit AD mendapati bahawa mereka yang menjalani diet ketogenik meningkatkan kualiti hidup dan aktiviti hasil kehidupan harian mereka, di samping meningkatkan ukuran fungsi kognitif.⁴. Ini mungkin disebabkan oleh peningkatan serum yang ketara dalam keton, beta-hydroxybutyrate yang meningkat daripada 0.2mmol/l kepada 0.95mmol/l, dengan itu memberikan lebih banyak tenaga kepada otak.⁴, dan berpotensi disebabkan oleh peningkatan plak beta-amiloid yang membersihkan protein daripada badan keton⁵. Pada separuh kedua tempoh rawatan ini, beberapa pembalikan penambahbaikan diet ketogenik dalam hasil berlaku yang dipercayai disebabkan oleh sekatan COVID yang berlaku semasa percubaan⁴. Walau bagaimanapun, berbanding dengan diet kawalan, diet ketogenik masih mempunyai hasil yang sangat baik pada penghujung percubaan dan masih mempunyai kesan positif kecil keseluruhan dari awal hingga akhir percubaan.⁴, mencadangkan potensi penggunaan untuk AD.

***

Rujukan:

1. Saito, ER, Miller, JB, Harari, O, et al. Penyakit Alzheimer mengubah ekspresi gen glikolitik dan ketolitik oligodendrocytic. Demen Alzheimer. 2021; 113. https://doi.org/10.1002/alz.12310  
2. Catarina A., Luft C., et al 2018. Fruktosa-1,6-bifosfat memelihara integriti metabolisme glukosa dan mengurangkan spesies oksigen reaktif dalam otak semasa sepsis eksperimen. Penyelidikan Otak. Jilid 1698, 1 November 2018, Halaman 54-61. DOI: https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.06.024 
3. Seok SM, Kim JM, Park TY, Baik EJ, Lee SH. Fruktosa-1,6-bifosfat memperbaiki disfungsi yang disebabkan oleh lipopolisakarida penghalang darah-otak. Arch Pharm Res. 2013 Sep;36(9):1149-59. doi: https://doi.org/10.1007/s12272-013-0129-z  Epub 2013 Apr 20. PMID: 23604722. 
4. Phillips, MCL, Deprez, LM, Mortimer, GMN et al. Percubaan silang secara rawak bagi diet ketogenik yang diubah suai dalam penyakit Alzheimer. Terapi Alz Res 13, 51 (2021). https://doi.org/10.1186/s13195-021-00783-x 
5. Versele R., Corsi M., et al  2020. Badan Keton Menggalakkan Amyloid-β_1-40 Pembersihan dalam Model Penghalang Darah–Otak Manusia in Vitro. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(3), 934; DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21030934  

***