Dieta ketogeniczna jest ciągle intensywnie badania pod kątem wpływu na funkcjonowanie układu nerwowego. I to właśnie z takich badań pochodzi najwięcej danych dotyczących mechanizmów stanu ketozy i działania ciał ketonowych. W ostatnich latach coraz więcej uwagi poświęca się temu, jak dieta keto wpływa na mózg – wiemy między innymi, że ciała ketonowe posiadają zdolność do ochrony neuronów, działają przeciwzapalnie oraz mogą zmniejszać pobudzenie nerwowe. Dodatkowo mogą korzystnie wpłynąć na procesy synaptyczne i plastyczność neuronalną.
Jak dieta keto wpływa na mózg
Ze względu na swoje właściwości dieta ketogeniczna znajduje zastosowanie w leczeniu i wspomaganiu terapii wielu chorób neurologicznych. Stosowana jest m.in. w leczeniu padaczki lekoopornej u dzieci, gdzie skutecznie zmniejsza częstotliwość napadów. Obecnie prowadzone są intensywne badania nad jej potencjalnym zastosowaniem w chorobie Alzheimera, Parkinsona, stwardnieniu zanikowym bocznym, stwardnieniu rozsianym, migrenie, autyzmie, guzach mózgu, udarze i uszkodzeniach mózgu.
Zainteresowanie badaczy dietą ketogeniczną wynika z szeregu korzystnych właściwości stanu ketozy – między innymi ze zdolności do zwiększania poziomu neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego (BDNF), który wspiera regenerację i przeżywalność neuronów, poprawy funkcjonowania mitochondriów, wzrostu poziomu neuroprzekaźnika GABA czy silnego działania przeciwzapalnego. Co istotne, z tych mechanizmów mogą korzystać nie tylko osoby zmagające się z chorobami układu nerwowego – także osoby zdrowe mogą odnieść korzyści, takie jak lepsza koncentracja, poprawa nastroju, większa odporność na stres i spowolnienie procesów starzenia mózgu. Poniżej przedstawiam najważniejsze mechanizmy działania diety i wynikające z nich korzyści.
Zwiększenie poziomu BDNF
Mechanizm: Dieta ketogeniczna w połączeniu z deficytem kalorycznym zwiększa poziom czynnika neurotroficznego pochodzenia mózgowego. Jest to kluczowe białko wspierające neurogenezę i plastyczność synaptyczną. Mechanizm ten jest pośrednio zależny od działania ciał ketonowych, takich jak β-hydroksymaślan, które wspierają funkcjonowanie mitochondriów i obniżają stres oksydacyjny.
Korzyści: Podniesiony poziom BDNF sprzyja poprawie samopoczucia, zdolności poznawczych, lepszej adaptacji do stresu oraz wspiera procesy regeneracyjne w układzie nerwowym. Ma to zastosowanie w prewencji chorób neurodegeneracyjnych i poprawie funkcji poznawczych u zdrowych osób.
Wpływ na mitochondria
Mechanizm: Ketoza stymuluje tworzenie nowych mitochondriów, może spowalniać ich degenerację, zwiększa wydajność łańcucha oddechowego i produkcję ATP. Ciała ketonowe, takie jak β-hydroksymaślan, dostarczają alternatywnego źródła energii, które jest bardziej efektywne metabolicznie niż glukoza, redukując ilość reaktywnych form tlenu.
Korzyści: Lepsza praca mitochondriów zwiększa efektywność energetyczną mózgu, zmniejsza zmęczenie umysłowe i poprawia zdolności poznawcze. Mechanizm ten wspiera także odporność na stres oksydacyjny, może opóźniać procesy starzenia neuronalnego i zmniejszać ryzyko chorób neurodegeneracyjnych.
Wzrost aktywacji SIRT1
Mechanizm: Ketoza aktywuje sirtuinę 1 (SIRT1), co ma istotny wpływ na zdrowie mózgu, szczególnie w kontekście starzenia się neuronalnego i neuroprotekcji. SIRT1 chroni komórki nerwowe przed uszkodzeniami i promuje ich regenerację. Ponadto reguluje procesy autofagii w mózgu, czyli oczyszczania komórek z uszkodzonych struktur, co ma istotne znaczenie w zapobieganiu i leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.
Korzyści: Zwiększona aktywacja SIRT1 poprawia funkcje poznawcze i pamięć, zwiększa odporność na stres i spowalnia procesy starzenia neuronalnego. Ponadto może poprawiać nastrój i zmniejszać ryzyko wystąpienia lęku czy depresji.
Wzrost poziomu GABA
Mechanizm: Dieta ketogeniczna, dzięki działaniu ciał ketonowych, sprzyja przemianie glutaminianu (neuroprzekaźnika pobudzającego) w kwas gamma-aminomasłowy (GABA), który jest głównym neuroprzekaźnikiem hamującym w mózgu.
Korzyści: Wyższe stężenie GABA może poprawiać nastrój, redukować stres, sprzyjać relaksacji i wspierać zdolności poznawcze. Jest to korzystne również w kontekście przeciwdziałania zaburzeniom lękowym i depresji. Zwiększona aktywność GABA dzięki diecie ketogenicznej jest jednym z powodów, dla których dieta jest stosowana w leczeniu padaczki.
Działanie przeciwzapalne
Mechanizm: Stan ketozy obniża poziom cytokin prozapalnych, substancji wydzielanych przez układ odpornościowy w odpowiedzi na stres lub urazy, które w nadmiarze mogą prowadzić do uszkodzeń w mózgu. Dodatkowo ketoza zmniejsza aktywność NF-κB, białka odpowiedzialnego za „włączanie” wielu procesów zapalnych oraz hamuje cyklooksygenazę-2 (COX-2), enzym, który bierze udział w produkcji prostaglandyn – związków nasilających stany zapalne.
Korzyści: Działanie przeciwzapalne stanu ketozy sprzyja ochronie neuronów, poprawiając pamięć, koncentrację i zdolności poznawcze. Ponadto redukuje ryzyko przedwczesnego starzenia się mózgu oraz wspiera regenerację po stresie i intensywnej pracy umysłowej.
Mniejsza aktywacja mikrogleju
Mechanizm: Mikroglej to kluczowy element ośrodkowego układu nerwowego, który ochrania komórki nerwowe, kontrolując homeostazę w mózgu i rdzeniu kręgowym. Może korzystnie wpływać na neurony, chroniąc je przed szkodliwymi czynnikami, wspierając prawidłowy rozwój mózgu i połączeń synaptycznych. Jednak w stanie nadmiernego pobudzenia, może działać negatywie na komórki nerwowe i pogłębiać uszkodzenia w ośrodkowym układzie nerwowym. Dieta ketogeniczna hamuje nadmierną aktywację mikrogleju, zmniejszając ekspresję cytokin i markerów prozapalnych.
Korzyści: Mikroglej w stanie spoczynku sprzyja pamięci i koncentracji, wspiera regenerację neuronów oraz chroni przed przewlekłymi mikrostanami zapalnymi, co wpływa na długoterminową wydajność mózgu u zdrowych osób.
Jak dieta keto wpływa na mózg – uwagi
Przedstawiłam kluczowe mechanizmy oraz potencjalne korzyści wynikające ze stanu ketozy, które odnoszą się do funkcjonowania mózgu i układu nerwowego. Chciałabym jednak podkreślić, że nie wszystkie korzyści wynikające z diety ketogenicznej wystąpią u każdej stosującej ją osoby. Skuteczność oraz zakres obserwowanych korzyści zależą od wielu czynników, takich jak: indywidualna odpowiedź metaboliczna, stan zdrowia, predyspozycje genetyczne, skład i jakość diety, poziom stresu, poziom aktywności fizycznej i długość stosowania diety. Warto również podkreślić, że obecność deficytu kalorycznego może modyfikować efekty metaboliczne i neurologiczne diety, wpływając np. na poziom energii czy stabilność nastroju. Co więcej, efekty mogą różnić się w czasie – część z nich pojawia się dopiero po dłuższym okresie stosowania diety.
Bibliografia
- Pinto A. i in. 2018. Anti-oxidant and anti-inflammatory activity of ketogenic diet: new perspectives for neuroprotection in Alzheimer’s disease. Antioxidants, 7(5):63.
- Sullivan P.G. i in. 2004 The ketogenic diet increases mitochondrial uncoupling protein levels and activity. American Neurological Association, 55(4):576-580.
- Dąbek A. i in. 2020. Modulation of cellular biochemistry, epigenetics and metabolomics by ketone bodies. Implications of the ketogenic diet in the physiology of the organism and pathological states. Nutrients, 12(3):788.
- Ni F.F. i in. 2016. The effects of ketogenic diet on the Th17/Treg cells imbalance in patients with intractable childhood epilepsy. British Epilepsy Association, 38:17-22.
- Zweers H. i in. 2021. Ketogenic diet for mitochondrial disease: a systematic review on efficacy and safety. Orphanet Journal of Rare Diseases, 3;16(1):295.
- Acuña-Catalán D. i in. 2024. Ketogenic diet administration later in life improves memory by modifying the synaptic cortical proteome via the PKA signaling pathway in aging mice. Cell Reports Medicine, 5(6):101593.
- Al-Kuraishy H. M. i in. 2024. Role of ketogenic diet in neurodegenerative diseases focusing on Alzheimer diseases: The guardian angle. Ageing Research Reviews, 95:102233.
- Allan N. P. i in. 2024. Ketogenic diet induced shifts in the gut microbiome associate with changes to inflammatory cytokines and brain-related miRNAs in children with autism spectrum disorder. Nutrients, 16(10):1401.
- Yang Y. i in. 2022. Ketogenic diet prevents chronic sleep deprivation-induced Alzheimer’s disease by inhibiting iron dyshomeostasis and promoting repair via Sirt1/Nrf2 pathway. Frontiers in Aging Neuroscience, 14:998292.
Brak komentarzy