Η κετογονική δίαιτα έχει τους φανατικούς φίλους αλλά και επικριτές. Σε κάθε περίπτωση, η δίαιτα έχει επιστημονικά τεκμηριωμένη επίδραση στη μνήμη των ποντικιών.
Ενώ ανακάλυψαν πώς η δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά και χαμηλής περιεκτικότητας σε υδατάνθρακες ενισχύει τη μνήμη σε ηλικιωμένα ποντίκια, οι επιστήμονες του Buck Institute for Research on Aging και μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Χιλής εντόπισαν ένα νέο μονοπάτι μοριακής σηματοδότησης που βελτιώνει τη λειτουργία των συνάψεων και εξηγεί τα οφέλη της διατροφής στην υγεία του εγκεφάλου και τη γήρανση.
Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο Cell Reports Medicine και παρέχουν νέες κατευθύνσεις για τη στόχευση των επιδράσεων της μνήμης σε μοριακό επίπεδο, χωρίς να απαιτείται κετογονική δίαιτα ή ακόμη και τα υποπροϊόντα της. .
«Η μελέτη μας δείχνει ότι τα αποτελέσματα της κετογονικής δίαιτας ωφελούν τη λειτουργία του εγκεφάλου γενικά και παρέχουμε έναν μηχανισμό δράσης που προσφέρει μια στρατηγική για τη διατήρηση και τη βελτίωση αυτής της λειτουργίας κατά τη διάρκεια της γήρανσης», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης, Christian González-Billault. Ph.D., ο οποίος είναι καθηγητής στο Universidad de Chile και διευθυντής του Κέντρου Γεροεπιστήμης για την Υγεία του Εγκεφάλου και τον Μεταβολισμό, και επίκουρος καθηγητής στο Ινστιτούτο Buck.
«Αξιοποιώντας την προηγούμενη εργασία μας που έδειχνε ότι μια κετογονική δίαιτα βελτιώνει την υγεία και τη μνήμη σε γηρασμένα ποντίκια, αυτή η νέα εργασία δείχνει ότι μπορούμε να ξεκινήσουμε με μεγαλύτερα ζώα και να βελτιώσουμε την υγεία του γερασμένου εγκεφάλου και ότι οι αλλαγές αρχίζουν να συμβαίνουν σχετικά γρήγορα». είπε ο John Newman του οποίου το εργαστήριο στο Buck συνεργάστηκε με τον González-Billault για τι μελέτη. «Είναι η πιο λεπτομερής μελέτη μέχρι σήμερα για την κετογονική δίαιτα και τη γήρανση του εγκεφάλου σε ποντίκια», συμπλήρωσε.
Πριν από περισσότερο από έναν αιώνα, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι οι αρουραίοι που κατανάλωναν λιγότερη τροφή ζούσαν περισσότερο. «Γνωρίζουμε τώρα ότι το να μπορούμε να χειριστούμε τη διάρκεια ζωής δεν σημαίνει συγκεκριμένα να τρώμε λιγότερο», είπε ο Newman, αλλά στην πραγματικότητα σχετίζεται με σήματα μέσα στα κύτταρα που ενεργοποιούν και απενεργοποιούν συγκεκριμένες οδούς ως απόκριση στα διαθέσιμα θρεπτικά συστατικά. Πολλά από αυτά τα μονοπάτια σχετίζονται με τη γήρανση, όπως ο έλεγχος του κύκλου εργασιών των πρωτεϊνών και του μεταβολισμού.
Μερικά από αυτά τα σήματα είναι τα κετονοσώματα, τα οποία αποτελούνται από ακετοξικό (AcAc), το β-υδροξυβουτυρικό (BHB) και σε πολύ μικρότερο βαθμό η ακετόνη. Αυτά τα τρία μόρια παράγονται συνήθως στο ήπαρ. Αυξάνονται όταν η γλυκόζη είναι σε έλλειψη, είτε λόγω θερμιδικού περιορισμού, έντονης άσκησης ή χαμηλής πρόσληψης υδατανθράκων, όπως συμβαίνει με μια κετογονική δίαιτα.
Πριν από επτά χρόνια, ο Newman ηγήθηκε μιας ομάδας που δημοσίευσε την πρώτη απόδειξη της ιδέας ότι εάν μια κετογονική δίαιτα εκθέτει τα ποντίκια σε αυξημένα επίπεδα κετονικών σωμάτων κατά τη διάρκεια μεγάλου μέρους της ενήλικης ζωής τους, τα βοηθά να ζήσουν περισσότερο και να γεράσουν με πιο υγιή τρόπο. «Η πιο εντυπωσιακή επίδραση στην υγεία τους καθώς γερνούσαν ήταν ότι διατηρήθηκε η μνήμη τους· ίσως ήταν ακόμη καλύτερη από ό,τι όταν ήταν νεότερα», είπε.
Η τρέχουσα μελέτη, που σχεδιάστηκε για να απαντήσει ποιο μέρος της κετογονικής δίαιτας είχε το αποτέλεσμα και πώς επηρέαζε τον εγκέφαλο σε μοριακό επίπεδο για τη βελτίωση της μνήμης, διευθύνθηκε από τον González-Billault σε μια συνεργασία με επιστήμονες στο Buck.
Τα ποντίκια σε κετογονική δίαιτα τρέφονται με αναλογία 90% θερμίδων από λίπος και 10% από πρωτεΐνη, ενώ τα ποντίκια σε δίαιτα ελέγχου έλαβαν την ίδια ποσότητα πρωτεΐνης αλλά μόνο 13% λίπος.
Τα πειραματόζωα, «προχωρημένης ηλικίας» άνω των δύο ετών, έλαβαν μια εβδομάδα κετογονικής δίαιτας, με κύκλο με μία εβδομάδα της δίαιτας ελέγχου, για να μην τρώνε υπερβολικά και να γίνουν παχύσαρκα τα ποντίκια.
Τα οφέλη της κετογονικής δίαιτας, είπε ο González-Billault, αποδείχθηκαν μέσω νευροφυσιολογικών και συμπεριφορικών πειραμάτων με τα ποντίκια που δοκιμάζουν πόσο καλά λειτουργούν οι μηχανισμοί που εμπλέκονται στη δημιουργία, αποθήκευση και ανάκτηση μνήμης σε ηλικιωμένα ζώα.
Όταν αυτά έδειξαν ότι η κετογονική δίαιτα φάνηκε να ωφελεί το πόσο καλά λειτουργούσαν οι συνάψεις που είναι υπεύθυνες για τη μνήμη, έκαναν μια βαθιά βουτιά στη σύνθεση των πρωτεϊνών σε αυτές τις συνάψεις στον ιππόκαμπο, σε μια συνεργασία με την καθηγήτρια Birgit Schilling, η οποία διευθύνει το Κέντρο Πρωτεομικής και Φασματομετρίας Μάζας.
«Παραδόξως, είδαμε ότι η κετογονική δίαιτα προκάλεσε δραματικές αλλαγές στις πρωτεΐνες της σύναψης», είπε ο Schilling. Ακόμη πιο εκπληκτικό, είπε, ήταν ότι οι αλλαγές ξεκίνησαν μετά από μια σχετικά σύντομη έκθεση στη δίαιτα (δοκιμάστηκε μετά από μόνο μία εβδομάδα δίαιτας) και έγιναν πιο έντονες με την πάροδο του χρόνου (δοκιμάστηκε ξανά μετά από έξι εβδομάδες και ένα χρόνο).
Περαιτέρω δοκιμές έδειξαν ότι στις συνάψεις, μια συγκεκριμένη οδός σηματοδότησης (πρωτεϊνική κινάση Α, η οποία είναι κρίσιμη για τη δραστηριότητα των συνάψεων) ενεργοποιήθηκε από την κετογονική δίαιτα.
Στη συνέχεια, η ομάδα έδειξε ότι φαίνεται ότι το β-υδροξυβουτυρικό, η βασική κετόνη που παράγεται σε μια κετογονική δίαιτα, ενεργοποιεί αυτό το μονοπάτι. Αυτό οδηγεί στην ιδέα, είπε ο González-Billault, ότι τα κετονικά σώματα (συγκεκριμένα το β-υδροξυβουτυρικό) διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο όχι μόνο ως πηγή ενέργειας, αλλά και ως μόριο σηματοδότησης.
«Το β-υδροξυβουτυρικό δεν είναι σχεδόν σίγουρα το μόνο μόριο που παίζει ρόλο, αλλά πιστεύουμε ότι αυτό είναι ένα σημαντικό μέρος της κατανόησης του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν η κετογονική δίαιτα και τα κετονικά σώματα», δήλωσε ο Newman. «Αυτή είναι η πρώτη μελέτη που πραγματικά συνδέει τους βαθείς μοριακούς μηχανισμούς των κετονικών σωμάτων για τη βελτίωση της γήρανσης του εγκεφάλου».
Προσβλέποντας στο μέλλον, είπε, το επόμενο βήμα θα ήταν να δούμε αν θα μπορούσε να επιτευχθεί η ίδια προστασία μνήμης χρησιμοποιώντας μόνο το β-υδροξυβουτυρικό, ή πιθανώς ακόμη πιο στοχευμένα από αυτό με απευθείας χειρισμό της οδού σηματοδότησης της πρωτεϊνικής κινάσης Α.
«Αν μπορούσαμε να αναδημιουργήσουμε μερικά από τα μεγάλα αποτελέσματα της εικόνας στη λειτουργία των συνάψεων και στη μνήμη απλώς χειραγωγώντας αυτό το μονοπάτι σηματοδότησης στα σωστά κύτταρα», είπε, «δεν θα χρειαζόταν καν να ακολουθήσουμε κετογονική δίαιτα τελικά».
Περισσότερες πληροφορίες: Diego Acuña-Catalán et al, Ketogenic diet administration later in life improves memory by modifying the synaptic cortical proteome via the PKA signaling pathway in aging mice, Cell Reports Medicine (2024). DOI: 10.1016/j.xcrm.2024.101593.
