Ученые выяснили, почему кетогенная диета предотвращает эпилептические припадки
Диета с высоким содержанием жиров и крайне низким содержанием углеводов, которую часто назначают при устойчивой к лекарствам детской эпилепсии, вызывает физические изменения в клетках головного мозга, ослабляя силу сигналов между ними и тем самым влияя на то, как они передают друг другу информацию, показало новое исследование.
Кетогенная диета — режим питания с высоким содержанием жиров, низким содержанием углеводов и умеренным содержанием белка. Когда потребление углеводов стабильно снижается до уровня менее 50 граммов в день, организм входит в метаболическое состояние, которое называется «кетоз». В этом состоянии организм переключается на использование в качестве основного источника энергии не углеводов, а жиров.
Печень начинает синтезировать из жирных кислот кетоновые тела — химические соединения. Они становятся альтернативным «топливом» для клеток мозга и других органов.
Уже почти столетие очень строгая версия кетогенной диеты используется для детей с эпилепсией, чьи приступы не реагируют на стандартные лекарства. Чтобы диета была эффективной, 90% суточной калорийности рациона юных пациентов должно поступать из источников с высоким содержанием жиров.
При условии строгого соблюдения у части пациентов кетогенная диета способна постепенно снизить частоту приступов примерно на 50%. Причем чем больше кетоновых тел циркулирует в крови, тем реже случаются эпилептические припадки. Однако что именно при этом происходит в мозге, до сих пор было не совсем понятно.
Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, статья которых опубликована в журнале Cell Reports, проводя эксперименты на лабораторных мышах, пришли к выводу, что противосудорожный эффект кетогенной диеты объясняется перепрограммированием режима работы мозга.
В результате смены «топлива» для нейронов обмен сигналами между ними затормаживается, и чрезмерная нейронная активность, характерная для эпилептического приступа, снижается.
Исследуя мозг мышей, которых кормили гранулами с высоким содержанием жиров, ученые обнаружили сотни изменений активности генов в гиппокампе — отделе мозга, где обычно возникают судороги. Многие из этих генов отвечали за функционирование синапсов — мест контакта между нервными клетками, служащими для обмена информацией. Это происходит за счет выделения нейромедиаторов — химических веществ, передающих сигналы соседним нейронам.
Оказалось, синапсы у мышей, получавших кетогенную диету, изменили свое поведение: выработка нейромедиаторов, которые передают возбуждающие сигналы, упала, а выделение веществ, дающих команду на снижение активности, наоборот, возросло. В целом это привело к ослаблению связей внутри нейронных цепей гиппокампа, и вызывающая судороги гиперактивность нейронов смягчилась.
Такой эффект подтвердили и результаты изучения нейронов «кетогенных» мышей под мощным микроскопом. Исследователи обнаружили, что синаптические окончания их нейронов содержат меньше везикул с возбуждающими химическими сигналами, чем у мышей, получавших обычный корм. Везикулы — крошечные мембранные пузырьки, которые «перевозят» нейромедиаторы между соседними синапсами, высвобождают их и тем самым обеспечивают прохождение нервных импульсов.
Основной недостаток кетогенной диеты — сложность ее строгого соблюдения. Даже незначительное отклонение от режима сводит на нет все его преимущества.
Ученые отметили, что понимание того, как работает диета, открывает новые подходы к лечению эпилепсии. Если удастся сымитировать молекулярные изменения, которые заставляют нейроны производить меньше везикул с возбуждающими сигналами, можно будет добиться противосудорожного эффекта, но без необходимости кардинального изменения диеты пациента.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии