これらのメカニズムを理解することは、ケトン生成食を必要とせずに、潜在的に記憶を強化するための新しいターゲットを提供します。
ケトジェニックダイエットには、ダイエット者の間で愛好家と批評家の両方がいますが、マウスの記憶に科学的に文書化された影響を紛れもなく持っています。彼らの研究で、バック研究所の科学者とチリ大学のチームは、この高脂肪の低炭水化物食が古いマウスの記憶をどのように促進するかを発見しました。彼らは、改善する新しい分子シグナル伝達経路を特定しましたシナプス機能、脳の健康と老化に対する食事の利点に光を当てる。
これらの調査結果、2024年6月5日に発行された、セルレポート薬、ケトン生成食やその副産物を必要とせずに、分子レベルで記憶効果をターゲットにするための新しい手段を提供します。
「私たちの仕事は、ケトジェニックダイエットの効果が脳機能に広く利益をもたらすことを示しており、老化中のこの機能の維持と改善のための戦略を提供する作用メカニズムを提供します」と、研究の上級著者であるクリスチャンゴンザレズビロール博士は、チリ校の教授であり、脳健康士号の老朽化した中心部の老年医療センターのディレクターである。
コラボレーションと以前の調査結果
「ケトジェニックダイエットが老化マウスのヘルススパンと記憶を改善することを示す以前の研究を構築して、この新しい作品は、私たちが高齢の動物から始めて老化の脳の健康を改善できることを示しています。ニューマンは、バック研究所の助教授であり、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の老年医師です。 「これは、マウスのケトン生成食と老化の脳のこれまでの最も詳細な研究です。」
1世紀以上前、研究者は、より少ない食物を消費するラットが長生きすることを観察しました。 「今では、寿命を操作できることは、特に食事を減らすことではないことを知っています」とニューマンは言いましたが、実際には、利用可能な栄養素に応じて特定の経路をオン /オフにするセル内のシグナルに関連しています。これらの経路の多くは、タンパク質の離職や代謝の制御など、老化に関連しています。
これらのシグナルのいくつかは、アセト酢酸（ACAC）、β-ヒドロキシブチレート（BHB）、およびはるかに低い程度のアセトンで構成されるケトン体です。これらの分子は、肝臓で日常的に生成されます。それらは、カロリー制限、激しい運動、またはケトジェニック食のような低炭水化物の摂取によるものであっても、グルコースが不足しているときに高くなります。
ケトジェニック食と長寿に関する以前の研究
7年前、ニューマンはそのチームを率いましたコンセプトの最初の証拠を公開しましたケトジェニックダイエットがマウスを成人期の大部分でケトン体のレベルの増加にさらした場合、より健康的な方法で長生きし、年齢を重ねるのに役立ちます。 「彼らが老化したときの健康に対する最も顕著な影響は、彼らの記憶が保存されていたということでした。それはおそらく彼らが若かったときよりもさらに良かったです」と彼は言いました。
ケトジェニックダイエットのどの部分が効果があり、それが記憶を改善するために分子レベルで脳に影響を与えているかに答えるように設計された現在の研究は、科学者と協力してGonzález-Billaultが主導しました。ケトジェニック食のマウスには、脂肪から90％のカロリー、タンパク質から10％の比率を与えられましたが、コントロールダイエットのマウスは同じ量のタンパク質を受けましたが、脂肪は13％しかありませんでした。 2年以上前の「高齢」のテストマウスは、ケトン生成食の1週間を受け取り、1週間の対照食でサイクリングし、マウスが過食して肥満にならないようにしました。
神経生理学的および行動実験
ゴンサレス・ビロールは、ケトジェニック食の利点は、老化した動物の記憶生成、貯蔵、および検索機能に関与するメカニズムがどれほどうまく関与するかをテストするマウスとの神経生理学的および行動実験を通じて実証されたと述べた。これらがケトン生成食が記憶の原因となるシナプスがどれほどうまく機能しているかを示したことを示したとき、彼らはプロテオミクスと質量分析センターを指揮するバック教授のバーギット・シリング博士と協力して、海馬のこれらのシナプスでタンパク質組成に深く飛び込みました。
「驚くべきことに、ケトン生成食がシナプスのタンパク質に劇的な変化を引き起こしたことがわかりました」とシリングは言いました。さらに驚くべきことに、変化は食事への比較的短時間の暴露後に始まり（食事で1週間しかテストされなかった）、時間の経過とともに顕著になった（6週間と1年後に再びテストされた）ということだと彼女は言った。
さらなるテストでは、シナプスでは、特定のシグナル伝達経路（シナプス活性にとって重要なプロテインキナーゼA）がケトン生成食によって活性化されたことが示されました。孤立した細胞では、チームは、ケトン生成食で生成された主なケトン体であるBHBがこの経路を活性化しているように見えることを示しました。これは、ケトン体（特にBHB）がエネルギー源としてだけでなく、シグナル伝達分子としても重要な役割を果たすという考えにつながると、これにつながると述べた。
「BHBはほぼ間違いなく唯一の分子ではありませんが、これはケトン生成食とケトン体がどのように機能するかを理解する上で重要な部分だと思います」とニューマンは述べました。
楽しみにして、次のステップは、BHBのみを使用して同じメモリ保護を達成できるかどうかを確認することであると言いました。 「右細胞のシグナル伝達経路を操作するだけで、シナプス機能と記憶に対する大きな顕著な効果のいくつかを再現できれば」と彼は言いました。
参照：「老化マウスのPKAシグナル伝達経路を介してシナプス皮質プロテオームを修正することにより、後年のケトジェニックダイエット投与による記憶の後半に」ディエゴアキャニャカタラン、サマシャー、キャメロンウェールフリッツ、ミツノリムラ、アレハンドロアセヴェド、クリシュナオルモス、ガバリエン、ジョンジョンズジョンズジョンズジョンズフアマンズ、エスティバリス・アンプエロ、ウルスラ・ウィネケン、マグダレナ・サンフエザ、フェリペ・アランシビア、ダーウィン・コントレラス、ジュリオ・セザール・カルデナス、ベルナルド・モラレス、ビルギット・シリング、ジョン・C・ニューマンとクリスチャン・ゴンザレス・ビロール、2024年6月5日、細胞は薬を報告しています。
doi：10.1016/j.xcrm.2024.101593
この作業は、からの資金を通じて部分的にサポートされていました国立衛生研究所、チリ国立科学技術開発基金（Fondecyt）、ロス・アンデス大学での精密および高度な細胞療法（インパクト）のための介入医学の中心、チリ国家研究開発機関（ANID）。
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