Ernährungsinduzierte Ketose bei Hirnverletzung – Eine Machbarkeitsstudie

Abstrakt

In der Abteilung für hochspezialisierte Neurorehabilitation/traumatische Hirnverletzung, Rigshospitalet (Satellitenabteilung des Hvidovre-Krankenhauses), werden jedes Jahr etwa 100 Patienten (pt.) mit schweren Hirnschäden aufgenommen. Von 2015 bis 2017 305 Pkt. zugelassen wurden. Von den 305 pt., 162 pt. (53%) hatte eine traumatische Hirnverletzung (TBI), 48pt. (16%) hatten einen Schlaganfall, 35pt. (12%) hatten andere Diagnosen (Infektionen, Tumore und fast Ertrinken etc.), 20pt. (7%) hatten eine spontane Subarachnoidalblutung (SAH) und 24pt. (8 %) hatten einen Hirnschaden als Folge eines Herzstillstands.

SHT ist weltweit eine der Hauptursachen für verletzungsbedingte Morbidität und Mortalität. Laut der Global Burden of Disease Study (2016) gab es im Jahr 2016 weltweit 27,08 Millionen neue Fälle von TBI. In Dänemark gab es 2016 17.302 neue Fälle von TBI. Klinische Studien haben wiederholt große Veränderungen im zerebralen Energiestoffwechsel nach SHT gezeigt. Die sekundäre Hirnverletzung führt zu einer metabolischen zellulären Dysfunktion, einem Hirnödem und einer komplexen Verletzungskaskade. Die Verletzungsausbreitung umfasst Prozesse wie Entzündungen, Ödeme, Schäden durch freie Radikale, oxidative Schäden, ischämische Verletzungen, Störungen des zerebralen Glukosestoffwechsels und ionenvermittelte Zellschäden. Ein Großteil der neurologischen Dysfunktion, die bei akutem TBI auftritt, tritt auch bei Apoplexie, SAH und zerebraler Ischämie auf.

Eine sehr wichtige adaptive Stoffwechselreaktion nach einer Hirnverletzung ist die Nutzung alternativer zerebraler Energiesubstrate, einschließlich Laktat, aber auch Ketonkörper (KB) wie β-Hydroxybutyrat (BHB) und Acetoacetat (AcAc). Zusätzlich zu seiner zentralen Rolle bei der Regulierung des zerebralen Energiestoffwechsels nach einer Hirnverletzung hat KB weitere wichtige neuroprotektive Eigenschaften, einschließlich der Abschwächung von oxidativem Stress, apoptotischem Zelltod und Mikroglia-Aktivierung. Die Erhöhung des KB-Stoffwechsels durch Fasten oder diätinduzierte Ketose fördert die Widerstandsfähigkeit des Gehirns gegen Stress und Verletzungen und dämpft akute Hirnverletzungen. Daher ist eine Ergänzung mit KB, z.B. B. durch die Verwendung einer ketogenen Diät (KD) mit zusätzlichen mittelkettigen Fettsäuren (MCT), hat sich als potenzielle nicht-pharmakologische neuroprotektive Therapie herausgestellt.

KD wird seit vielen Jahren zur Behandlung von refraktärer Epilepsie bei Kindern eingesetzt und Studien an Erwachsenen zeigen vielversprechende Ergebnisse, aber die Erfahrung aus mehreren Studien zeigt erhebliche Compliance-Probleme. Es wurde gezeigt, dass KD Hirnödeme und Apoptose reduziert sowie den Hirnstoffwechsel und die Verhaltensergebnisse in TBI-Nagetiermodellen verbessert, aber klinische Studien am Menschen an Erwachsenen mit TBI fehlen. Apoplexie-Tiermodelle zeigen positive Auswirkungen auf pathologische und funktionelle Ergebnisse einer KD-Intervention oder einer exogenen Ketonverabreichung. Die einzige Humanstudie zu KD und Schlaganfall zeigt, dass KD sicher ist und von Patienten mit akutem Schlaganfall vertragen wird. Unsere Hypothese ist, dass eine ernährungsbedingte Ketose das Ausmaß sekundärer Hirnschäden verringern wird. Der Zweck der Studie ist es zu untersuchen, ob eine Intervention mit einer ketogenen Diät, ergänzt mit MCT, für 6 Wochen bei hospitalisierten Patienten durchführbar ist. mit schwerem Hirnschaden. Dies ist die Vorstudie für eine kontrollierte Studie.