За последние два года подход к лечению психических и нейродегенеративных заболеваний кардинально изменился. Сама болезнь стала рассматриваться не как «сбой какого-то одного факторов», а как комплексное расстройство. И подходы к лечению становятся такими же комплексными. А их первичная цель находится далеко за пределами мозга.  В случае с болезнью Альцгеймера, кето-диета работает сразу по нескольким направлениям. И вот каким именно.

Генетика, болезнь Альцгеймера и кето-диета

Новое исследование показывает, что кетогенная диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов может защитить мозг от ранних изменений, характерных для болезни Альцгеймера, у людей с генетическим риском. Такая диета восстанавливает баланс кишечных бактерий и энергетический обмен веществ мозга.

У носителей варианта гена APOE4 наблюдается самый высокий генетический риск развития болезни Альцгеймера (БА), болезни, которую пока что можно только замедлить, но не остановить. Также, еще задолго до появления первых симптомов, у носителей APOE4 нарушается метаболизм глюкозы в мозге, меняется состав микробиома кишечника и прослеживается повышенный уровень окислительного стресса, той самой «ржавчины» клеток.

Ученые из Университета Миссури (MU), сосредоточились вокруг иной гипотезы. Может ли кетогенная диета, которая переключает источник питания организма с глюкозы на кетоны, улучшить метаболизм мозга и здоровье кишечника у молодых мышей с APOE4, которые напрямую относятся к «группе риска». Также, это не первый случай, когда кето-диету связывают с улучшением работы мозга. В частности, этот же вид диеты положительно коррелирует с состоянием человека при биполярном расстройстве.

Когда мы едим углеводы, наш мозг преобразует глюкозу в необходимое себе топливо, но у носителей гена APOE4, особенно у женщин, возникают трудности с преобразованием глюкозы в чистую энергию для мозга, и это тянет за собой спад когнитивных функций в будущем. При переходе на кето-диету вырабатываются кетоны, которые используются в качестве альтернативного источника энергии. Это способно снизить риск развития болезни Альцгеймера, сохраняя здоровье клеток мозга.

Аспирантка университета Миссури Кира Иванич, ведущий автор исследования.

Наглядный эффект кето-диеты

Исследователи взяли 59 генетически модифицированных мышей мужского и женского пола, экспрессирующих или вариант человеческого гена APOE3 (нейтральный риск), или APOE4 (высокий риск). Мышей разделили на две группы, по типу рациона: обычное питание в контрольной группе, кето-диета в экспериментальной группе. Мышей держали на измененном рационе 16 недель, начиная с 12-недельного возраста.

Затем ученые использовали метод дробовой метагеномики для измерения изменений в составе и разнообразии микробиома кишечника. А также метод целевой метаболомики мозга для количественной оценки сотен метаболитов мозга, связанных с выработкой энергии, нейротрансмиттерами и окислительным балансом.

Статистические корреляции использовались для изучения связи между специфическими кишечными микробами и химическими изменениями в мозге. Используемая кето-диета включала 75% жиров, 8,6% белков и чуть более 3% углеводов.

Первые результаты кето-диеты

У самок мышей в группе высокого риска APOE4 на обычной диете снизилось бактериальное разнообразие микробиома кишечника – это ясный маркер плохого состояния кишечника. А через 16 недель кетогенной диеты разнообразие микробиома восстановилось.

Кето-диета коррелировала с ростом количества полезных бактерий Lactobacillus и уменьшением количества потенциально вредных, таких как Bacteroides intestinalis. Эти виды Lactobacillus были связаны с более высоким уровнем полезных метаболитов мозга, в то время как Bacteroides intestinalis был связан с более низким уровнем полезных метаболитов в мозге.

У всё тех же мышей APOE4 но в контрольной выборке наблюдалось снижение уровня ключевых метаболитов мозга, включая промежуточные продукты цикла трикарбоновых кислот, а они критически важны для митохондриальной энергизации. Природу психических заболеваний в тесной связке со здоровьем митохондрий разбирал в комплексном переводе лекций Эндрю Губермана: в этом и этом материалах.

Работа митохондрий клеток напрямую сказывается на производстве и чувствительности к нейромедиаторам, таким как глутамат, ГАМК и дофамин, а также к работе антиоксидантов. Кето-диета восстановила дефициты нейромедиаторов, особенно у самок мышей в группе APOE4, нормализовав большинство метаболитов в мозге до уровней, наблюдаемых в выборке APOE3.

Кето-диета полезна, но именно когда есть расстройство

Самки мышей в экспериментальной группе APOE4 дали наиболее выраженный положительный ответ на кето-диету. У самцов мышей и мышей APOE3 тоже наблюдались изменения микробиома кишечника, но это повлекло куда менее выраженное улучшение метаболизма мозга. Это указывает на гендерную специфичность метаболической уязвимости у носителей APOE4 и большую пользу таких вмешательств, как кето-диета, для самок.

Само собой, у исследования есть свои ограничения. Наиболее очевидное – исследование на мышах, поэтому результаты пока нельзя напрямую применить к людям. Концентрации метаболитов в мозге измерялись относительно, а не в абсолютных значениях. Исследование носило корреляционный характер, демонстрируя взаимосвязи, но не доказывая причинно-следственную связь между рационом питания, микробами и биохимией мозга. Кроме того, в исследовании не проверялись поведение и когнитивные функции, поэтому мы не знаем, приводят ли улучшения метаболизма к улучшению памяти или других функций.

Тем не менее, результаты подчеркивают влияние питания на здоровье и подчеркивают важность персонализированной медицины.

Вместо того, чтобы ожидать, что одно решение подойдет всем, возможно, лучше учитывать множество факторов, включая генотип, микробиом кишечника, пол и возраст. Поскольку симптомы болезни Альцгеймера, которые, как правило, необратимы после начала, обычно проявляются после 65 лет, о сохранении здоровья мозга следует думать задолго до этого, поэтому мы надеемся, что наше исследование сможет дать надежду многим людям благодаря раннему вмешательству.

Соавтор исследования Ай-Лин Линь, профессор медицинского факультета Университета Монреаля.

Что в итоге. Если вы здоровы, ваш мозг работает отлично, и вы довольны своим рационом, то бросаться с головой в кето-диету будет опрометчиво. Мягко говоря. А вот если есть предпосылки негативных маркеров, то стоит не столько искать волшебную таблетку, сколько пересмотреть комплексное отношение к жизни.

Про образ жизни, поведенческие паттерны, действующие вещества и многое другое, что служит во благо мозгу, психике и личной эффективности – читайте в материалах Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!