Dieta ketogeniczna poprawiająca regenerację neurologiczną

Istnieje pilna potrzeba opracowania innowacyjnych terapii poprawiających powrót do zdrowia po urazie rdzenia kręgowego (SCI). Pomimo szeroko zakrojonych badań, postępów klinicznych i ulepszonych strategii rehabilitacji, SCI nadal jest istotną przyczyną niepełnosprawności i śmiertelności. Po pierwotnym uderzeniu uszkodzony rdzeń kręgowy przechodzi wiele wtórnych stanów patologicznych, które stanowią ważny cel w opracowywaniu neuroprotekcyjnych strategii leczenia SCI. Nawet niewielka poprawa stanu neurologicznego może mieć ogromny wpływ na zarządzanie codziennymi czynnościami, wtórne powikłania zdrowotne i jakość życia. Dlatego terminowe i skuteczne strategie mają kluczowe znaczenie dla pozytywnych wyników po SCI. Szereg farmakologicznych środków neuroprotekcyjnych poddano intensywnym badaniom w dużych, wieloośrodkowych, prospektywnych badaniach z randomizacją. Pomimo obiecujących przedklinicznych danych na zwierzętach, główne wyniki tych badań klinicznych były w dużej mierze negatywne. Istnieje zatem wyraźny powód, dla którego naukowcy, klinicyści i pacjenci powinni szukać alternatywnych terapii w celu poprawy powrotu do zdrowia i stanu funkcjonalnego po SCI.

Założenia naukowe tego projektu opierają się na zgromadzonych dowodach, że terapie dietetyczne, takie jak dieta ketogeniczna (KD), zapewniają skuteczną neuroprotekcję przed kaskadami wtórnych urazów i poprawiają funkcję motoryczną kończyny przedniej w szczurzym modelu SCI oraz poprawiają funkcję motoryczną kończyny górnej w pacjentów z ostrym SCI. KD to dieta wysokotłuszczowa i niskowęglowodanowa zaprojektowana w celu naśladowania zmian metabolicznych i biochemicznych zachodzących podczas ograniczenia kalorii, w szczególności ketozy. Wykazano, że ciała ketonowe wywierają działanie neuroprotekcyjne poprzez zapobieganie uszkodzeniom oksydacyjnym; łagodzenie zapalenia nerwów i ekscytotoksyczności glutaminianu; oraz hamowanie apoptozy w mózgu i rdzeniu kręgowym. Ponieważ ekscytotoksyczność glutaminianu, stan zapalny i indukcja szlaków apoptozy prowadzą do postępującej degeneracji rdzenia kręgowego wkrótce po urazie, hamowanie tych procesów przez ciała ketonowe może przyspieszyć regenerację neurologiczną po urazie rdzenia kręgowego. Na poparcie tych hipotez niedawno po raz pierwszy wykazaliśmy, że w porównaniu ze standardową dietą szpitalną (SD), 5 tygodni KD poprawiło funkcje motoryczne kończyn górnych u pacjentów z ostrym SCI. Ponadto neurozapalne białko krwi, fibrynogen, było obecne na niższych poziomach w próbkach surowicy KD niż w próbkach surowicy SD. Podsumowując, nasze wyniki sugerują, że KD może wywoływać działanie przeciwzapalne częściowo poprzez redukcję fibrynogenu, co sprzyja neuroprotekcji i lepszej regeneracji.

Ostra faza po SCI charakteryzuje się również hiperglikemią, która jest silnie związana ze złymi wynikami czynnościowymi przy wypisie. Odkrycia te potwierdzają znaczenie osiągnięcia ścisłej kontroli glikemii w ostrym SCI u ludzi w celu uzyskania lepszych wyników neurologicznych. Pojawiające się dowody sugerują, że KD może również poprawić stan metaboliczny pacjenta i utrzymać prawidłowy poziom glikemii. W przeciwieństwie do tego standardowe diety szpitalne tradycyjnie promowały stosunkowo wysoką zawartość składników odżywczych w węglowodanach. Zgodnie z wcześniejszymi ustaleniami, niedawno wykazaliśmy, że 5 tygodni KD obniżyło poziom glukozy w surowicy na czczo o 24 mg/dl, podczas gdy poziomy wzrosły o 0,7 mg/dl w grupie SD. Te prowokacyjne odkrycia doprowadziły nas do naszej głównej hipotezy, że pacjenci z SCI, którzy spożywają KD w ciągu pierwszych 5 tygodni (średni pobyt w szpitalu) po urazie, będą mieli lepszą regenerację neurologiczną, niezależność funkcjonalną i kontrolę glikemii niż pacjenci z SCI, którzy spożywają SD podczas ten okres.