Ang Ketone β-hydroxybutyrate ay nagpapanumbalik ng memorya at synapses sa panahon ng high-fat diet

Ang mga siyentipiko mula sa Spain, na pinamumunuan ni Dr. Roquio Rojas, ay naglathala ng malakihang pag-aaral sa Molecular Metabolism na nagpapakita na ganap na hinaharangan ng β-hydroxybutyrate (BHB) ang mga neurodegenerative effect ng isang diyeta na mayaman sa saturated fats sa mga synapses at cognitive function sa mga daga.

Bakit ito mahalaga?

Ang mga diyeta na mataas sa palmitic acid (ang pangunahing taba ng saturated sa karamihan ng mga taba ng hayop at ilang langis ng gulay) ay matagal nang nauugnay sa kapansanan sa memorya at pagbaba ng synaptic plasticity. Samantala, ang BHB, isang pangunahing ketone metabolite na ginawa sa panahon ng pag-aayuno o isang ketogenic diet, ay nagsisilbing alternatibong mapagkukunan ng enerhiya para sa mga neuron at kilala sa mga anti-inflammatory at epigenetic effect nito.

Mga pamamaraan at eksperimentong disenyo

1. Kultura ng cortical neuron

   • Ang mga neuron ng mouse ay natupok ng 200 µM palmitic acid, na nagresulta sa pagbawas sa density ng AMPA GluA1 receptors sa lamad at pagsugpo ng synaptic transmission.

   • Kaayon, 5 mM BHB ang idinagdag sa kultura. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang BHB ay hindi lamang nadagdagan ang expression ng GluA1 sa sarili nitong, ngunit ganap ding neutralisahin ang nakakapinsalang epekto ng palmitate.

2. Mga seksyon ng hippocampal

   • Ang mga electrophysiological parameter ng synapses ay nasuri sa mga buhay na hiwa ng utak. Binawasan ng palmitic acid ang parehong amplitude at long-term potentiation (LTP), isang indicator ng synaptic plasticity. Ang pagpapakilala ng BHB sa medium ay nagbalik ng mga parameter na ito sa paunang antas.

3. Mga pagsusuri sa pag-uugali sa mga hayop

   • Ang isang pangkat ng mga daga ay pinakain ng diyeta na naglalaman ng 49 porsiyento ng kanilang mga calorie mula sa taba ng saturated sa loob ng dalawang buwan. Isang control group ang kumain ng karaniwang diyeta.

   • Ang memorya ay sinusukat sa Maurice maze: ang isang high-fat diet ay nagresulta sa isang pagkasira sa oras ng paghahanap sa platform, samantalang ang isang araw-araw na oral na dosis ng BHB (100 mg/kg) ay ganap na naibalik ang pagganap sa antas ng mga kontrol na hayop.

Mga mekanismo ng molekular

• Energy Metabolism: Inililipat ng BHB ang mga neuron mula sa glucose-dependent sa isang ketone-dependent pathway para sa paggawa ng ATP, na binabawasan ang labis na pagbuo ng reactive oxygen species sa panahon ng paggamit ng taba.
• Anti-inflammatory effect: Pinipigilan ng BHB ang NLRP3 inflammasome activation, binabawasan ang paglabas ng mga proinflammatory cytokine at pinoprotektahan ang mga neuron mula sa pangalawang inflammatory damage.
• Epigenetic regulation: Ang BHB ay gumaganap bilang isang natural na inhibitor ng histone deacetylases (HDAC), na humahantong sa pagtaas ng acetylation ng mga histone protein at pagtaas ng transkripsyon ng mga gene na responsable para sa synaptic remodeling at neuroprotection.

Mga prospect para sa klinikal na aplikasyon

Binibigyang-diin ng mga may-akda na ang BHB ay maaaring isang promising neuroprotector para sa mga taong nasa hindi malusog na diyeta o nagdurusa mula sa labis na katabaan at metabolic syndrome. Ang mga karagdagang pag-aaral ay dapat matukoy:

• Mga Pinakamainam na Dosis at Pangangasiwa ng BHB sa mga Tao
• Tagal at kaligtasan ng paggamit - upang maiwasan ang ketotic stress sa mga pasyente na may cardiovascular o renal pathologies.
• Posibilidad ng synthesizing stable BHB analogues na may pinahusay na bioavailability.

"Ang aming trabaho ay nagpapakita na ang BHB ay hindi lamang nagbabayad para sa mga kakulangan sa enerhiya, ngunit direktang nagpapanumbalik ng mga pangunahing synaptic transmission molecule, na nagpoprotekta sa memorya mula sa pinsala sa taba," pagtatapos ni Dr. Rojas.

Ang pananaliksik na ito ay nagbubukas ng pinto sa mga bagong nutraceutical at mga gamot na maaaring maprotektahan ang utak sa harap ng isang modernong diyeta na mayaman sa saturated fats at mabagal na pagbaba ng cognitive.