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.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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.
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.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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