Changes in the structure of brain tissue caused by ketogenic diet

Dieta ketogeniczna, po kilkudziesięciu latach znów staje się obiektem badań naukowców, głównie jako terapia lekoopornej padaczki dziecięcej, ale również jako wspomaganie leczenia w schorzeniach takich jak choroba Parkinsona czy stwardnienie zanikowe boczne. Dieta ketogeniczna jest dietą wysokotłuszczową, która prowadzi do powstania stanu ketozy w organizmie, czyli zwiększenia poziomu ciał ketonowych i obniżenia poziomu glukozy. Ciała ketonowe wykorzystywane są jako źródło energii w czasie braku glukozy. Wiele badań wskazuje na neuroprotekcyjne właściwości diety ketogenicznej. W eksperymencie zbadano, jak dieta ketogeniczna wpływa na liczbę komórek NPY-pozytywnych w formacji hipokampa szczura po uszkodzeniu mózgu i wywołaniu drgawek. Wykazano znamienny wzrost liczby komórek NPY-pozytywnych w formacji hipokampa u szczurów, którym uszkodzono mózg i zastosowano dietę ketogeniczną względem zwierząt karmionych normalną dietą. Również wywołanie drgawek i wprowadzenie diety ketogenicznej spowodowało istotne zwiększenie liczby komórek nerwowych NPY w formacji hipokampa w porównaniu do grupy, którą karmiono dietą normalną. Uzyskane wyniki świadczą o neuroprotekcyjnym działaniu diety wysokotłuszczowej w zwierzęcych modelach uszkodzenia mózgu oraz drgawek, niemniej jednak mechanizmy leżące u podstawy tego działania wciąż są mało zrozumiałe.

The ketogenic diet (KD), after decades comes back not only as a potential therapy for refractory epilepsy in children but also for Parkinson Desease or ALS. KD is a high-fat, low-carbohydrate diet which leads to ketosis. Ketosis is a metabolic state with high levels of ketone bodies and low level of glucose. Ketone bodies are used for energy metabolism during absence of glucose.Ketogenic diet appears to be neuroprotective, according to previous studies. The purpose of our study was to determine how ketogenic diet affects animals with traumatic brain injury (TBI) and seizures. We proved that ketogenic diet influences on the hippocampal cell number. The number of NPY-positive cells in the brain of rats fed with ketogenic diet and in which TBI occurred, was significantly higher than in groups fed with standard diet. We also demonstrated that animals with seizures and fed with KD shows higher number of hippocampal NPY- positive cells than animals on standard diet. These results indicates the neuroprotective properties of ketogenic diet in animal models of seizures and traumatic brain injury nevertheless mechanisms underlying these features are still poorly understood and need to be more examined.