超低炭水化物ケトジェニックダイエットで統合失調症の神経ネットワーク不安定性を改善できるか?

統合失調症 (SZ) と双極性障害 (BPD) の診断は、従来、妄想や幻覚などの「陽性症状」と、無快感や無気力などの「陰性症状」に基づいていました。 診断基準の一部ではありませんが、広範囲にわたる認知障害が一般的であり、機能低下の主要な要因であるだけでなく、病気の慢性化が始まると、社会的および職業的結果が悪化します. 抗精神病薬は陽性症状を治療しますが、認知障害を改善するものではなく、これらの障害の根底にあると考えられる病態生理学的メカニズムを標的にするものでもありません。 したがって、肥満、インスリン抵抗性、および関連する全身性炎症が共存症であることを考えると、研究者は、SZの認知障害の根底にある脳機能障害を標的とする介入の検索において、脳を超えて機能不全の全身代謝の潜在的な役割を包括的に調べます. 現代の抗精神病薬は代謝の恒常性を乱し、認知障害の根底にあると考えられている脳の接続障害の一因となる可能性があります。 ただし、SZ と BPD の両方がインスリンとグルコースの代謝の混乱と関連しており、抗精神病薬治療が登場するかなり前に出現したと報告されており、これらの代謝障害を示す最近のメタ分析と一致しています。 実際、インスリン抵抗性と SZ および BPD の両方は遺伝的に関連しています。 したがって、SZ と BPD 自体は代謝性疾患に関連していますが、抗精神病薬は、食物摂取や体重増加とは無関係にインスリン抵抗性を急激に誘発し、関連する代謝感受性を悪化させます。 これらの障害とインスリン抵抗性の原因と結果の関係は不明であり、代謝恒常性の再確立が認知の根底にある神経基質を改善するかどうかも不明です.

脳は絶対的な「糖質食動物」であり、特にブドウ糖代謝の変化に対して脆弱です。 脳の強力なエネルギー需要は、脂質変換では満たすことができず、グルコースが欠乏している間は、ケトン体によって満たされなければなりません. SZおよびBPD患者で観察されるように、中枢性グルコース代謝の中断は、重要な中枢機能を維持するために脳中心の焦点に向かって栄養素を再配分することにより、末梢代謝を調節します。 低炭水化物高脂肪、またはケトジェニック ダイエットは、インスリン抵抗性、2 型糖尿病、および関連する併存疾患に対する新たな治療法です。 増加したケトンは、さまざまな加齢に伴う病気の症状を予防または改善し、炎症と活性酸素種の生成を減らし、脳内のミトコンドリアをアップレギュレートします. さらに、ケトジェニックダイエットは有望ですが、必要な制御はありません.

この提案の前提は、ケトジェニック ダイエットが 7T 安静状態 fMRI ニューラル ネットワークの動的不安定性 (独立したノードのネットワークが安定した接続を維持する時間の尺度) を減少させたことを示す最近の論文に基づいています。 不安定性は、定型発達の成人における認知障害、加齢、および 2 型糖尿病に関連しています。 研究者の fMRI データは、SZ と BPD で同様のネットワークの動的不安定性を示しており、神経認知障害の根底にある静的な脳ネットワークの接続断絶を示すより大きな文献に追加されています。 ネットワークの不安定性がケトジェニック ダイエットで救済できるかどうか、ケトジェニック ダイエットによる脳の燃料として利用可能なケトン体の増加、および/または全身性炎症とメタボリック シンドロームの指標の減少によって改善が媒介されるかどうかは不明です。

提案された研究の厳密さは、(a) SZ および BPD における不十分なグルコース恒常性、(b) SZ および BPD におけるニューラル ネットワークの不安定性、および (c) 典型的な成人におけるネットワークの不安定性に対するケトーシスの直接的な影響の発見に基づいています。 ケトジェニックダイエットが過体重/肥満のSZおよびBPDのネットワークの不安定性を改善し、インスリン抵抗性のリスクをどのように改善するかは不明です. 研究者らは、SZ および BPD におけるニューラル ネットワークの不安定性について、4 週間のケトジェニック ダイエット (KETO) と通常の食事 (DAU) を比較する機構的、前向き、パイロット臨床研究を提案しています。 彼らは 70 人の SZ と BPD (40-65 歳、性別のバランス) を KETO (n=35) または DAU (n=35) に無作為に割り付けます。 KETO 食事は、Metabolic Meals によって参加者に提供されます。 代謝、炎症、および 7T MRI データは、4 週間の食事の前後に取得されます。

目的 1: 4 週間にわたって、SZ と BD で KETO と DAU を使用してネットワークの不安定性の変化を評価します。 仮説 1: DAU と比較して、KETO はネットワークの安定性を向上させます。

目的 2: ネットワークの不安定性の変化と KETO ダイエットの相関関係として、代謝指標と炎症指標を確立します。 仮説 2: ネットワークの安定性の改善は、循環ケトン レベルの増加、インスリン感受性の改善、内臓脂肪の減少、体重減少、および全身性炎症の減少と相関します。

目的 3: ベースラインでの神経心理学的機能を評価して、定型発達の成人で報告されているものと同様に、SZ および BD のベースライン ネットワーク不安定性と相関しているかどうかを判断します。 仮説 3: 認知障害は、ベースラインでの SZ および BD のネットワークの不安定性に関連します。 包括的な仮説は次のとおりです。代謝恒常性の崩壊が SZ および BD のニューラル ネットワークの不安定性に寄与し、ケトーシスの誘導がそれを回復させるというものです。