Ketogena dijeta ima svoje fanatike i klevetnike među onima koji su na dijeti, ali u svakom slučaju, dijeta ima naučno dokumentovan uticaj na pamćenje kod miševa. Dok su otkrivali kako dijeta sa visokim sadržajem masti i malo ugljenih hidrata podstiče pamćenje kod starijih miševa, naučnici iz Baka i tim sa Univerziteta u Čileu identifikovali su novi put molekularne signalizacije koji poboljšava funkciju sinapse i pomaže u objašnjenju koristi ishrane za zdravlje mozga i starenje.
Objavljeni u izdanju Cell Reports Medicine od 5. juna 2024., nalazi daju nova uputstva za ciljanje efekata pamćenja na molekularnom nivou, bez potrebe za ketogenom dijetom ili čak nusproizvodima. Rad je naslovljen „Primena ketogene dijete kasnije u životu poboljšava pamćenje modifikovanjem sinaptičkog kortikalnog proteoma preko PKA signalnog puta kod starijih miševa.
„Naš rad ukazuje na to da efekti ketogene dijete imaju široku korist od funkcije mozga, a mi pružamo mehanizam delovanja koji nudi strategiju za održavanje i poboljšanje ove funkcije tokom starenja“, rekao je stariji autor studije, Christian Gonzalez-Billault, dr., koji je profesor na Universidad de Chile i direktor njihovog Geroscience Centra za zdravlje mozga i metabolizam, i vanredni profesor na Institutu Buck.
„Nadovezujući se na naš prethodni rad koji pokazuje da ketogena dijeta poboljšava zdravlje i pamćenje kod starijih miševa, ovaj novi rad ukazuje na to da možemo početi sa starijim životinjama i još uvek poboljšati zdravlje mozga koji stare, i da promene počinju da se dešavaju relativno brzo, “ rekao je John Nevman, MD, Ph.D., čija je laboratorija u Bucku sarađivala sa dr Gonzalez-Billaultom na studiji.
Njuman je i docent na Institutu Bak i gerijatar na Univerzitetu Kalifornije u San Francisku. „To je do sada najdetaljnija studija ketogene dijete i starenja mozga kod miševa.“
Pre više od jednog veka, istraživači su primetili da pacovi koji su konzumirali manje hrane žive duže. „Sada znamo da sposobnost da se manipuliše životnim vekom ne znači da jedemo manje“, rekao je Njuman, već je zapravo povezan sa signalima unutar ćelija koji uključuju i isključuju specifične puteve kao odgovor na dostupne hranljive materije. Mnogi od tih puteva su povezani sa starenjem, kao što je kontrola prometa proteina i metabolizma.
Neki od tih signala su ketonska tela, koja se sastoje od acetoacetata (AcAc), β-hidroksibutirata (BHB) i u mnogo manjoj meri od acetona. Ovi molekuli se rutinski proizvode u jetri. Oni se povećavaju kada je glukoza u nedostatku, bilo zbog ograničenja kalorija, intenzivne vežbe ili malog unosa ugljenih hidrata, kao što je ketogena dijeta.
Pre sedam godina, Njuman je predvodio tim koji je objavio prvi dokaz koncepta da ako ketogena dijeta izlaže miševe povećanim nivoima ketonskih tela tokom većeg dela njihovog odraslog života, to im pomaže da žive duže i stare na zdraviji način. „Najupečatljiviji efekat na njihovo zdravlje dok su starili bio je to što im je sačuvano pamćenje; možda je bilo čak i bolje nego kada su bili mlađi“, rekao je on.
Sadašnju studiju, osmišljenu da odgovori na to koji deo ketogene dijete ima efekat i kako utiče na mozak na molekularnom nivou kako bi se poboljšalo pamćenje, vodio je Gonzalez-Bilault u saradnji sa naučnicima iz Buck-a. Miševi na ketogenoj dijeti su hranjeni u omjeru od 90% kalorija iz masti i 10% iz proteina, dok su miševi na kontrolnoj ishrani dobijali istu količinu proteina, ali samo 13% masti.
Probni miševi, „naprednih godina“ starijih od dve godine, primili su jednu nedelju ketogene dijete, uz jednu nedelju kontrolne dijete, da bi sprečili da se miševi prejedu i postanu gojazni.
Prednosti ketogene dijete, rekao je Gonzalez-Billault, demonstrirane su kroz neurofiziološke i bihejvioralne eksperimente sa miševima koji testiraju koliko dobro mehanizmi uključeni u generisanje memorije, skladištenje i vraćanje funkcionišu kod starijih životinja.
Kada su oni pokazali da je izgledalo da ketogena dijeta ima koristi od toga koliko dobro funkcionišu sinapse odgovorne za pamćenje, oni su duboko zaronili u sastav proteina u ovim sinapsama u hipokampusu, u saradnji sa profesorom Buck Birgit Schilling, dr. rukovodi Centrom za proteomiku i spektrometriju mase.
„Iznenađujuće, videli smo da je ketogena dijeta izazvala dramatične promene u proteinima sinapse“, rekao je Šiling. Još više iznenađujuće, rekla je, bilo je da su promene počele nakon relativno kratkog izlaganja dijeti (testirano nakon samo jedne nedelje na dijeti) i da su vremenom postale još izraženije (testirano ponovo nakon šest nedelja i godinu dana).
Dalja ispitivanja su pokazala da se u sinapsama ketogenom ishranom aktivirao određeni signalni put (protein kinaza A, koja je kritična za aktivnost sinapse). U izolovanim ćelijama, tim je tada pokazao da se čini da BHB, glavno ketonsko telo proizvedeno u ketogenoj ishrani, aktivira ovaj put.
Ovo dovodi do ideje, rekao je Gonzalez-Billault, da ketonska tela (posebno BHB) igraju ključnu ulogu ne samo kao izvor energije, već i kao signalni molekul.
„BHB gotovo sigurno nije jedini molekul u igri, ali mislimo da je ovo važan deo razumevanja kako ketogena dijeta i ketonska tela funkcionišu“, rekao je Njuman. „Ovo je prva studija koja zaista povezuje duboke molekularne mehanizme svih ketonskih tela. put do poboljšanja starenja mozga.“
Gledajući unapred, rekao je, sledeći korak bi bio da se vidi da li se ista zaštita memorije može postići korišćenjem samog BHB-a, ili možda čak i ciljanije od toga direktno manipulisanjem signalnim putem protein kinaze A.
„Ako bismo mogli da ponovo stvorimo neke od efekata velike slike na funkciju sinapse i pamćenje samo manipulisanjem tim signalnim putem u pravim ćelijama“, rekao je on, „na kraju ne bismo ni morali da jedemo ketogenu dijetu“.
