Diet-inducerad ketos för hjärnskada - en genomförbarhetsstudie

Abstrakt

På avdelningen för högspecialiserad neurorehabilitering/traumatisk hjärnskada, Rigshospitalet (satellitavdelningen på Hvidovre sjukhus), läggs årligen cirka 100 patienter (pt.) in med svåra hjärnskador. Från 2015 till 2017, 305 pt. antogs. Av de 305 pkt., 162 pkt. (53 %) hade traumatisk hjärnskada (TBI), 48 pt. (16%) hade apopleksi, 35 pt. (12%) hade andra diagnoser (infektioner, tumörer och nästan drunkning etc.), 20pt. (7%) hade spontan subaraknoidal blödning (SAH) och 24pt. (8 %) fick hjärnskador till följd av hjärtstopp.

TBI är en ledande orsak till skaderelaterad sjuklighet och dödlighet över hela världen. Enligt Global Burden of Disease Study (2016) fanns det 27,08 miljoner nya fall av TBI globalt under 2016. I Danmark fanns det 17 302 nya fall av TBI under 2016. Kliniska studier har upprepade gånger visat stora förändringar i cerebral energimetabolism efter TBI. Den sekundära hjärnskadan leder till metabolisk cellulär dysfunktion, cerebralt ödem och en komplex skadekaskad. Skadspridningen inkluderar processer som inflammation, ödem, fria radikaler, oxidativ skada, ischemisk skada, cerebral glukosmetabolismstörning och jonmedierad cellskada. Mycket av den neurologiska dysfunktion som uppstår vid akut TBI förekommer även vid apopleksi, SAH och cerebral ischemi.

Ett mycket viktigt adaptivt metaboliskt svar efter hjärnskada är utnyttjandet av alternativa cerebrala energisubstrat, inklusive laktat, men även ketonkroppar (KB) såsom β-hydroxibutyrat (BHB) och acetoacetat (AcAc). Förutom att ha en central roll i regleringen av cerebral energimetabolism efter hjärnskada, har KB andra viktiga neuroprotektiva egenskaper, inklusive dämpning av oxidativ stress, apoptotisk celldöd och mikroglialaktivering. Att öka KB-metabolismen genom fasta eller dietinducerad ketos främjar hjärnans motståndskraft mot stress och skador, och dämpar akut hjärnskada. Att därför komplettera med KB, t.ex. genom användning av en ketogen diet (KD) med tillsatta medelkedjiga fettsyror (MCT), har framkommit som en potentiell icke-farmakologisk neuroprotektiv terapi.

KD har använts i många år för behandling av refraktär epilepsi hos barn och studier gjorda på vuxna visar lovande resultat, men erfarenheter från flera studier visar på stora compliance-problem. KD har visat sig minska cerebralt ödem och apoptos, samt förbättra hjärnans metabolism och beteenderesultat i TBI-gnagarmodeller, men kliniska humana prövningar på vuxna med TBI saknas. Apoplexi-djurmodeller visar positiva effekter på patologiska och funktionella resultat av KD-intervention eller exogen ketonadministrering. Den enda mänskliga prövningen av KD och apopleksi visar att KD är säker och tolereras av patienter med akut apopleksi. Vår hypotes är att dietinducerad ketos kommer att minska omfattningen av sekundär hjärnskada. Syftet med försöket är att undersöka om en intervention med en ketogen kost kompletterad med MCT är genomförbar under 6 veckor på inlagd pt. med allvarliga hjärnskador. Detta är förstudien för en kontrollerad studie.