05.05.2023
Redaktor:
Monika Stelmach
Źródło: Paweł Wernicki/PAP, bioRxiv: „Ketogenic diet therapy for pediatric epilepsy is associated with alterations in the human gut microbiome that confer seizure resistance in mice”
Dieta ketogeniczna może leczyć padaczkę, zmieniając mikrobiom jelitowy
Nowe odkrycie sugeruje, że mikrobiom jelitowy jest odpowiedzialny za zmniejszający ryzyko napadów padaczkowych efekt diety ketogenicznej – informuje pismo „bioRxiv” w nierecenzowanym artykule.
Dieta ketogeniczna jest uboga w węglowodany oraz bogata w białka i tłuszcze. Stosuje się ją w leczeniu padaczki od około stu lat, ale mechanizm działania nie jest jasny.
Wcześniej prof. Elaine Hsiao z University of California w Los Angeles i jej współpracownicy odkryli, że dieta keto nie chroni przed napadami padaczkowymi w przypadku myszy pozbawionych mikrobiomu.
Teraz naukowcy wykazali, że myszy, które otrzymały drobnoustroje jelitowe od dzieci z padaczką na diecie ketogenicznej, były chronione przed napadami padaczkowymi. Sugeruje to, że przeciwdrgawkowe działanie diety wynika ze zmian w mikrobiomie jelitowym.
Prof. Hsiao i jej zespół pobrali próbki kału od 10 dzieci z padaczką oporną na leki przeciwpadaczkowe. Każde dziecko dostarczyło próbkę dzień przed i miesiąc po rozpoczęciu diety keto. Następnie naukowcy liofilizowali próbki, mieszali je z płynem i karmili nimi myszy na zwykłej diecie, przy czym połowa myszy otrzymywała próbki przed keto, a druga połowa – po.
Wszystkim zwierzętom podano antybiotyki w celu usunięcia istniejącego mikrobiomu jelitowego, aby tylko bakterie z próbek mogły skolonizować ich jelita.
Następnie za pomocą stymulacji elektrycznej naukowcy wywołali u myszy drgawki. Myszy, które zjadły próbki od dzieci na diecie ketonowej, potrzebowały średnio o 22 proc. więcej stymulacji, aby wystąpiły drgawki w porównaniu z myszami, które zjadły próbki pobrane przed przejściem na dietę ketogeniczną. Wskazuje to, że dieta keto chroni przed napadami padaczkowymi dzięki zmianie mikrobiomu jelitowego.
Analiza próbek kału pobranego zarówno od ludzi, jak i myszy wykazała, że dieta ketogeniczna była związana z różnicami dotyczącymi 20 produktów ubocznych trawienia (metabolitów). Wzrosła ilość metabolitów związanych z trawieniem tłuszczów, spadła natomiast zawartość kinureniny, co już wcześniej wiązano z podatnością na napady padaczkowe.
Z kolei analiza genetyczna próbek tkanki mózgowej pobranych od myszy wykazała, że zwierzęta z grupy post-keto miały w genach zmiany związane z napadami padaczkowymi i zapaleniem mózgu.
Jak zwracają uwagę autorzy, przestrzeganie diety ketogenicznej może być dla pacjenta trudne. Jeśli uda się ustalić, w jaki sposób dieta pomaga chorym na epilepsję, można będzie udoskonalić leczenie i ułatwić życie pacjentom.
Nie wszystkim dzieciom pomogła trwająca miesiąc dieta. Mikrobiom jelitowy może być tylko jednym z czynników, które przyczyniają się do ochrony przed napadami drgawek, a różnice genetyczne mogą blokować efekty działania mikrobiomu.
Wcześniej prof. Elaine Hsiao z University of California w Los Angeles i jej współpracownicy odkryli, że dieta keto nie chroni przed napadami padaczkowymi w przypadku myszy pozbawionych mikrobiomu.
Teraz naukowcy wykazali, że myszy, które otrzymały drobnoustroje jelitowe od dzieci z padaczką na diecie ketogenicznej, były chronione przed napadami padaczkowymi. Sugeruje to, że przeciwdrgawkowe działanie diety wynika ze zmian w mikrobiomie jelitowym.
Prof. Hsiao i jej zespół pobrali próbki kału od 10 dzieci z padaczką oporną na leki przeciwpadaczkowe. Każde dziecko dostarczyło próbkę dzień przed i miesiąc po rozpoczęciu diety keto. Następnie naukowcy liofilizowali próbki, mieszali je z płynem i karmili nimi myszy na zwykłej diecie, przy czym połowa myszy otrzymywała próbki przed keto, a druga połowa – po.
Wszystkim zwierzętom podano antybiotyki w celu usunięcia istniejącego mikrobiomu jelitowego, aby tylko bakterie z próbek mogły skolonizować ich jelita.
Następnie za pomocą stymulacji elektrycznej naukowcy wywołali u myszy drgawki. Myszy, które zjadły próbki od dzieci na diecie ketonowej, potrzebowały średnio o 22 proc. więcej stymulacji, aby wystąpiły drgawki w porównaniu z myszami, które zjadły próbki pobrane przed przejściem na dietę ketogeniczną. Wskazuje to, że dieta keto chroni przed napadami padaczkowymi dzięki zmianie mikrobiomu jelitowego.
Analiza próbek kału pobranego zarówno od ludzi, jak i myszy wykazała, że dieta ketogeniczna była związana z różnicami dotyczącymi 20 produktów ubocznych trawienia (metabolitów). Wzrosła ilość metabolitów związanych z trawieniem tłuszczów, spadła natomiast zawartość kinureniny, co już wcześniej wiązano z podatnością na napady padaczkowe.
Z kolei analiza genetyczna próbek tkanki mózgowej pobranych od myszy wykazała, że zwierzęta z grupy post-keto miały w genach zmiany związane z napadami padaczkowymi i zapaleniem mózgu.
Jak zwracają uwagę autorzy, przestrzeganie diety ketogenicznej może być dla pacjenta trudne. Jeśli uda się ustalić, w jaki sposób dieta pomaga chorym na epilepsję, można będzie udoskonalić leczenie i ułatwić życie pacjentom.
Nie wszystkim dzieciom pomogła trwająca miesiąc dieta. Mikrobiom jelitowy może być tylko jednym z czynników, które przyczyniają się do ochrony przed napadami drgawek, a różnice genetyczne mogą blokować efekty działania mikrobiomu.
