บทบาทการรักษาของอาหารคีโตเจนิกในความผิดปกติทางระบบประสาทตอนที่ 2

2.3. ผลกระทบของอาหารคีโตเจนิกต่อการส่งสัญญาณอินซูลิน

อินซูลินเป็นฮอร์โมนที่ผลิตโดยเซลล์ตับอ่อนที่เพิ่มการดูดซึมกลูโคสโดยเซลล์ ซึ่งจะช่วยลดระดับน้ำตาลในเลือด [60]

ฮอร์โมนเป็นสารเคมีที่สำคัญในร่างกายมนุษย์ซึ่งหลั่งออกมาจากต่อมไร้ท่อ ฮอร์โมนมีผลกระทบมากมายและสามารถควบคุมการทำงานทางสรีรวิทยาหลายอย่างในร่างกายมนุษย์ รวมถึงความจำด้วย ผลของฮอร์โมนต่อความจำแตกต่างกันไปในแต่ละคน แต่การศึกษาส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าฮอร์โมนบางชนิดสามารถเพิ่มความจำและปรับปรุงความสามารถทางปัญญาได้

ไทรอกซีนเป็นฮอร์โมนที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์สมอง การวิจัยแสดงให้เห็นว่าผู้ที่ขาดฮอร์โมนไทรอยด์มีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหา เช่น ความจำบกพร่องและการรับรู้ลดลง หากผู้ที่เป็นโรคไทรอยด์ไม่ได้รับการรักษาทันเวลา ความจำและความสามารถในการคิดอาจได้รับผลกระทบ

ฮอร์โมนเพศชายเป็นฮอร์โมนสำคัญอีกชนิดหนึ่งที่มีผลเชิงบวกอย่างมากต่อสมองของทั้งชายและหญิง การวิจัยแสดงให้เห็นว่าระดับฮอร์โมนเทสโทสเทอโรนมีความเชื่อมโยงอย่างมากกับความจำ ผู้ที่มีระดับฮอร์โมนเทสโทสเทอโรนต่ำมีแนวโน้มที่จะสูญเสียความทรงจำ การเพิ่มระดับฮอร์โมนเพศชายสามารถปรับปรุงความสามารถด้านความรู้ความเข้าใจและความจำได้อย่างมาก

นอกจากไทรอกซีนและเทสโทสเทอโรนแล้ว ยังพบว่าฮอร์โมนอื่นๆ เช่น เอสโตรเจนและคอร์ติโคสเตียรอยด์ยังเกี่ยวข้องกับความจำของมนุษย์อีกด้วย เอสโตรเจนมีผลในการป้องกันสมอง สามารถป้องกันความชราของสมอง และยังช่วยเพิ่มความจำอีกด้วย คอร์ติโคสเตียรอยด์มีผลต่อความจำภายใต้สภาวะความเครียดและความวิตกกังวล ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียความทรงจำได้

ด้วยการค้นพบนี้ ผู้คนสามารถดำเนินการบางอย่างเพื่อปรับปรุงความจำของตนเองได้ เช่น คุณสามารถรักษาวิถีชีวิตที่มีสุขภาพดี, รักษาเวลานอนให้เพียงพอ, ออกกำลังกายมากขึ้น, รักษาสภาพจิตใจที่ดี เป็นต้น แน่นอนว่าหากระดับฮอร์โมนไม่สมดุลก็สามารถปรับเปลี่ยนและรักษาตามคำแนะนำของแพทย์ได้

โดยรวมแล้ว ฮอร์โมนมีผลอย่างมากต่อความจำ แต่ไม่ใช่ว่าฮอร์โมนทุกชนิดจะมีผลดีต่อความจำ หากคุณต้องการรักษาความทรงจำที่ดี คุณต้องลงมือทำจริง เช่น รักษาวิถีชีวิตที่มีสุขภาพดี เสริมสารอาหาร ฯลฯ ด้วยมาตรการเหล่านี้ เราสามารถปกป้องสมองของเราได้ดีขึ้น และปรับปรุงความจำและความสามารถทางปัญญา จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจาก Cistanche Deserticola มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ และต่อต้านวัย ซึ่งสามารถช่วยลดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบในสมอง จึงช่วยปกป้อง สุขภาพของระบบประสาท นอกจากนี้ Cistanche Deserticola ยังสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเซลล์ประสาท ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อและการทำงานของโครงข่ายประสาทเทียม ผลกระทบเหล่านี้สามารถช่วยปรับปรุงความจำ ความสามารถในการเรียนรู้ และความเร็วในการคิด และยังอาจป้องกันการพัฒนาของความผิดปกติทางสติปัญญาและโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทอีกด้วย

คลิกรู้วิธีปรับปรุงการทำงานของสมอง

การขาดความไวของเนื้อเยื่อต่ออินซูลิน กล่าวคือ การดื้อต่ออินซูลิน รวมถึงการหลั่งฮอร์โมนนี้มีข้อบกพร่อง สัมพันธ์กับโรคเบาหวานประเภท 2 ('T2D) ซึ่งปัจจุบันเป็นโรคระบาดแห่งศตวรรษที่ 21 [60-63] . อย่างไรก็ตาม การออกฤทธิ์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงเนื้อเยื่อส่วนปลายเท่านั้น

อินซูลินข้ามอุปสรรคในเลือดและสมองและจับกับตัวรับอินซูลิน (lRs) ในสมอง ส่งผลให้เกิดการกระตุ้นเส้นทางการส่งสัญญาณ [64] อย่างไรก็ตาม โครงสร้างบางอย่างในสมอง เช่น ไฮโปทาลามัส จะไวต่อการกระทำของมันมากกว่า เนื่องจากไม่มี BBB ซึ่งทำให้อินซูลินสามารถผ่านได้อย่างอิสระมากขึ้น [65] น้ำตก Pl3K/Akt เป็นหนึ่งในเส้นทางการส่งสัญญาณหลักที่กระตุ้นโดยอินซูลิน [64.

ต่อมาอาจกระตุ้นวิถีทางอื่นๆ เช่น asmTORC1, GSKЗ และปัจจัยการถอดรหัส Fox ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงานของเซลล์ประสาทหลายอย่าง [66] วิถีทางเหล่านี้มีศักยภาพที่จะนำไปสู่การตายของเซลล์ประสาท โดยการกำจัดโปรตีนที่เสียหายออก หรือเพิ่มฟอสโฟรีเลชั่นของโปรตีนเทา ซึ่งเป็นหนึ่งในโรคที่พบในโรคอัลไซเมอร์ [67]

มีข้อมูลที่จำกัดเกี่ยวกับผลกระทบของ KD ต่อการส่งสัญญาณอินซูลินในการวิจัยสมองแสดงให้เห็นว่าอินซูลินสามารถควบคุมการหลั่งของปัจจัยทางประสาทและสารสื่อประสาทและยังมีปฏิกิริยากับไมโครไบโอมในทางเดินอาหาร [15] คุปตะ และคณะ [68มุ่งเน้นไปที่ฤทธิ์ต้านอาการซึมเศร้าที่เป็นไปได้ของอินซูลินต่อระบบสารสื่อประสาทที่หยุดชะงักในโรคเบาหวาน

การบริหารอินซูลินให้กับหนูที่เป็นเบาหวานที่เกิดจากสเตรปโตโซซินทำให้หนูได้รับคะแนนสูงกว่าในการทดสอบการว่ายน้ำแบบบังคับ การทดสอบการแขวนของหาง และการเคลื่อนไหวของการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นเองเมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่มีสุขภาพดี

นอกจากนี้ หนูที่เป็นโรคเบาหวานยังมีระดับเซโรโทนินสูงขึ้น และลดการทำงานของโมโนเอมีนออกซิเดส (MAÃ) A และ B ในสมอง เมื่อพิจารณาว่าการส่งสัญญาณอินซูลินที่บกพร่องในสมองมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับโรคอัลไซเมอร์ [69-74] ซึ่งส่งผลต่อระดับของฮอร์โมนนี้อาจช่วยให้อาการของผู้ป่วยดีขึ้น

การศึกษาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมายืนยันว่า KD ช่วยเพิ่มการตอบสนองของอินซูลินและลดความผันผวนของระดับกลูโคส 75-77]

ผลกระทบนี้แสดงให้เห็นได้จากคะแนนที่สูงกว่าในการทดสอบความรู้ความเข้าใจ ได้แก่ การประเมินความรู้ความเข้าใจแบบมอนทรีออล ซึ่งชี้ให้เห็นว่า KD อาจมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญในการบรรเทาภาวะดื้อต่ออินซูลินในสมอง 75,76 กรณีศึกษาของผู้เข้ารับการทดลองที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ (พาหะ ApoEe4 แบบเฮเทอโรไซกัส รายงานโดย Stoykovich et อัล [75 และ Morrill และคณะ 76] แสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วย KD เป็นเวลา 10 เดือนลด (1) ระดับน้ำตาลในเลือดขณะอดอาหารลง 24-25%, (2) อินซูลินขณะอดอาหารลง 67-85.3%% (3) การประเมินแบบจำลองสภาวะสมดุลสำหรับการดื้อต่ออินซูลิน (HOMA-IR) 75-88.8% ตามลำดับ

นอกจากนี้ การทดลองแบบสุ่มที่มีกลุ่มควบคุมดำเนินการโดย Fortier และคณะ [77 แสดงให้เห็นว่าการให้เครื่องดื่มคีโตเจนิกแก่ผู้ป่วยที่มีภาวะบกพร่องทางสติปัญญาเล็กน้อยเป็นเวลาหลายเดือน ส่งผลให้การจำตอน ทักษะทางภาษา และการทำงานของผู้บริหารดีขึ้น

2.4. ผลกระทบของอาหารคีโตเจนิกต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

ผลิตภัณฑ์จากการหายใจระดับเซลล์ สายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยา (ROS) และสายพันธุ์ไนโตรเจนปฏิกิริยา (RNS) มีปฏิกิริยาสูงและเมื่อการล้างพิษลดลง อาจทำให้เกิดการเกิดออกซิเดชันของไขมัน เยื่อหุ้มเซลล์ DNA และโปรตีนเสียหาย [78]

ความไม่สมดุลระหว่างการผลิต ROS และ RNS และการวางตัวเป็นกลางที่ไม่เพียงพอนั้นถูกกำหนดโดยความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดูเหมือนว่าจะมีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคของโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสัน [79,80]

การศึกษาในหลอดทดลองและในสัตว์ทดลองจำนวนมากยืนยันถึงผลประโยชน์ของการรับประทานอาหารคีโตเจนิกและร่างกายคีโตน โดยเพิ่มการขับอนุมูลอิสระและปรับปรุงการทำงานของระบบต้านอนุมูลอิสระ [11–14] ในหลอดทดลอง การบริหาร ACA และ -HB ถึง HT22 เซลล์ไลน์และเซลล์ประสาทฮิปโปแคมปัส ด้วยความเครียดออกซิเดชันที่เกิดจากกลูตาเมตทำให้ความมีชีวิตเพิ่มขึ้น [11]

ในการศึกษาของ Maalouf และคณะ [12] การบริหาร ACA และ -HB ไปยังเซลล์ประสาท neocortical และไมโตคอนเดรียที่แยกได้จากเซลล์เหล่านี้ลดการผลิต ROS และการเกิดออกซิเดชันของ NADH ที่เกี่ยวข้องเพิ่มขึ้น การตายของเซลล์ก็ลดลงเช่นกัน ซัลลิแวนและคณะ [13] สังเกตว่าการผลิต ROS ที่เกิดจากโอลิโกมัยซิน (ATP-synthase inhibitor) ลดลงในหนูที่เลี้ยงด้วย KD เมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยอาหารมาตรฐาน

ในเวลาเดียวกัน ระดับการแยกโปรตีน 2, 4 และ 5 (UCP 2, UCP4 และ UCP5) จะสูงขึ้นในหนูที่เลี้ยงด้วย KD ส่งผลให้อัตราการหายใจของไมโตคอนเดรียสูงสุดเพิ่มขึ้น ฮาซัน-โอลีฟ และคณะ [14] ยังพบว่าหนูที่มีการกลายพันธุ์ของเอนไซม์ uracil-DNA-glycosylase1 ซึ่งทำให้เกิดความเป็นพิษต่อไมโตคอนเดรีย มีระดับ UCP2 ที่สูงขึ้นในเซลล์ประสาท CA1 ของฮิปโปแคมปัสเมื่อป้อน KD ซึ่งอาจเนื่องมาจากการควบคุมแกน PGC1 -SIRT3-UCP2 เกิดจาก -HB.

การศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นว่ามีการใช้ออกซิเจนเพิ่มขึ้นและอัตราส่วน NAD+/NADH ที่เพิ่มขึ้นในเซลล์ประสาทฮิปโปแคมปัสของหนูและเซลล์ไฟโบรบลาสต์ของมนุษย์ โดยมีความเครียดออกซิเดชันที่เกิดจาก H2O2-

2.5. ผลกระทบของอาหารคีโตเจนิกต่อการอักเสบของระบบประสาท

การศึกษาล่าสุดบอกเป็นนัยว่าการอักเสบของระบบประสาทไม่เพียงแต่เป็นอาการของโรคทางระบบประสาท เช่น โรคลมบ้าหมู โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง ไมเกรน โรคอัลไซเมอร์ (AD) หรือโรคพาร์กินสัน (PD) เท่านั้น แต่ยังเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาอีกด้วย [69,81]

การอักเสบของระบบประสาทเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการทำงานของไมโครเกลียและการปลดปล่อยปัจจัยการอักเสบที่เพิ่มขึ้น เช่น ปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก (TNF) อินเตอร์ลิวกินส์ (IL-1 , IL-6) และอนุมูลอิสระ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความผิดปกติแบบก้าวหน้าหรือการตายของเซลล์ ในสมอง [39,82].

การศึกษาในสัตว์ทดลองของโรคพาร์กินสันแสดงให้เห็นว่า KD สามารถลดการอักเสบในระบบประสาทส่วนกลางได้โดยการลดการกระตุ้นการทำงานของไมโครเกลีย และลดการแสดงออกของไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบ [6,83]

นอกจากนี้ พบว่า KD สนับสนุนการผลิตปัจจัยต้านการอักเสบและสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งยังสนับสนุนการจำกัดการอักเสบในระบบประสาทส่วนกลางอีกด้วย [84] การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า -HB (ที่ผลิตในปริมาณที่เพิ่มขึ้นใน KD) ยับยั้งการตอบสนองการอักเสบโดยการควบคุมที่เพิ่มขึ้นของยีนต้านการอักเสบ เช่น NF-κBIA, MAP3K8 และ TLR5 และการควบคุมที่ลดลงของยีนที่ทำให้เกิดการอักเสบ เช่น TNFSF6, TNF - , และปัจจัยนิวเคลียร์-kB (NF-κB) [6–10].หยาง และคณะ [83] แสดงให้เห็นว่า KD ลดระดับของปัจจัยการอักเสบได้อย่างมีนัยสำคัญ เช่น IL-1 , IL-6 และ TNF- ใน substantia nigra และลดการกระตุ้นของ microglia ในแบบจำลองสัตว์ของโรคพาร์กินสันที่เกิดจากการให้ยา {{ 21}}เมทิล-4-ฟีนิล1,2,3,6-เตตระไฮโดรไพริดีน (MPTP)

สัตว์ฟันแทะแสดงอาการอักเสบลดลง มีการส่งผ่านโดปามิเนอร์จิกในซับสแตนเทีย ไนกราเพิ่มขึ้น และการทำงานของมอเตอร์ดีขึ้น หลังจากการฉีด MPTP หนูที่เลี้ยงด้วย KD จะทำคะแนนสูงเป็นสองเท่าในการทดสอบการประสานงานของมอเตอร์แบบโรต้า-ร็อด ในขณะที่หนูที่เลี้ยงด้วยอาหารมาตรฐาน ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ Taggart และคณะ [40] แสดงให้เห็นว่า -HB เป็นลิแกนด์ภายนอกของตัวรับ CA2 และการออกฤทธิ์คล้ายกับกรดนิโคตินิก

การศึกษาโดย Zandi-Nejad และคณะ [85] การอักเสบที่เกิดจากออนไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ (LPS) ในมาโครฟาจที่ได้มาจากไขกระดูกของหนูแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นตัวรับ HCA2 โดยกรดนิโคตินิกยับยั้งการผลิตไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบผ่านเส้นทางการส่งสัญญาณ NF-kB ในทางกลับกัน การยับยั้ง NF-kB จะควบคุมยีนสองตัวที่เป็นกุญแจสำคัญต่อการตอบสนองต่อการอักเสบ COX2 และเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ไนตริกออกไซด์ [86]

การศึกษาโดย Fu และคณะ [6] ในหนูที่มีโรคพาร์กินสันแบบจำลองที่เกิดจากการบริหาร LPS ไปยัง substantia nigra ยังแสดงให้เห็นผลของการป้องกันทางแสงของ -HB ในเซลล์ประสาทโดปามิเนอร์จิค เช่นเดียวกับการลดลงของ microgliaactivity การศึกษาในหลอดทดลองยืนยันว่าการกระทำเหล่านี้เกิดจากการกระตุ้นตัวรับ HCA2 Shimazu และคณะ [7] ตั้งข้อสังเกตว่า -HB ยับยั้งฮิสโตน ดีอะเซติเลส 1, 3, 4 (HDAC 1,HDAC 3, HDAC 4) ในหลอดทดลอง

ACA ยังแสดงฤทธิ์ยับยั้งต่อ HDAC คลาส I และ IIa แต่ที่ความเข้มข้นที่ไม่สามารถทำได้โดยโภชนาการคีโตซีส ฮิสโตนอะซิติเลชั่นที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้เกิดการควบคุมระบบต้านอนุมูลอิสระ รวมถึงเครือข่าย FOXO3A และเมทัลโลไทโอนีน 2

การแสดงออกของ FOXO3 ที่เพิ่มขึ้นทำให้ระดับ Mn-SOD และ catalase เพิ่มขึ้น [87] การบริหารคีโตนบอดีเข้าสู่ไตของหนูแบบปั๊มส่งผลให้การเกิดออกซิเดชันของไขมันและคาร์บอนิลเลชันของโปรตีนในไตลดลง เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมที่เลี้ยงด้วยอาหารมาตรฐาน

การยับยั้ง HDAC ยังเพิ่มการทำงานของระบบต้านอนุมูลอิสระด้วยการเพิ่มกิจกรรม PPAR [7,88] การศึกษาโดย Huang และคณะ [9] แสดงให้เห็นว่า -HBinduces Macrophage ปรับให้เข้ากับสัณฐานวิทยาต้านการอักเสบผ่านการส่งเสริมการแตกแขนงและผลกระทบของโปรฟาโกไซติก

นี่เป็นเพราะการเพิ่มประสิทธิภาพของแกนโปรตีนไคเนส B (Akt) ซึ่งเป็นแกน RhoGTPase ขนาดเล็ก ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านการยับยั้ง HDAC การศึกษาในแบบจำลองเมาส์ของโรคการอักเสบโดย Youm และคณะ [8] แสดงให้เห็นว่า -HB ยับยั้งการลดลงของโพแทสเซียมไอออนของไซโตพลาสซึม และทำให้กิจกรรมการอักเสบที่ประกอบด้วยโดเมนไพริน (NLPR3)

กลไกของการออกฤทธิ์นี้ไม่ได้รับการอธิบายอย่างครบถ้วน แต่แนะนำว่าอาจเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณของแคลเซียม สมมติฐานนี้ได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาของลี และคณะ [89] ซึ่งแสดงให้เห็นว่าตัวรับการตรวจจับ Ca2+- เกี่ยวข้องกับการกระตุ้น NLPR3 ในหนู

การอักเสบของ NLPR3 ถือเป็นหน่วยหนึ่งที่เชื่อมโยงระบบภูมิคุ้มกันและการตอบสนองต่อการอักเสบ เป็นมัลติโปรตีนคอมเพล็กซ์ ซึ่งส่วนใหญ่หลั่งมาจากเซลล์ภูมิคุ้มกัน เพื่อตอบสนองต่อการลดลงของระดับโพแทสเซียมไอออนในไซโตพลาสซึม

ซึ่งส่งผลให้เกิดการกระตุ้นแคสเพส-1 (ซึ่งแปลง IL-1 ไปเป็นรูปแบบที่แอ็คทีฟ) และการผลิตไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบ IL-1 และ IL-18 ในมาโครฟาจ [90].เส้า และคณะ [91] เสนอการยับยั้ง NLPR3 ที่ทำให้เกิดอาการอักเสบเป็นการบำบัดที่มีศักยภาพใน AD, PD, โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง และภาวะซึมเศร้า

2.6. ผลกระทบของอาหาร Ketogenic ต่อปัจจัย Neurotrophic ที่ได้มาจากสมอง (BDNF)

ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าปัจจัย neurotrophic ที่ได้มาจากสมอง (BDNF) มีผลดีต่อการป้องกันระบบประสาทและการสร้างระบบประสาทใหม่ของเซลล์ BDNF อยู่ในกลุ่มของโปรตีนที่รองรับการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง ได้แก่ neurotrophins (NTs)

NT ถูกสังเคราะห์ส่วนใหญ่ในระบบประสาทส่วนกลาง แต่ยังอยู่ใน T และ B lymphocytes, monocytes, เซลล์กล้ามเนื้อเรียบ และเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่าง เช่นเดียวกับใน endothelium ของหลอดเลือด [92] BDNF มีอิทธิพลต่อการพัฒนาระบบประสาท ช่วยให้กระบวนการสร้างความแตกต่างของเซลล์และการพัฒนาของเส้นประสาท ปรับปรุงการเจริญเติบโตและการอยู่รอดของเซลล์ประสาท และส่งผลดีต่อประสิทธิภาพของการสร้างระบบประสาท การสร้างไซแนปโตเจเนซิส และความเป็นพลาสติกแบบซินแนปติก [93]

การยับยั้งฮิสโตน ดีอะซิติเลสมีส่วนช่วยในการกระตุ้นกระบวนการหลั่งของ BDNF ในเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมอง KB ที่เกิดจาก KD ยับยั้งฮิสโตน ดีอะซิติเลส และเพิ่มการหลั่ง BDNF

-HB กระตุ้นการแสดงออกของยีน BNDF ซึ่งจะเพิ่มระดับโปรตีน BDNF ในเยื่อหุ้มสมอง

ซึ่งทำได้โดยการกระตุ้นยีนโปรโมเตอร์ IV ของ BDNF และกลไกที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยการถอดรหัส NF-κB และฮิสโตน อะซิติลทรานสเฟอเรส p300 นี่เป็นคุณสมบัติที่สำคัญอย่างยิ่งในการจำกัดความก้าวหน้าของการเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาท [94,95]

2.7. ผลกระทบของอาหารคีโตเจนิกต่อกิจกรรมของช่องโพแทสเซียมที่ไวต่อ ATP

เมื่อคำนึงถึงความจริงที่ว่าช่องโพแทสเซียมจำนวนมากที่สุดนั้นอยู่ในสมอง ทำให้สมองมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมและการรบกวนการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางที่เกี่ยวข้องมากที่สุด [96] ช่องโพแทสเซียมที่ไวต่อ ATP (KATP) เป็นชนิดย่อยที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเผาผลาญของเซลล์ [96] และเชื่อมโยงกับกิจกรรมทางไฟฟ้า [97]

อัตราส่วน ATP/ADP ที่ลดลงทำให้เกิดการเปิดช่องสัญญาณเหล่านี้ ในขณะที่ระดับ ATP ที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ช่องดังกล่าวปิด การกระตุ้นการทำงานของพวกมันเป็นที่รู้กันว่าสามารถป้องกันผลกระทบต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นโดยการลดการผลิต ROS และปรับปรุงการเผาผลาญไมโตคอนเดรีย [98]

substantia nigra pars reticulate (SNr) และ subthalamic nucleus (SN) มีอยู่มากมายในช่อง KATP [99]

พวกมันอยู่ในปมประสาทฐาน มีส่วนร่วมในการควบคุมการเคลื่อนไหว [100] และถือเป็นประตูยึด [101] การด้อยค่าของโครงสร้างเหล่านี้สัมพันธ์กับโรคลมบ้าหมูและโรคพาร์กินสัน [102] มีการตั้งข้อสังเกตว่าการยิงเซลล์ประสาท GABA-ergic ที่เกิดขึ้นเองบ่อยครั้งใน SNr สามารถกระตุ้นให้เกิดอาการชักได้ [103]

ในทางกลับกัน การยับยั้งเซลล์ประสาทเหล่านี้จะขัดขวางการเริ่มมีอาการชัก ทั้งสอง -HBand ACA ได้รับการแสดงเพื่อลดความถี่ของการยิงของเซลล์ประสาทใน SNr ในสมองของหนู [104,105] สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการลดความสำคัญของไกลโคไลซิสในระบบเมแทบอลิซึมภายใต้คีโตซีส และเป็นผลให้การผลิต gglycolysisATP ลดลง ซึ่งส่งผลให้เกิดการกระตุ้น KATP และลดความตื่นเต้นง่าย

นอกจากนี้ -HB ยังเพิ่มความน่าจะเป็นของช่อง KATP ที่เปิดในฮิบโปแคมปัส ซึ่งอาจช่วยให้เซลล์เม็ดเล็กรักษากิจกรรมของประตูยึดและป้องกันการชัก [106]

จูจและคณะ [55] แสดงให้เห็นว่าการบริหาร ACA ช่วยลดความรุนแรงของการชักและการหลั่งกลูตาเมตลดลง ในขณะที่ไม่ส่งผลต่อระดับโดปามีนในหนูที่มีอาการชักที่เกิดจาก 4-aminopyridine (potassium channel blocker) อย่างไรก็ตาม ผลกระทบนี้สามารถย้อนกลับได้: หลังการกำจัด ACA ผลของ 4-อะมิโนไพริดีนรุนแรงขึ้น Kim และคณะ [107] พยายามระบุประเภทของช่องทางที่เกี่ยวข้องกับการลดความเครียดจากการเผาผลาญ

เพื่อจุดประสงค์นี้ นักวิจัยได้ตรวจสอบผลกระทบของ -HB และACA ต่อช่อง KATP ที่อยู่ในฮิปโปแคมปีของหนูและหนู ผลลัพธ์ยืนยันผลการป้องกันของ KB ที่เกิดจากการกระตุ้นช่องโพแทสเซียมที่ขึ้นกับ ATP เพื่อต่อต้านความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าการปิดกั้นช่องสัญญาณ KATP ของไมโตคอนเดรียด้วย 5-ไฮดรอกซีเดคาโนเอต และการไม่มีช่องสัญญาณ KATP ของพลาสม่าเลมมา จะยกเลิกผลการป้องกันระบบประสาทของ KBs ดังนั้นจึงบ่งชี้ว่าได้รับผลการป้องกันระบบประสาทโดยส่งผลกระทบต่อช่องสัญญาณทั้งสองประเภท

2.8. ผลกระทบของอาหารคีโตเจนิกต่อการสังเคราะห์เบต้าอะไมลอยด์และเทาว์โปรตีน

กระบวนการที่นำไปสู่การพัฒนา AD นั้นเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติของเบต้าอะไมลอยด์ (A ) และโปรตีนเอกภาพอันเป็นผลมาจากการที่กลุ่ม บริษัท ทางพยาธิวิทยาของโครงสร้างเหล่านี้เกิดขึ้น

รากฐานของกระบวนการนี้คือความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย สิ่งนี้ส่งผลให้ระดับพลังงานจากการเผาผลาญกลูโคสลดลงและการสะสมของเทาว์โปรตีนและ A เพิ่มขึ้น [26] เมื่อพิจารณาถึงลักษณะที่ซับซ้อนของสาเหตุ AD และผลเชิงบวกของ KD ในผู้ป่วยสูงอายุที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรค AD จึงมีเหตุผลสำหรับการใช้ KD ในวงกว้างในโรคทางระบบประสาท [108]

จากการศึกษาพบว่า KD อาจช่วยลดระดับการสะสมของเบต้า-อะไมลอยด์และฟื้นฟูความเป็นพิษ โดยส่งผลต่อกระบวนการทางระบบประสาทและชีวเคมีที่พบใน AD [20,26] ได้รับการพิสูจน์แล้วว่า KD สามารถลดปริมาตรของการรวมตัวของเบต้าทางพยาธิวิทยาของอะไมลอยด์และโปรตีนเทาในสมองของสัตว์ทดลอง [78]

ในหนูที่ได้รับการรักษาด้วยอาหารคีโตเจนิกเป็นเวลา 40 วัน มีการลดลง 25% ของการสะสมของเบต้าอะไมลอยด์ โดยไม่มีผลกระทบต่อความสามารถในการจดจำวัตถุธรรมดา [20,26] การทดลองที่คล้ายคลึงกันซึ่งดำเนินการนานกว่า 43 วันแสดงให้เห็นผลที่คล้ายกัน แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ตรวจสอบผลของการรับประทานอาหารต่อความสามารถทางปัญญาของสัตว์ [109]

สาเหตุที่เป็นไปได้มากที่สุดคือการรักษานี้ใช้เวลาสั้นเกินไป ร่างกายคีโตนที่ได้จากอาหารอาจช่วยเพิ่มความจำและการทำงานของการรับรู้ พบการมีส่วนร่วมของ KD ในการลดความเสี่ยงในการเกิดโรคโดยการปรับปรุงการทำงานของการไหลเวียนในสมองและปรับปรุงกระบวนการเผาผลาญ (รวมถึงการลดระดับกลูโคสและเพิ่มจุลินทรีย์ในลำไส้) [78]

โดยสรุป ดูเหมือนว่าบทบาทของอาหารคีโตเจนิกในการรักษาและป้องกันโรคอัลไซเมอร์จะเพิ่มมากขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ การรับประทานอาหารนั้นมีผลกระทบต่อกระบวนการเมตาบอลิซึมหลายอย่างที่สำคัญใน AD และโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทอื่นๆ เช่นกัน

ในปัจจุบัน เชื่อว่าผลเชิงบวกต่อการทำงานของการรับรู้ เมแทบอลิซึม และชีวเคมี ขึ้นอยู่กับระยะเวลาในการรักษาระดับคีโตนในเลือดให้อยู่ในระดับสูง [26] เป็นการยากที่จะกำหนดความสำคัญของ KD ในการรักษาโรคเกี่ยวกับระบบประสาทเสื่อมในอนาคต หากเพียงเพราะข้อจำกัดในการใช้อาหารประเภทนี้ในผู้ป่วยสูงอายุที่มีโรคร่วมโดยเฉพาะ [78]

แม้ว่าจะไม่มีคำจำกัดความของกลไกที่แม่นยำซึ่งกำหนดการกระทำของ KD ในโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทและการขาดความสม่ำเสมอในผลลัพธ์ของการทดสอบในห้องปฏิบัติการอิสระ ดูเหมือนว่าจะคุ้มค่าที่จะวิจัยต่อไปเพื่อกำหนดกลไกที่แน่นอนเบื้องหลังการปรับปรุงสภาพของผู้ป่วย [26] การพิจารณาผลกระทบระยะยาวของ KD ต่อความเป็นอยู่โดยรวมของผู้ป่วยที่ใช้มันเป็นสิ่งสำคัญเท่าเทียมกัน [78]

3. ผลกระทบของอาหารคีโตเจนิกต่อจุลินทรีย์ในลำไส้

เมื่อเร็ว ๆ นี้ อิทธิพลของจุลินทรีย์ในลำไส้ได้รับการศึกษามากขึ้นในบริบทของโรคทางระบบประสาท [110–113] อย่างไรก็ตามไม่ทราบว่าการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของจุลินทรีย์เป็นสาเหตุหรือผลกระทบของความผิดปกติทางระบบประสาทหรือไม่

แกนลำไส้ไมโครไบโอต้า–สมองเกี่ยวข้องกับการไหลเวียนของข้อมูลแบบสองทิศทางระหว่างอวัยวะทั้งสอง สมองส่งผลกระทบต่อลำไส้ผ่านการปลดปล่อยนอร์เอพิเนฟริน ซึ่งปรับสภาวะในลำไส้ [114] ในทางกลับกัน จุลินทรีย์ในลำไส้มีอิทธิพลต่อระบบประสาทส่วนกลางผ่านทางเส้นประสาทเวกัสและผ่านสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น กรดไขมันสายสั้น (SCFAs) อนุพันธ์ของทริปโตเฟน และกรดน้ำดีทุติยภูมิ

องค์ประกอบของไมโครไบโอต้าจะคงที่ตลอดชีวิตผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ และเกิดขึ้นจากวิถีชีวิตของแต่ละบุคคล นิสัยการกิน หรือสภาวะสุขภาพ [115] แบคทีเรียบางชนิดที่อาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานที่เหมาะสมของร่างกายมนุษย์ เนื่องจากการสังเคราะห์วิตามินกลุ่ม K และ B รวมถึงการสังเคราะห์สารสื่อประสาท [116,117]

SCFAs (acetate, propionate และ butyrate) ที่ผลิตจากคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยไม่ได้โดยสายพันธุ์ Firmicutes และ Bacteroidetes พร้อมด้วย Bifidobacteria ไม่เพียงแต่เป็นแหล่งพลังงานสำหรับโคโลไซต์เท่านั้น แต่ยังแสดงคุณประโยชน์ที่หลากหลายสำหรับสิ่งมีชีวิตของมนุษย์อีกด้วย [118,119]

SCFA ที่มีความเข้มข้นสูงในลำไส้จะยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรมลบในตระกูล Enterobacteriaceae [120] แบคทีเรียเหล่านี้สามารถทำให้เกิดการอักเสบได้ผ่านการผลิต LPS [113,121]

ดังนั้นการยับยั้งการเจริญเติบโตอาจระงับกระบวนการอักเสบทางอ้อมได้ นอกจากนี้ บิวเทรตยังแสดงฤทธิ์ต้านการอักเสบและออกซิเดชั่นในการปรับความเครียดผ่านการยับยั้งการกระตุ้น NF-κB ฮิสโตน ดีอะซิติเลส และการควบคุมตัวรับที่กระตุ้นการทำงานของเปอร์ออกไซด์ (PPAR-) ขึ้น [122] การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าผลของโปรไบโอติก พรีไบโอติก ซิมไบโอติก และยาปฏิชีวนะอาจส่งผลต่อการเกิดโรคต่างๆ เช่น โรคพาร์กินสัน ภาวะซึมเศร้า และโรคอัลไซเมอร์ เป็นการยืนยันถึงผลกระทบที่สำคัญขององค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ต่อการทำงานของระบบประสาทที่เหมาะสม [113,123–125]

การศึกษายังชี้ให้เห็นว่าอาจมีโปรไฟล์ไมโครไบโอต้าที่ดีในระหว่าง KD ซึ่งส่งผลให้บรรเทาอาการโรคลมบ้าหมูได้ [126–130] สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับผลประโยชน์ของแบคทีเรียบางชนิดที่อาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่ต่อการอักเสบหรือการปรับสมดุลของระบบสารสื่อประสาท

For more information:1950477648nn@gmail.com