The effect of the ketogenic diet on the early stages of glial scar formation

W dzisiejszych czasach rośnie świadomość związana z wagą żywienia na funkcjonowanie organizmu. Coraz to nowsze diety zostają opracowywane przez sztaby naukowców, dietetyków i lekarzy w celu poprawy sprawności fizycznej i intelektualnej, prewencji chorób, leczenia już zaistniałych zaburzeń czy odwleczenia w czasie zmian związanych z wiekiem. Jedną z diet o najlepiej udokumentowanym działaniu jest dieta ketogeniczna (KD), która już w ubiegłym wieku zyskała popularność dzięki jej terapeutycznemu działaniu na padaczkę lekooporną. W związku z jej wpływem na aktywność mózgu stała się obiektem zainteresowania neurobiologów, neurologówi psychiatrów poszukujących terapii na schorzenia obejmujące układ nerwowy. Pojawiające się z każdym rokiem nowe badania dowodzą jej dobroczynnego wpływu na neurotransmisję, obniżenie stanu zapalnego, zwiększenie potencjału antyoksydacyjnego czy wsparcie osi jelito-mózg.Jednym z obiektów badań nad dietą ketogeniczną jest jej wpływ na traumatyczne uszkodzenie mózgu (TBI). TBI związane jest ze zmianami metabolicznymi tkanki ośrodkowego układu nerwowego oraz wzrostem reaktywności komórek glejowych, przez co dieta ta wydaje się naturalnym kierunkiem w poszukiwaniu terapii. Celem poniższej pracy była ocena wpływu diety ketogenicznej na aktywność astrocytów w hipokampach szczurów poddanych procedurze traumatycznego uszkodzenia mózgu na wczesnych etapach formowania się blizny glejowej. W badaniu wykorzystano szczury szczepu Wistar obydwu płci, u których w 27. dniu życia wprowadzono dietę ketogeniczną, w 30. dniu przeprowadzono procedurę penetrującego uszkodzenia mózgu, a w 32. dniu uśmiercono. Pobrane mózgi pocięto, wybarwiono na obecność astrocytów, a następnie obrazowano pod mikroskopem świetlnym. Ocenie poddano powierzchnię immunoreaktyną wybarwionych astrocytów.Wyniki eksperymentu nie potwierdziły wpływu diety ketogenicznej na reaktywność astrocytów w hipokampach szczurzych mózgów na wczesnych etapach formowania się blizny glejowej. Nie zaobserwowano statystycznie istotnych różnic w ekspresji markera astrocytów GFAP między grupą na diecie normalnej, a grupą na diecie ketogenicznej. Dieta ketogeniczna nie wpłynęła również na reaktywność astrocytów po uszkodzeniu mózgu.Wnioski płynące z przeprowadzonego badania pozwalają stwierdzić, że dieta ketogeniczna nie wpływa na reaktywność astrocytów w szczurzych hipokampach po uszkodzeniu mózgu na wczesnych etapach formowania się blizny glejowej. Konieczne są jednak dalsze badania oceniające jej wpływ w dłuższym okresie czasu.

Nowadays, Nowadays, awareness of the importance of nutrition on the body's functioning is growing. More and more new diets are being developed by teams of scientists, dieticians, and doctors in order to improve physical and intellectual fitness, prevent diseases, treat existing disorders, or delay age-related changes. One of the diets with the best-documented effect is the ketogenic diet (KD), which gained popularity in the last century thanks to its therapeutic effect on drug-resistant epilepsy. Due to its impact on brain activity, it has become an object of interest for neurobiologists, neurologists, and psychiatrists seeking therapy for diseases involving the nervous system. New research every year proves its beneficial effect on neurotransmission, reducing inflammation, increasing antioxidant potential, and supporting the gut-brain axis.One of the subjects of research on the ketogenic diet is its effect on traumatic brain injury (TBI). TBI is associated with metabolic changes in the tissue of the central nervous system and an increase in the reactivity of glial cells, which makes this diet seem a natural direction in the search for therapy. The aim of the following study was to assess the effect of a ketogenic diet on the activity of astrocytes at the early stages of glial scar formation in the hippocampi of rats subjected to a traumatic brain injury procedure. The study involved Wistar rats of both sexes, which were introduced to a ketogenic diet on the 27th day of life, underwent a penetrating brain injury procedure on the 30th day, and were sacrificed on the 32nd day. The collected brains were cut, stained for astrocytes, and then imaged under a light microscope. The surface of astrocytes stained with immunoreactin was assessed.The experimental results did not confirm the effect of the ketogenic diet on the reactivity of astrocytes at the early stages of glial scar formation in the hippocampus of rat brains. No statistically significant differences were observed in the expression of the astrocyte marker GFAP between the group on the normal diet and the group on the ketogenic diet. The ketogenic diet also did not affect astrocyte reactivity after brain injury.The conclusions from this study allow us to state that the ketogenic diet does not affect the reactivity of astrocytes at the early stages of glial scar formation in rat hippocampi after brain damage. However, further research is necessary to assess its impact over a longer period of time.