Dieta ketogeniczna w celu zmniejszenia bólu w chorobie zwyrodnieniowej stawów w MCI (KDROP-MCI)

Choroba zwyrodnieniowa stawów (OA) i demencja to dwa główne czynniki przyczyniające się do niepełnosprawności na całym świecie. Chociaż tradycyjnie badano je osobno, rosnąca liczba dowodów wskazuje na znaczne nakładanie się ich podstawowych szlaków zapalnych, metabolicznych i neuroimmunologicznych. Przewlekły ból w OA jest związany z ogólnoustrojowymi mediatorami zapalnymi, zwiększoną obwodową sensytyzacją nocyceptorów, zaburzoną hamującą kontrolą zstępującą oraz centralnym neurozapaleniem napędzanym przez aktywację mikrogleju i astrocytów. Te same mechanizmy przyczyniają się do pogorszenia funkcji poznawczych, zmniejszonej plastyczności synaptycznej, podatności hipokampa i progresji od łagodnych zaburzeń poznawczych (MCI) do choroby Alzheimera i pokrewnych demencji (ADRD).

U osób starszych przewlekły ból przyspiesza pogorszenie funkcji poznawczych i zwiększa ryzyko demencji, a zaburzenia poznawcze nasilają niepełnosprawność związaną z bólem. Neurozapalenie – w szczególności aktywacja mikrogleju i sygnalizacja inflamasomu NLRP3 – jest wspólnym mechanistycznym ogniwem łączącym te dwa schorzenia. Identyfikacja interwencji celujących w tę wspólną biologię jest kluczowa dla poprawy wyników u starszych osób z współwystępującym bólem i pogorszeniem funkcji poznawczych.

Dieta ketogeniczna wykazała działanie terapeutyczne w wielu schorzeniach neurologicznych, metabolicznych i zapalnych. Mechanizmy obejmują supresję inflamasomu NLRP3, poprawę wydajności mitochondriów, wzmocnienie metabolizmu lipidów poprzez szlaki związane z TREM2, redukcję stresu oksydacyjnego, zmniejszenie ogólnoustrojowego stanu zapalnego, kontrolę glikemii i modulację mikrobioty jelitowej.

Dane przedkliniczne pokazują, że ciała ketonowe poprawiają funkcje poznawcze i zmniejszają neurozapalenie w modelach choroby Alzheimera. Badania na ludziach wykazują wykonalność i potencjalne korzyści poznawcze diety ketogenicznej z całkowitym zastąpieniem posiłków (WFKD) w populacjach z ADRD oraz w zespole pourazowym. Ponadto, ten zespół badawczy niedawno zbadał wpływ 8-tygodniowej WFKD na modyfikowalne czynniki ryzyka związane z zespołem metabolicznym, na strukturę mikrobioty jelitowej oraz RNASeq u zdrowych, osób w średnim wieku. Jednak zastosowanie WFKD u osób z OA i wczesnymi zaburzeniami poznawczymi nie zostało jeszcze zbadane. Nasz zespół przeprowadził dwa poprzednie badania kliniczne i obecnie analizuje wyniki badania klinicznego finansowanego przez NIA z wykorzystaniem WFKD. Uczestnicy tych badań skutecznie stosowali WFKD, co potwierdzono obiektywnymi i zgłaszanymi wskaźnikami produkcji ciał ketonowych oraz profilem makroskładników w diecie. WFKD stosowana w tych badaniach poprawiła spożycie mikroelementów i spożycie warzyw nieskrobiowych, co sugeruje, że WFKD może korzystnie wpływać na funkcje poznawcze u pacjentów z chorobą Alzheimera oraz na objawy u pacjentów z zespołem pourazowym.

Ta populacja jest szczególnie istotna ze względu na starzejącą się populację USA, wysoką częstość występowania przewlekłego bólu związanego z OA, obecność wczesnego neurozapalenia i neurodegeneracji, niską jakość diety przyczyniającą się do ogólnoustrojowego stanu zapalnego oraz zwiększoną podatność na pogorszenie funkcji poznawczych, obniżenie jakości życia oraz hospitalizację/instytucjonalizację.

Zrozumienie, jak WFKD wpływa na ból, neurozapalenie, centralną sensytyzację, wydajność poznawczą oraz biologiczne wskaźniki z jelit i nerwów obwodowych, dostarczy kluczowych informacji na temat mechanistycznych celów dla przyszłych badań klinicznych.