Ketón β-hydroxybutyrát obnovuje pamäť a synapsie počas diéty s vysokým obsahom tukov

Vedci zo Španielska pod vedením Dr. Roquia Rojasa publikovali rozsiahlu štúdiu v časopise Molecular Metabolism, ktorá ukazuje, že β-hydroxybutyrát (BHB) úplne blokuje neurodegeneratívne účinky stravy bohatej na nasýtené tuky na synapsie a kognitívne funkcie u myší.

Prečo je to dôležité?

Strava s vysokým obsahom kyseliny palmitovej (hlavný nasýtený tuk vo väčšine živočíšnych tukov a niektorých rastlinných olejoch) sa už dlho spája so zhoršením pamäti a zníženou synaptickou plasticitou. BHB, kľúčový ketónový metabolit produkovaný počas hladovania alebo ketogénnej diéty, slúži ako alternatívny zdroj energie pre neuróny a je známy svojimi protizápalovými a epigenetickými účinkami.

Metódy a experimentálny dizajn

1. Kultúra kortikálnych neurónov

   • Myšie neuróny boli inkubované s 200 µM kyseliny palmitovej, čo viedlo k zníženiu hustoty receptorov AMPA GluA1 na membráne a inhibícii synaptického prenosu.

   • Súbežne sa do kultúry pridalo 5 mM BHB. Vedci zistili, že BHB nielenže sám o sebe zvýšil expresiu GluA1, ale tiež úplne neutralizoval škodlivý účinok palmitátu.

2. Hipokampálne rezy

   • Elektrofyziologické parametre synapsií boli hodnotené na živých mozgových rezoch. Kyselina palmitová znížila amplitúdu aj dlhodobú potenciáciu (LTP), čo je indikátor synaptickej plasticity. Zavedenie BHB do média vrátilo tieto parametre na pôvodnú úroveň.

3. Behaviorálne testy na zvieratách

   • Skupina myší bola dva mesiace kŕmená stravou obsahujúcou 49 percent kalórií z nasýtených tukov. Kontrolná skupina jedla štandardnú stravu.

   • Pamäť sa merala v Mauriceovom bludisku: strava s vysokým obsahom tukov viedla k zhoršeniu času vyhľadávania platformy, zatiaľ čo denná perorálna dávka BHB (100 mg/kg) úplne obnovila výkonnosť na úroveň kontrolných zvierat.

Molekulárne mechanizmy

• Energetický metabolizmus: BHB prepína neuróny z glukózo-dependentnej na ketón-dependentnú dráhu produkcie ATP, čím znižuje nadmernú tvorbu reaktívnych foriem kyslíka počas využitia tukov.
• Protizápalový účinok: BHB inhibuje aktiváciu inflamasómu NLRP3, čím znižuje uvoľňovanie prozápalových cytokínov a chráni neuróny pred sekundárnym zápalovým poškodením.
• Epigenetická regulácia: BHB pôsobí ako prirodzený inhibítor históndeacetyláz (HDAC), čo vedie k zvýšenej acetylácii histónových proteínov a zvýšenej transkripcii génov zodpovedných za synaptickú remodeláciu a neuroprotekciu.

Perspektívy klinického využitia

Autori zdôrazňujú, že BHB môže byť sľubným neuroprotektorom pre ľudí s nezdravou stravou alebo trpiacich obezitou a metabolickým syndrómom. Ďalšie štúdie by mali určiť:

• Optimálne dávkovanie a podávanie BHB u ľudí
• Trvanie a bezpečnosť príjmu - aby sa predišlo ketotickému stresu u pacientov s kardiovaskulárnymi alebo renálnymi patológiami.
• Možnosť syntézy stabilných analógov BHB so zlepšenou biologickou dostupnosťou.

„Naša práca dokazuje, že BHB nielen kompenzuje energetické deficity, ale tiež priamo obnovuje kľúčové synaptické prenosové molekuly, čím chráni pamäť pred poškodením tukom,“ uzatvára Dr. Rojas.

Tento výskum otvára dvere novým nutraceutickým látkam a liekom, ktoré môžu chrániť mozog tvárou v tvár modernej strave bohatej na nasýtené tuky a spomaliť kognitívny pokles.