Кетогенната диета (KD) е диета с високо съдържание на мазнини, адекватна на протеини и ниско съдържание на въглехидрати, която се използва като лечение на епилепсия от 1921 г.

теми

Свързани термини:

  • Глюкоза
  • Антиконвулсанти
  • Кетонни тела
  • Топирамат
  • Въглехидрати
  • Кетони
  • Протеин
  • Транспортер на глюкоза 1
  • Фактор на растежа на фибробластите 21

Изтеглете като PDF

За тази страница

Епилепсия

Роберто Х. Карабало, Айлин Вининг, в Наръчник по клинична неврология, 2012

Резюме

КЕТОГЕННА ДИЕТА | Диетични терапии за епилепсия

Кетогенната диета (KD) е ефективна възможност за лечение на пациенти с неразрешима епилепсия. Неотдавнашното възраждане на интереса към KD доведе до експлозия от изследвания на неговото клинично изпълнение, както и на основните механизми. KD често се инициира в болница и внимателното наблюдение гарантира намаляване на риска от нежелани събития. Предложени са скорошни модификации на KD, които се проучват, за да се оцени тяхната ефективност и безопасност. Механизмите на действие, залегнали в основата на KD, не са добре разбрани, но могат да включват множество, паралелни и евентуално синергични механизми.

Антиепилептична медикаментозна терапия при новородени

Аманда Г. Сандовал Карамиан, д-р Кортни Дж. Устхоф, д-р, по инфекциозни болести и фармакология, 2019

Кетогенна диета

Кетогенната диета е диетична терапия, при която по-голямата част от калорийния прием е мазнина, за да доведе тялото в състояние на хронична кетоза, като от своя страна променя енергийното снабдяване на мозъка. Кетогенната диета се използва при деца с нелечима епилепсия с добри доказателства, въпреки че се използва по-рядко при новородени и има по-малко публикувани доказателства за употреба при тази популация. 110111 Може да има роля за кетогенната диета в определени случаи на вродени грешки в метаболизма и това е избраното лечение при пациенти с дефицит на комплекс от пируват дехидрогеназа и дефицит на глюкозен транспортер 1 (GLUT-1). 72,112 Серия от случаи на трима новородени с ранна миоклонична епилепсия и некетотична хиперглицинемия демонстрира добра реакция на припадъци към кетогенната диета след провал на множество AED. 113 Необходими са още висококачествени доказателства, за да се определи безопасността и ефикасността на кетогенната диета при новородени.

Молекулярна и клетъчна биология на болката

16 кетогенни диети

Горните раздели очертават наличните понастоящем изследвания върху диетичните продукти и тяхното въздействие върху имунните клетки и болката. Следващият раздел ще разгледа диетичните интервенции за болка при животни и хора с различни болезнени състояния. Полезно е да се има предвид, че много от интервенциите, описани по-долу, включват произволен брой храни от горните раздели, за да се завърши терапевтична стратегия и че една от целите на тази глава е да предостави доказателства, че диетичните интервенции имат потенциала да намалят болката, предимно чрез взаимодействия с имунната система.

Кетогенната средиземноморска диета

Антонио Паоли д-р, бакалавър, д-р Херардо Боско, доктор по средиземноморска диета, 2015 г.

KDs: Обобщен изглед

KDs се характеризират с намаляване на въглехидратите (обикновено 10–12], но осъзнаването на значението на тези диети от клинична гледна точка може да се проследи до началото на 20-те години, когато те започват успешно да се използват при лечението на епилепсия [13] може да се намери в традициите на много религии.

Изглежда парадоксално, че такъв древен и ефективен инструмент за лечение на рефрактерна епилепсия, постигане на контрол на теглото, намаляване на маркерите за сърдечно-съдови рискове и възпаление, както и други патологични състояния [14] изглежда като „скотом“ или сляпо петно ​​при хранителни изследвания. Наред с огромното количество данни за влиянието на правилното хранене върху здравния статус и профилактиката на заболяванията (както се твърди от много хранителни общества), има и достатъчно доказателства в подкрепа на схващането, че диетата с ниско съдържание на въглехидрати може да доведе до подобряване на някои метаболитни процеси пътища при хората [14]. В светлината на тези атрактивни свойства бяха положени много усилия за установяване на това как KD с много ниско съдържание на въглехидрати действа върху човешкия метаболизъм. В тази глава обясняваме как KD може да се разглежда като инструмент, който може да се използва заедно с MD в определени метаболитни условия.

КЕТОГЕННА ДИЕТА | Диетично управление на епилепсията: Роля на глюкозните и кетонните органи

Връзката на KD и CR в управлението на припадъци при деца

KD е най-ефективен за намаляване на податливостта на гърчове при деца, когато се прилага на гладно или при ограничен калориен прием. Клиничните проучвания също показват, че антиконвулсантната ефективност на KD е свързана с намаляване на телесното тегло и кръвната глюкоза с около 10%. Нашите открития при EL мишки на CR диета са в съответствие с тези открития при хора. Интересно е, че антиконвулсивните ефекти на KD могат да бъдат загубени при пациенти, които изпитват повишаване на нивата на кръвната глюкоза, както в случая с тези, които наддават на тегло по време на диетата или които консумират въглехидрати. Въз основа на нашите проучвания с EL мишки, ние предполагаме, че защитните ефекти срещу припадъци на KD биха били най-добри, когато се прилагат в намалени количества, така че нивата на кръвната захар и телесното тегло също да бъдат намалени. Също така е важно да се признае, че консумацията на KD в неограничени количества е нездравословна поради високото съдържание на мазнини в диетата. Консумацията в ограничени количества осигурява максимална терапевтична полза срещу епилепсия, като същевременно намалява неблагоприятните ефекти от високото съдържание на мазнини в диетата.

КЕТОГЕННА ДИЕТА | Антиконвулсантни механизми на кетогенна диета

Въведение

Кетогенната диета (KD) е диета с високо съдържание на мазнини, адекватна на протеини и ниско съдържание на въглехидрати, която се използва като лечение на епилепсия от 1921 г. KD обикновено се прилага в съотношение 4: 1 мазнини към въглехидрати + протеини, при което ∼90% от калориите се получават от мазнини. Обикновено препоръчителният дневен калориен прием се намалява с ∼25%. По време на диетичното лечение черният дроб метаболизира мазнините в кетонни тела, които вместо глюкоза след това се превръщат в основен източник на метаболитно гориво. По някакъв начин това превключване на метаболизма дава антиконвулсивен ефект. По принцип броят на гърчовете намалява наполовина или повече при приблизително 50% от тези, които се придържат към диетата. Този диетичен режим трябва да се спазва стриктно, тъй като дори малки количества глюкоза (или прекомерен прием на калории) намаляват ефикасността на KD.

Ние сме фокусирали своите изследвания върху механизмите на KD по различни причини. Първо, антиконвулсантите не контролират адекватно гърчовете при много пациенти с епилепсия и често причиняват нежелани странични ефекти. Днес диетата се използва главно за лечение на рефрактерни припадъци и ефективно управлява голямо разнообразие от епилепсии. Има малко странични ефекти. Може би най-важното, обаче, има експериментални намеци, че диетата може също да ограничи прогресията на заболяването и да предотврати невродегенерацията. Кръстосаните сравнения на антиконвулсивния профил на KD със спектъра на активност за други AEDs предполагат, че KD действа уникално за контрол на гърчовете. По този начин изясняването на механизмите на KD вероятно ще даде уникална представа за мозъчния метаболизъм, от който могат да се появят мощни нови стратегии за лечение на епилепсия и, може би, други невродегенеративни нарушения.

Висококалорични диети при амиотрофичен страничен склероис

Кетогенна диета

Кетоза при леко когнитивно увреждане и болест на Алцхаймер

Кетогенни диети

KD са разработени през 20-те години, за да се намали честотата на припадъците при епилептиците. KDs имат много ниско съдържание на въглехидрати и протеини и много високо съдържание на мазнини и са разработени, за да имитират физиологичните промени, наблюдавани при продължително гладуване [25]. KDs водят до увеличаване на циркулиращите KB (кетоза). KB служат на съществен процес при възрастни хора, за да осигурят алтернатива на глюкозата за мозъка по време на ниска наличност на глюкоза. Например, Owen et al. гладували затлъстели доброволци в продължение на 5-6 седмици и изследвали промените в мозъчния метаболизъм. По време на 5- до 6-седмичното гладуване концентрацията на основния KB β-хидроксибутират (BHB) беше повишена до диапазона от 4-8 mM, 10- до 20 пъти над нормалните стойности на гладно от 12 часа. Артериовенозните разлики в мозъка измерват значително използване на KB и се изчислява, че при тези условия KB осигуряват около 60% от енергийните нужди на мозъка [26] .

KD демонстрират потенциал за лечение на няколко неврологични състояния, различни от епилепсия (Таблица 40.1). Промяната в съдържанието на макронутриенти в KD от стандартна диета предизвиква набор от промени, като намалена глюкоза, ниско ниво на инсулин/IGF сигнализиране и повишени нива на разединяване на протеини, всеки от които може да допринесе за невропротективни ефекти. И все пак KBs са демонстрирали невропротективни свойства. KBs, използвани в системи за клетъчни култури или инфузирани в животински модели, демонстрират невропротекция в много системи, включително: защита от токсичност на глутамат [35], исхемия [36] и 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрахидропиридин ( MPTP) токсичност (Таблица 40.2) [45] .

Таблица 40.1. Невропротекция на KD

InjurySpeciesOutcome
ALSМишкиПовишен брой моторни неврони [27]
Травматично увреждане на мозъкаПлъховеНамален обем на контузия [28]
От н.е.МишкиНамалени нива на Ар [29]
KA-индуцирани припадъциМишкиПовишено оцеляване на клетките [30]
GLUT1 хаплонедостатъчностХораНамалена честота на припадъците [31]
Болестта на ПаркинсонХораПодобрена двигателна функция [32]
ИсхемияПлъховеЗащита от невродегенерация [33]
MCIХораПодобрена производителност на паметта [34]

Доказано е, че KD осигуряват защита на невронните клетки от различни обиди.

Таблица 40.2. Невропротективни ефекти на кетонните тела

InterventionInjurySpeciesOutcome
ACAГлутаматна токсичностПлъхове, клетъчен културНевропротекция [37]
BHB/ACAГлутаматна токсичностКлетъчни културиПовишено оцеляване на клетките [35]
BHBГлутаматна токсичностПлъховеНевропротекция и намалена липидна пероксидация [38]
BHB/ACAГлутаматна токсичностКлетъчни културиПовишена митохондриална ефективност [39]
BHBХипоксияКлетъчни културиПовишено оцеляване на клетките [40]
BHBХипоксияМишкиПоддържан ATP и ниско съдържание на лактат [41]
BHBИсхемияМишкиНамалена площ на мозъчния инфаркт [36]
BHBТравматично увреждане на мозъкаПлъховеВъзстановени нива на ATP след CCI [42]
MCTОт н.е.ХораПодобрена когнитивна ефективност [43]
BHBОт н.е.Клетъчни културиПовишено оцеляване на клетките [44]
BHBБолестта на ПаркинсонМишкиПодобрена невронална преживяемост, подобрена митохондриална ефективност [45]
BHBБолестта на ПаркинсонКлетъчни културиПовишено оцеляване на клетките [46]

Доказано е, че кетонните тела осигуряват защита на невронните клетки от различни обиди.

Съкращения: ACA, ацетоацетат; BHB, β-хидроксибутират.

KBs са лесно метаболизиран субстрат и могат да доведат до повишена метаболитна ефективност. Sato et al. лекува перфузирани сърца на плъхове с нива на KBs, открити по време на глад (4 mM BHB и 1 mM ACA) и сравнява скоростта на консумация на кислород със сърдечни клетки, третирани само с глюкоза. Установено е, че лечението с KB повишава сърдечната ефективност с 13% в сравнение с контролните сърца. Увеличението на метаболитната ефективност може да се отдаде на увеличаване на пуловете ацетил-КоА и увеличаване на силата на редокс двойката NADH/NAD [6]. В допълнение, други автори са демонстрирали, че метаболизмът на KB увеличава митохондриалния пул от сукцинат, позволявайки байпас на дефицити на комплекс I [45] .

Studzinski et al. изследва ефектите от индуцирането на кетоза при възрастни кучета бигъл (на възраст 9-11 години) в продължение на 2 месеца. Това проучване не прилага KD, но вместо това използва MCTs за индуциране на кетоза. МСТ са триглицериди с вериги на мастни киселини между 5 и 12 въглерода. МСТ са имунизирани срещу регулацията на дълговерижните мастни киселини и са добре известни със своите кетогенни свойства, независими от хранителните фактори [7]. Кетогенното лечение доведе до умерени нива на кетоза, в диапазона от 0,1-0,3 mM. Митохондриите бяха изолирани от теменните и фронталните лобове, измити без KB и установено, че демонстрират подобрена честота на дишане и повишена метаболитна ефективност. Освен това в митохондриалната фракция бяха открити значителни намаления на маркерите за окислително увреждане [47]. Читателят се позовава на няколко рецензии, които широко обхващат метаболитната ефективност на метаболизма на KB [48] .

Епилепсия

Кетогенна диета

Кетогенната диета (KD) е тествана за първи път при хора с епилепсия през 1921 г. от Ръсел Уайлдър, 47 но се използва по-рядко, след като фенобарбитал и други ASD станат достъпни. През 90-те години имаше възраждане на KD, след като синът на известен филмов продуцент беше успешно лекуван и няколко програми за KD бяха излъчени по телевизията. KD обикновено се използва при деца с устойчива на лекарства епилепсия и е успешна при различни видове епилепсия, като тежка миоклонична епилепсия в ранна детска възраст, туберкулозна склероза и детски спазми.

Диетата е диета с високо съдържание на мазнини, ниско съдържание на въглехидрати и ниско съдържание на протеини, където съотношението мазнини към въглехидрати и протеини (в грамове) е приблизително 4 към 1. Отговорът на диетата може да бъде бърз при някои пациенти и може отнеме няколко седмици в други. Диетата може да продължи, ако припадъците продължават; при тези пациенти, при които гърчовете спират, рецидив на епилепсия се наблюдава само при 20%.

Причината за ефикасността на KD не е напълно ясна. Предполагаше се, че ограничаването на калориите е важен компонент, тъй като гладуването може да намали гърчовете при пациенти с епилепсия 47 и лабораторни животни. Поради това беше препоръчано KD да се прилага с калорични ограничения до 75% от препоръчителната хранителна добавка (RDA). В допълнение, ограничаването на калориите увеличава производството на кетони от KD. Някои проучвания показват, че ограничаването на калориите е от съществено значение за способността на KD да спира гърчовете, но други са показали, че не е от съществено значение.

Има много хипотези за механизма на действие на КД. Корелацията на нивата на кетони с контрола на припадъците кара мнозина да вярват, че кетоните са пряко отговорни. В допълнение, основните кетонни тела, β-хидроксибутират, ацетил коензим А и ацетон, всички имат действия, които намаляват гърчовете при лабораторни животни. Друга хипотеза е, че KD води до по-голямо производство на митохондрии в невроните и повече енергия. Една от причините за увеличените митохондрии може да бъде ефектът на KD за изместване на производството на АТФ от гликолиза в цитоплазмата към митохондрии. Увеличените митохондрии могат да поддържат ATPases като Na +/K + помпата и да помогнат на невроните да се реполяризират по-бързо по време на гърчове. В резултат на това припадъците ще бъдат съкратени.

Преминаването в клетъчното производство на АТР към митохондриите може да предотврати припадъци по друг начин, основаващ се на идеята, че АТФ, произведен чрез гликолиза, е близо до АТР-зависими К + канали в плазмената мембрана, но производството на АТФ в митохондриите не е така. Следователно, ако гликолизата бъде намалена, АТР-медиираното инхибиране на К + канала ще бъде намалено. Последицата ще бъде отваряне на K + канал, което води до хиперполяризация на клетката и намаляване на възбудимостта.

Друго обяснение за ефектите на KD се основава на увеличеното производство на GABA и намаленото освобождаване на излишък от ацетил коензим А, причинен от глутамат, който предизвиква шунт в цикъла на Кребс към производството на α-кетоглутарат, който произвежда глутамат . Човек би си помислил, че повишаването на нивата на глутамат би увеличило вероятността от гърчове, вместо да има защитен ефект, но има две причини, поради които вместо това може да възникне намаляване на гърчовете: (1) глутаматът е предшественик на GABA, така че повече GABA се произвежда; и (2) може да има дефект в транспорта на глутамат в синаптични везикули в присъствието на кетонното тяло ацетоацетат, тъй като ацетоацетатът инхибира везикуларния глутамат транспортер vGLUT-2. Повишената концентрация на аденозин, причинена от KD, също се предлага да медиира ефектите от диетата върху гърчове, тъй като аденозинът е ендогенно съединение с антиконвулсантни действия.