Diéták amiotróf laterális szklerózisban szenvedő betegek számára: Ügyeljen a táplálkozási beavatkozásra

Li-Peng Yang

1 Neurológiai Osztály, Pekingi Egyetem Harmadik Kórház, Peking 100191, Kína

2 Neurológiai Osztály, Peking Tsinghua Changgung Kórház, Peking 102218, Kína

Dong-Sheng rajongó

1 Neurológiai Osztály, Pekingi Egyetem Harmadik Kórház, Peking 100191, Kína

BEVEZETÉS

Az amiotróf laterális szklerózist (ALS) a felső és az alsó motoros neuronok progresszív degenerációja jellemzi. Az ALS tipikus klinikai jellemzői a végtagbénulás, az izomsorvadás, a dysphagia, a dysarthria, a légszomj és a légzési elégtelenség. Az ALS-esetek körülbelül 90% -át szórványos ALS-ként, a fennmaradó 10% -ot családosként osztályozzák. [1,2] A kutatók azt találták, hogy az ALS-betegek túlélése számos tényezővel függ össze, beleértve a klinikai fenotípust, a megjelenéskor jelentkező életkorot, a nemet, a légzési elégtelenség korai jelenléte és a riluzol-kezelés. Nemrégiben azt tapasztaltuk, hogy az ALS-ben potenciális lineáris összefüggés van a szérum laktát és a motor romlása között, és hogy a lassabb laktát eliminációs sebesség a betegség gyorsabb előrehaladásával járhat. [3] Ezenkívül számos tanulmány arról számolt be, hogy a táplálkozási állapot szorosan összefügg az ALS-betegek túlélési idejével, és U alakú összefüggés van a betegek testtömeg-indexe (BMI) és a halálozás között. [1,4] az alultápláltság (BMI ≤18,5 kg/m²) ALS-betegeknél a bevitel és a fogyasztás egyensúlyhiánya, és egyes tünetek, például a dysphagia, elégtelen energiafogyasztáshoz vezethetnek. Ennél is fontosabb, hogy a legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az ALS-betegek hipermetabolizmusban vannak. [5,6]

H YPERMETABOLIZMUS MYOTROPH L ATERAL S CLEROSIS-ban

Nehéz megmagyarázni az összefüggést a hipermetabolizmus és az ALS között, de mutáns Cu Zn-szuperoxid-diszmutáz (SOD1) transzgénikus egerekben, valamint ALS-betegeknél kiderült. A nyugalmi energiafelhasználás (REE) az egyik oka a megnövekedett fogyasztásnak az ALS esetében. [6] Dupuis és mtsai. [7] megállapította, hogy a SOD1 G86R és SOD1 G93A egereknél a REE növekedett a kontroll egerekhez képest. Desport és mtsai. [8] megállapította, hogy a REE szignifikánsan, átlagosan 14% -kal növekedett 168 ALS-betegeknél a számított értékhez képest, és az ALS-betegek 62,3% -át tekintették hipermetabolikusnak. Bouteloup és mtsai. [5] megerősítette, hogy az összes ALS-beteg 48% -ában volt hipermetabolizmus, de a hipermetabolizmus és a normális anyagcsere-csoportok között nem volt szignifikáns javulás a túlélési időben (P = 0,08). Ezekkel a tanulmányokkal ellentétben Vaisman és munkatársai [9] megállapította, hogy a mért REE a megjósolt REE százalékában nem különbözött a csoportok között, és a normál tartományon belül volt, azaz a megjósolt arány ± 10% -a; a mért és előre jelzett REE-k azonban szignifikánsan alacsonyabbak voltak ALS-betegeknél, és amikor a REE-t sovány testtömeggel (LBM) normalizálták, a REE/LBM szignifikánsan magasabb volt ALS-betegeknél, mint az egészséges kontrollokban.

K ETOGÉNIA D METOTRÓFIAI L ATERÁLIS KLEROSZBAN

A ketontestek az acetoacetát, a 3-hidroxi-butirát és az aceton három kis vízoldható molekulája. Acetil-CoA-ból állítják elő enzimatikus szintézissel a májsejtek mitokondriumában, és átjuthatnak a vér-agy gáton és az intramuszkuláris kapilláris falakon. Ha a test hosszabb ideig éhezik vagy glükózhiányban szenved, glükóz helyett a keton testek szolgálnak az agy elsődleges energiaforrásaként. [10]

A ketogén étrend olyan étrendből áll, amely magas zsírtartalmú és alacsony szénhidráttartalmú, és az éhezési állapotot szimulálja. Kezdetben a ketogén étrend hatékony terápiának bizonyult a farmakorezisztens epilepsziában. Néhány neurodegeneratív betegségben és mitokondriopátiában is hatásosnak találták, amelyek mitokondriális károsodással járhatnak. [11] Mint korábban említettük, az ALS-t energia-egyensúlyhiány okozhatja, amely gyakori jelenség a SOD1 transzgénikus egerekben, valamint az ALS-ben szenvedő betegeknél. A ketogén étrend az ALS potenciális terápiája is lehet. Néhány tanulmány kimutatta, hogy a mitokondriális komplex I aktivitása csökken az ALS-ben, és a ketontestek helyreállíthatják ennek a komplexnek a működését. [12]

Az adenozin-monofoszfát-aktivált protein-kináz (AMPK) egyfajta intracelluláris nyomásérzékelő, amely fenntartja az energia homeosztázisát. Az AMPK-t az energiafeszültség alatt különféle upstream kinázok aktiválják, amelyek a treonin 172 foszforilezését igénylik a katalitikus alegységen belül. [13] Az AMPK aktiválása következtében a glükózbevitel és a zsírsav oxidáció megnő, míg a koleszterin, a lipid és a fehérjeszintézis gátolt. [14] Nemrégiben azt tapasztaltuk, hogy az AMPK megnövekedett aktivitási szintje csökkentette a hősokk-fehérjék 70 (HSP70) szintjét az SOD1 G93A mutáns egerekben. [15] A HSP70 olyan molekuláris chaperonok, amelyek elősegítik az újonnan szintetizált fehérjék megfelelő hajtogatását, és fontos szerepet játszanak a stressz okozta fehérje denaturációban. [16] Megállapították, hogy a kalóriaszegény (CR) SOD1 G93A egerek magasabb AMPK aktivitással, alacsonyabb HSP70 expresszióval és rövidebb túlélési idővel rendelkeznek a standard ad libitum (AL) SOD1 G93A egerekhez képest; ezzel szemben a magas zsírtartalmú étrendet tápláló SOD1 G93A egerek gátolták az AMPK aktivitást, megnövelték a HSP70 expressziót és hosszabb túlélési időt adtak a standard AL SOD1 G93A egerekéhez képest [15], ezért arra a következtetésre juthatunk, hogy a magas zsírtartalmú étrend javíthatja az ALS túlélési idejét az AMPK aktivitásának gátlásával.

A MOTOTRÓFIAI L ATERÁLIS KLEROSZISZTAL KAPCSOLATBAN MEGHATÁROZOTT C ALÓRIUMI INTÉZMÉNYEK

Korábbi tanulmányok azt találták, hogy a kalóriakorlátozás előnyös volt az életkorral összefüggő betegségek és az egészséges rovarok, rágcsálók és nem emberi főemlősök meghosszabbított élettartama szempontjából. [17] Néhány kutató ezt követően a CR étrendre és annak ALS-betegekre gyakorolt hatására összpontosított. A hipotézissel ellentétben Pedersen és Mattson [18] azt találták, hogy a betegség kialakulásának életkora a CR egerekben nem különbözött szignifikánsan az AL egerek életkorától, és a betegség időtartama lényegesen kevesebb volt a CR egerekben, mint az AL egerekben ( A P G93A -CR egerek a SOD G93A-AL egerekhez képest [15], ezért úgy tűnik, hogy a CR diéta nem megfelelő terápia az ALS számára.

A CR diétával ellentétben a ketogén és a magas zsírtartalmú étrend előnyösnek tűnik az ALS-betegek számára. A mutáns SOD1 transzgénikus egérmodelleken alapuló három vizsgálat eredménye azt mutatta, hogy a ketogén étrenddel táplált SOD1 G93A egerek hosszabb ideig tartották fenn a motoros funkciót, és szignifikánsan hosszabb túlélési idővel rendelkeztek, mint a szokásos diétával táplált egerek. [21] Ari és mtsai. [21] kimutatta, hogy a ketogén étrend és a Deanna-protokoll (10% arginin-alfa-ketoglutarát, 1,0% gamma-aminosavsav, 0,1% ubiquinol, 10% közepes láncú triglicerid) táplált egerek túlélési ideje lényegesen hosszabb, mint a szokásos étrend etetett egerek. A magas zsírtartalmú étrendről és annak ALS-re gyakorolt hatásáról szóló vizsgálatok során kimutatták, hogy a klinikai kezdet szignifikánsan lassabb volt, és a túlélési idő szignifikánsan hosszabb volt, mint a szokásos étrenddel etetett egerekben. [7,15] Dupuis és mtsai. [7] a táplálkozási állapot javulását a magas zsírtartalmú táplálékkal táplált egerek hosszabb túlélésének magyarázataként tekintette jelentősen nagyobb testtömegük miatt.

A klinikai gyakorlatban néhány kutató a magas szénhidráttartalmú étrend és a magas zsírtartalmú étrend különböző hatásait vizsgálta az ALS-ben szenvedő betegeknél. [22,23,24] 12 hetes táplálkozási beavatkozás után a betegek BMI-je mindkét csoportban növekedett, míg a szérum lipidszint mediánjában nem figyeltek meg szignifikáns változást. A kutatók nem elemezték a két étrendcsoport túlélését, mert a vizsgálatba nem vettek be kontrollokat. [22] Egy másik randomizált, kettős-vak, placebo-kontrollos vizsgálatban az ALS betegeket három csoportra osztották az alábbiak szerint: izokalorikus étrend, magas szénhidráttartalmú/hiperkalórikus étrend (HC/HC) és magas zsírtartalmú/hiperkalórikus étrend (HF/HC) csoport. A diétás beavatkozást 4,0 hónapig tartották, és az utánkövetés 5,0 hónapig folytatódott. A becsült medián túlélés a HC/HC csoportban hosszabbnak tűnt, mint a többi csoportban, de statisztikailag nem volt szignifikáns különbség (P = 0,07); azonban a túlélés a HF/HC csoportban váratlanul rövidebb volt. A kutatók úgy vélték, hogy az eredmények megbízhatatlanok, mert a résztvevők a nyomon követés befejezése után már nem tartották fenn a tanulmányi étrendet. [23]

NOTOXIDÁNT MYOTROFOS L ATERÁLIS KLEROSZBAN SZEDEK

Ezen energiafogyasztási vizsgálatok mellett Nieves et al. [25] a közelmúltban elfogadta az Élelmiszer-gyakoriság kérdőív sűrített változatát 302 ALS-beteg számára napi étrendi bevitelük felmérésére. Elemezték a különféle ételek hatásait az ALS funkcionális besorolási skála-felülvizsgált pontszámára és az erőltetett életképességre. Azokat az ételeket, amelyek csökkentik az ALS kockázatát, vagy gazdag antioxidánsokban, a „jó” kategóriába sorolják, míg az oxidatív stresszt okozó vagy az ALS kockázatát növelő ételeket a „rossz” kategóriába sorolják. A tanulmány megállapította, hogy a magas antioxidáns- és karotinoidtartalmú zöldségek és ételek fogyasztása magasabb diagnosztizált ALS-funkcióval társult.

S KÖZLEMÉNY

A mutáns SOD1 transzgénikus egérmodellekben a magas kalóriatartalmú, magas zsírtartalmú étrendnek vagy a ketogén étrendnek általában volt védő hatása az ALS-re; egérmodellekben azonban a patogenezis főként az oxidatív stresszhez kapcsolódik. Az energiafogyasztás és a diéták egyéb ALS mechanizmusokra gyakorolt hatását tovább kell vizsgálni. Másrészt a vizsgálatok bizonyos bizonyítékokat szolgáltattak a hiperkalórikus táplálkozás alátámasztására, mint potenciális beavatkozás az ALS-betegek számára, de további erős bizonyítékok biztosításához nagy mintanagyságú, placebo-kontrollos, kettős-vak tesztekre van szükség.

Pénzügyi támogatás és szponzorálás

Ezt a munkát a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány (81030019 sz.) Támogatásával támogatták.