В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Питательные веществаИсследователи изучают влияние модифицированной кетогенной диеты (КД) на микробиоту кишечника, маркеры воспаления и микрорибонуклеиновую кислоту (миРНК), связанную с мозгом, у детей с расстройством аутистического спектра (РАС) и ее корреляцию с улучшением поведенческих симптомов.
Исследование: Изменения в микробиоме кишечника, вызванные кетогенной диетой, связаны с изменениями воспалительных цитокинов и микроРНК, связанных с мозгом, у детей с расстройством аутистического спектра. Изображение предоставлено: SewCreamStudio / Shutterstock.com
Системные симптомы РАС
РАС характеризуется социальными и коммуникативными проблемами и повторяющимся поведением. РАС, поражающий более одного из 100 детей во всем мире и одного из 36 детей в Соединенных Штатах, также связан с иммунной дисфункцией и усилением воспаления, при этом более высокие уровни провоспалительных цитокинов коррелируют с тяжестью симптомов.
Дети с РАС часто испытывают уникальную активацию Т-клеток и распространенные проблемы с желудочно-кишечным трактом, что указывает на нарушение микробиома кишечника. Диетические подходы, такие как KD, который повышает уровень кетонов в крови, показали многообещающие результаты в улучшении симптомов, потенциально предлагая нейропротекторные преимущества через ось кишечник-мозг. Однако взаимодействие между микробиотой кишечника, кетоновыми телами и бутиратом требует дальнейших исследований для разработки эффективных методов лечения.
Об исследовании
В нынешнем исследовании приняли участие участники детской больницы Шрайнер в Гонолулу. Зарегистрированный диетолог/медсестра адаптировала KD для метаболических потребностей РАС, включив в него масло триглицеридов со средней длиной цепи (МСТ) и поддерживая ограничение глютена.
Максимальное ежедневное потребление углеводов составляло 20-25 граммов, белок корректировался по весу и возрасту, а дополнительные калории обеспечивались жирами. Масло MCT покрывало 20% энергетических потребностей, а лица, осуществляющие уход, контролировали кетоз с помощью анализов мочи.
Образцы крови обрабатывали для разделения плазмы и клеток, при этом плазму хранили при -80°C. Образцы стула собирали с использованием предписанной системы, хранили в стабилизирующем растворе и обрабатывали для экстракции дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и РНК. Анализ включал амплификацию полимеразной цепной реакции (ПЦР), секвенирование микробного разнообразия и количественную ПЦР (кПЦР) для экспрессии генов.
Уровни цитокинов плазмы и нейротрофического фактора головного мозга (BDNF) также измерялись с помощью мультиплексного иммуноанализа. Кроме того, микроРНК экстрагировали из образцов плазмы с использованием набора для синтеза комплементарной ДНК TaqMan Advanced miRNA и наборов для выделения тотальной РНК MagMAX mirVana, которые впоследствии обрабатывали с помощью системы KingFisher DUO Prime.
Анализы qPCR для микроРНК, таких как miR-125b-5p, miR-132-3p, miR-134-5p, miR-375 и miR-134-3p, проводились в трех повторностях с использованием системы StepOnePlus. Эти результаты были нормализованы по отношению к миР-361-5p и проанализированы с помощью двустороннего t-критерия для оценки уровней экспрессии. Статистический анализ был проведен для оценки значимости изменений после диеты.
Результаты исследования
В течение четырехмесячного периода исследования образцы стула и крови предоставлялись для анализа до и после диеты. Для подтверждения физического состояния кетоза уровни кетоновых тел в плазме измеряли с помощью иммуноферментного анализа (ИФА). С этой целью наблюдалось значительное увеличение содержания кетоновых тел, ацетоуксусной кислоты и оксимасляной кислоты, что указывает на то, что КД эффективно изменяет метаболизм.
Данные секвенирования образцов стула выявили изменения на уровне типов и значительное увеличение микробного разнообразия, на что указывают индексы Шеннона и Симпсона. Эти изменения произошли на различных таксономических уровнях, со значительным увеличением количества полезных бактерий, таких как лактобактерии и уменьшается в других, таких как Бактероидные и Руминококк.
В целом, у лиц, употреблявших КД, наблюдалось снижение уровня провоспалительных цитокинов со значительным снижением уровней интерлейкина 1β (IL-1β) и IL-12p70. Хотя уровень противовоспалительного цитокина IL-10 увеличился, он не был статистически значимым, что могло быть связано с небольшим размером выборки. Также наблюдалось значительное снижение уровня BDNF в плазме, белка, участвующего в нейровоспалении и РАС.
Значительное снижение наблюдалось в уровнях миР-134 и миР-132, оба из которых связаны с активностью BDNF в головном мозге. Хотя уровни миР-125b остались неизменными, уровни миР-375 значительно увеличились.
Выводы
Предыдущие исследования сообщили об улучшении социальных взаимодействий у детей с РАС благодаря повышению уровня β-гидроксибутирата кетоновых тел после модифицированного КД. Это говорит о том, что кетоз может напрямую усиливать активность мозга за счет изменения метаболических путей, тем самым потенциально улучшая общительность пациентов с РАС.
Однако недавние результаты показывают более обширные эффекты КД, включая значительные изменения в микробиоме кишечника, уровнях воспаления и циркулирующих микроРНК, связанных с BDNF. Эти результаты согласуются с существующими исследованиями, показывающими, что KD может улучшить социальное поведение при РАС, уменьшая воспаление мозга и улучшая обмен веществ и здоровье кишечника.
Ссылка на журнал:
- Аллан, Н. П., Ямамото, BY, Кунихиро, Б. П., и другие. (2024). Кетогенная диета, вызывающая сдвиги в микробиоме кишечника, связана с изменениями воспалительных цитокинов и микроРНК, связанных с мозгом, у детей с расстройством аутистического спектра. Питательные вещества. дои: 10.3390/nu16101401
2024-05-09 23:48:00
1715301874
#Кетогенная #диета #потенциальная #терапия #аутизма #путем #изменения #кишечных #бактерий #воспаления #мозга
