Диета, която успокоява шизофреничния ум

Кетогенната диета е предпочитана от културистите, които се нуждаят от висок енергиен прием, който не насърчава превръщането на мазнините от излишните въглехидрати. Кредит: tankist276/кирпич

австралийското

От Zoltán Sarnyai

Кетогенната диета, предпочитана от културистите, също нормализира поведението, подобно на шизофрения.

Шизофренията отдавна се лекува, с ограничен успех, с лекарства, които блокират мозъчния невротрансмитер допамин. Фармацевтичните компании са похарчили милиарди долари за разработване на поредното лекарство с малко по-различен механизъм на действие, което също блокира предаването на допамин.

Възможно ли е диетичната намеса да помогне на хората, страдащи от това опустошително психично заболяване, или тази идея не е по-добра от модните диети, популяризирани на страниците на списания за клюки на знаменитости?

Нашите изследвания установиха, че кетогенната диета, която е с много високо съдържание на мазнини и изключително ниско съдържание на въглехидрати, ефективно нормализира широк спектър от поведения, подобни на шизофрения, в добре установен миши модел на разстройството.

Какво прави тази диета, която кара симптомите да изчезнат? Дали този подход безопасно може да се преведе на хората?

Мисля, че е преводим и зад него има и някаква очарователна нова наука.

Отвъд допамина

Бях в средата на моята ротация в психиатрията през последната година на медицинското училище, когато брат ми ми разказа за странното, силно обезпокоително поведение на неговия съученик. „Той се заключва в стаята си, затваря завесите и капаците на прозореца. Той не говори с майка си и от седмица не приема много храна от страх да не бъде отровен. Когато говори, той говори глупости за някои гласове, които чува. "

Още на следващата сутрин 18-годишен мъж беше откаран в нашето психиатрично отделение. Той беше много развълнуван и трябваше да бъде физически въздържан от полицията. Той нападна майка си, защото смяташе, че тя иска да го убие.

Той беше съученик на брат ми. Той бе диагностициран с остър психотичен епизод, веднага получи антипсихотична инжекция и постъпи в отделението.

Скоро преминах към друга ротация и една година по-късно случайно се блъснах в психиатъра, който прие младежа. Попитах го за младия му пациент.

„Той почина, за съжаление. се самоуби ", отговори психиатърът.

„Но той беше обгрижван правилно, получи антипсихотичното си лекарство и не трябваше да свършва така“, протестирах в младежкия си ентусиазъм.

Може би сега, една четвърт век по-късно, ние сме в много по-добра позиция да помогнем на хората, страдащи от това опустошително психично заболяване.

В продължение на много години изследванията на шизофренията и разработването на лекарства бяха водени от идеята, че изглежда има повишена активност на допамина в мозъка. Много доказателства сочеха в тази посока. Например, лекарствата, използвани при лечението на шизофрения, всички блокират рецепторния протеин за допамин, а лекарствата, които стимулират мозъчния допамин, са склонни да индуцират психоза.

Животински модели с хиперактивна допаминова невротрансмисия излъчват лекарства, които всички наподобяват първоначалните антипсихотици, използвани при валидирането на тези животински модели. Малко Catch 22, нали?

След това, в зората на „геномната епоха“ в края на хилядолетието, изследванията на човешката генетика започнаха да разкриват редица други възможни механизми на заболяването. Изследователите започнаха да откриват гени за податливост на шизофрения, които играят роля в развитието на мозъка и в образуването на синапса, който свързва една нервна клетка със следващата. Те също така установиха, че събитията в околната среда, свързани с шизофренията, като инфекция с майчините вируси и недохранване, както и излагане на стрес и ранни несгоди, влияят върху експресията на тези гени, което води до ненормално развитие на мозъка и патологично поведение при опитни животни.

Следователно шизофренията е преосмислена като заболяване с необичайно невронно развитие, причинено от взаимодействието на много гени и неблагоприятни ранни събития.

Инсулинова резистентност

Преди около 10 години изследователи от университета в Кеймбридж откриха анормална експресия на гени, отговорни за правилното разграждане и използване на глюкозата в префронталната кора на пациенти с шизофрения. Този мозъчен регион участва във висши когнитивни функции, които са ненормални при шизофренията, като внимание, планиране и изпълнителен контрол на други мозъчни области. Други групи потвърдиха, че тези ензимни протеини са необичайно ниски в този мозъчен регион. Те също така идентифицират промени в структурата и функцията на митохондриите, „електроцентралите“, които подхранват всички процеси, необходими за правилната комуникация между нервните клетки. Тези открития доведоха до хипотезата, че ненормалният глюкозен и енергиен метаболизъм може да допринесе за развитието на шизофрения.

Това не беше изненадващо. Модсли, известният британски психиатър от 19-ти век, вече е забелязал, че пациентите, страдащи от „лудост“, както и техните роднини от първа степен, показват непропорционално по-висок процент на захарен диабет. Това беше първият намек, че глюкозният и енергийният метаболизъм може да са ненормални при шизофрения.

Преди откриването на съвременните антипсихотични средства, психиатрите в началото на 20-ти век са използвали инсулинова кома терапия, за да понижат циркулиращата глюкоза с надеждата, че това ще подобри симптомите на пациенти с различни психични заболявания. Те открили, че пациентите с шизофрения се нуждаят от много повече инсулин, за да постигнат същия ефект. Това подкрепя схващането, че някакъв вид инсулинова резистентност участва в шизофренията.

Сто години по-късно изследователи, използващи съвременни аналитични инструменти и диагностични критерии, съобщават, че немедицински пациенти, преживели първия си епизод на шизофрения, са показали резистентност към ефектите на инсулина. Това също предполага, че може да има проблем с метаболизма на глюкозата в и извън мозъка.

Всичко това има много смисъл. Мозъкът е изключително жаден за енергия орган, който използва несъразмерно голямо количество глюкоза в сравнение с други части на тялото, като сърцето и мускулите.

Глюкозата в мозъка се превръща в химическа енергия под формата на молекули на аденозин-трифосфат (АТФ), за да:

  • поддържат комуникация между нервните клетки;
  • синтезира основния възбуждащ невротрансмитер, глутамат;
  • синтезира основния инхибиторен невротрансмитер, гама-амино-маслена киселина (GABA); и
  • синтезират молекули, които се справят с токсичните свободни радикали, произведени от нормалната невронална активност.

Ако използването и обработката на глюкозата са ненормални, невроните не могат да функционират правилно, няма да комуникират ефективно и техните връзки могат да се повредят поради високите нива на токсични свободни радикали. Ако тези промени се появят в мозъчни области, които са в основата на ключови когнитивни функции като префронталната кора, може да се появят симптомите на шизофрения. Те включват халюцинации, заблуди, нарушено внимание и други когнитивни функции.

Тук идва диетата

Ако шизофренията се движи поне отчасти от ненормален глюкозен метаболизъм, ние предположихме, че може да успеем да нормализираме болестния процес, ако осигурим енергийни източници по начин, който заобикаля метаболизма на глюкозата. Ако това енергоснабдяване е адекватно, нервните клетки ще могат да комуникират правилно чрез синапса и да премахват вредните свободни радикали по-ефективно.

Един такъв кръгов начин за хранене на нервните клетки с молекули, които могат да се използват за производството на енергия и ключовите невротрансмитери глутамат и GABA, е използването на мастни киселини вместо глюкоза. При липса на глюкоза и други въглехидрати мастните киселини се разграждат до бета-хидроксибутират (BHB) и ацетон в черния дроб.

BHB пътува лесно до мозъка, където се поема от нервните клетки. Тук BHB се разгражда допълнително до молекули, които могат да влязат в пътищата за производство на енергия след потока от точката, в която енергийният метаболизъм се разпада при шизофрения.

Този метаболитен път е нормален физиологичен процес, който протича по време на гладуване, когато тялото получава достъп до мастните си натрупвания, за да произвежда енергия. Всъщност е вероятно това да е бил доминиращ метаболитен процес през по-голямата част от човешката еволюция, когато храната винаги е била оскъдна и въглехидратите са играли много малка роля като енергийни субстрати.

Моята ученичка Ан Катрин Крайтер тества нашата хипотеза, като поставя мишки на кетогенна диета в продължение на 3 седмици. След това тя прилага лекарство, за което е известно, че предизвиква психоза при хората и поведение, подобно на шизофрения при мишки.

Мишките на нормалната диета веднага показаха разнообразие от поведения, подобни на шизофрения, като хиперактивност, прекомерно стереотипно поведение, ненормални социални взаимодействия, както и нарушена работна памет. Последното показва, че префронталните функции на кората са нарушени.

Мишките на кетогенна диета обаче не показват нито един от тези симптоми. Те бяха слаби, тежаха по-малко от мишките на нормална диета и имаха по-ниски нива на кръвната захар в кръвта.

Тези резултати предполагат, че кетогенната диета може да бъде полезен подход за управление на шизофрения, не само защото тя нормализира поведението, подобно на шизофрения, но и поради нейните полезни метаболитни ефекти.

Антипсихотичните лекарства, използвани при лечението на шизофрения, водят до повишаване на теглото, повишена кръвна глюкоза, инсулинова резистентност и в крайна сметка метаболитен синдром. Те могат да допринесат за ранната смърт на пациента поради сърдечно-съдови нарушения.

Кетогенната диета изглежда противодейства на тези вредни метаболитни ефекти.

Преводливи ли са тези открития за хората?

Знаем, че кетогенната диета може безопасно да се дава на хората. Всъщност той се използва от дълго време за лечение на резистентна към лекарства епилепсия при деца. Кетогенната диета също се използва като диета за отслабване и изглежда е предпочитана от културистите, които се нуждаят от висок енергиен прием, който не насърчава превръщането на мазнините от излишните въглехидрати.

Дългосрочните опити за хранене с кетогенна диета при мишки не показват вредни последици, когато се използват до една година, което е около половината от живота на мишка. Това е обнадеждаващо, но трябва да покажем ефикасността на кетогенната диета в други животински модели на шизофрения, преди да можем да преминем към клинични изпитвания.

Може да се твърди, че кетогенната диета не е лесна за спазване и може да бъде особено предизвикателна за пациенти, страдащи от шизофрения. Това ни подтиква да търсим алтернативни начини за доставяне на диетата, може би под формата на добавка, имитираща нейните ефекти. Това изисква по-добро разбиране на случващото се в тялото и мозъка на някой, който е на кетогенна диета.

Използването на диетични средства за управление на шизофренията не е нечувано. Неотдавнашната пионерска работа в Университета в Мелбърн показа, че омега-3 мастните киселини в рибеното масло намаляват развитието на психоза при лица, които имат висок генетичен риск от развитие на шизофрения.

Може би навлизаме в ерата на хранителната психиатрия.

Золтан Сарняй е доцент и ръководител на лабораторията по психиатрична неврология в Австралийския институт по тропическо здраве и медицина, Университет Джеймс Кук.