Keton β-hydroksybutyrat gjenoppretter hukommelse og synapser under et fettrikt kosthold

Forskere fra Spania, ledet av Dr. Roquio Rojas, publiserte en storstilt studie i Molecular Metabolism som viser at β-hydroksybutyrat (BHB) fullstendig blokkerer de nevrodegenerative effektene av et kosthold rikt på mettet fett på synapser og kognitiv funksjon hos mus.

Hvorfor er dette viktig?

Kosthold med høyt innhold av palmitinsyre (det viktigste mettede fettet i de fleste animalske fettsyrer og noen vegetabilske oljer) har lenge vært knyttet til hukommelsessvekkelse og redusert synaptisk plastisitet. Samtidig fungerer BHB, en viktig ketonmetabolitt produsert under faste eller et ketogent kosthold, som en alternativ energikilde for nevroner og er kjent for sine antiinflammatoriske og epigenetiske effekter.

Metoder og eksperimentell design

1. Kortikal nevronkultur

   • Musneuroner ble inkubert med 200 µM palmitinsyre, noe som resulterte i en reduksjon i tettheten av AMPA GluA1-reseptorer på membranen og hemming av synaptisk overføring.

   • Parallelt ble 5 mM BHB tilsatt kulturen. Forskerne fant at BHB ikke bare økte GluA1-ekspresjonen i seg selv, men også fullstendig nøytraliserte den skadelige effekten av palmitat.

2. Hippocampus-seksjoner

   • Elektrofysiologiske parametere for synapser ble vurdert i levende hjerneskiver. Palmitinsyre reduserte både amplitude og langtidspotensering (LTP), en indikator på synaptisk plastisitet. Introduksjon av BHB i mediet førte til at disse parameterne ble ført tilbake til det opprinnelige nivået.

3. Atferdstester hos dyr

   • En gruppe mus fikk en diett som inneholdt 49 prosent av kaloriene deres fra mettet fett i to måneder. En kontrollgruppe spiste en standard diett.

   • Hukommelsen ble målt i Maurice-labyrinten: et fettrikt kosthold resulterte i en forverring av plattformsøketiden, mens en daglig oral dose BHB (100 mg/kg) gjenopprettet ytelsen fullstendig til nivået til kontrolldyrene.

Molekylære mekanismer

• Energimetabolisme: BHB bytter nevroner fra en glukoseavhengig til en ketonavhengig bane for å produsere ATP, noe som reduserer overflødig dannelse av reaktive oksygenarter under fettutnyttelse.
• Antiinflammatorisk effekt: BHB hemmer aktivering av NLRP3-inflammasomer, noe som reduserer frigjøringen av proinflammatoriske cytokiner og beskytter nevroner mot sekundær inflammatorisk skade.
• Epigenetisk regulering: BHB fungerer som en naturlig hemmer av histondeacetylaser (HDAC), noe som fører til økt acetylering av histonproteiner og økt transkripsjon av gener som er ansvarlige for synaptisk ombygging og nevrobeskyttelse.

Utsikter for klinisk anvendelse

Forfatterne understreker at BHB kan være en lovende nevrobeskytter for personer med usunt kosthold eller som lider av fedme og metabolsk syndrom. Videre studier bør avgjøre:

• Optimale doser og administrering av BHB hos mennesker
• Varighet og sikkerhet ved inntak - for å unngå ketotisk stress hos pasienter med kardiovaskulære eller nyrepatologier.
• Mulighet for å syntetisere stabile BHB-analoger med forbedret biotilgjengelighet.

«Vårt arbeid viser at BHB ikke bare kompenserer for energiunderskudd, men også direkte gjenoppretter viktige synaptiske transmisjonsmolekyler, og beskytter hukommelsen mot fettskader», konkluderer Dr. Rojas.

Denne forskningen åpner døren for nye nutrasøytiske produkter og legemidler som kan beskytte hjernen i møte med et moderne kosthold rikt på mettet fett og langsom kognitiv nedgang.