Keton β-hydroxibutyrat återställer minne och synapser under fettrik kost

Forskare från Spanien, ledda av Dr. Roquio Rojas, publicerade en storskalig studie i Molecular Metabolism som visar att β-hydroxibutyrat (BHB) helt blockerar de neurodegenerativa effekterna av en kost rik på mättade fetter på synapser och kognitiv funktion hos möss.

Varför är detta viktigt?

Kost med hög halt av palmitinsyra (det huvudsakliga mättade fettet i de flesta animaliska fetter och vissa vegetabiliska oljor) har länge kopplats till minnesförsämring och minskad synaptisk plasticitet. Samtidigt fungerar BHB, en viktig ketonmetabolit som produceras under fasta eller en ketogen diet, som en alternativ energikälla för neuroner och är känd för sina antiinflammatoriska och epigenetiska effekter.

Metoder och experimentell design

1. Kortikal neuronkultur

   • Musneuroner inkuberades med 200 µM palmitinsyra, vilket resulterade i en minskning av densiteten av AMPA GluA1-receptorer på membranet och hämning av synaptisk transmission.

   • Parallellt tillsattes 5 mM BHB till kulturen. Forskarna fann att BHB inte bara ökade GluA1-uttrycket i sig självt, utan också helt neutraliserade palmitatens skadliga effekt.

2. Hippocampussektioner

   • Elektrofysiologiska parametrar för synapser utvärderades i levande hjärnskivor. Palmitinsyra minskade både amplitud och långsiktig potentiering (LTP), en indikator på synaptisk plasticitet. Introduktion av BHB i mediet återställde dessa parametrar till den ursprungliga nivån.

3. Beteendetester på djur

   • En grupp möss fick en kost som innehöll 49 procent av deras kalorier från mättat fett i två månader. En kontrollgrupp åt en standardkost.

   • Minnet mättes i Maurice-labyrinten: en fettrik kost resulterade i en försämring av plattformssökningstiden, medan en daglig oral dos av BHB (100 mg/kg) helt återställde prestandan till kontrolldjurens nivå.

Molekylära mekanismer

• Energimetabolism: BHB omvandlar neuroner från en glukosberoende till en ketonberoende väg för att producera ATP, vilket minskar överskottsbildning av reaktiva syreradikaler under fettanvändning.
• Antiinflammatorisk effekt: BHB hämmar aktiveringen av NLRP3-inflammasomer, vilket minskar frisättningen av proinflammatoriska cytokiner och skyddar neuroner från sekundär inflammatorisk skada.
• Epigenetisk reglering: BHB fungerar som en naturlig hämmare av histondeacetylaser (HDAC), vilket leder till ökad acetylering av histonproteiner och ökad transkription av gener som ansvarar för synaptisk ombyggnad och neuroprotektion.

Utsikter för klinisk tillämpning

Författarna betonar att BHB kan vara ett lovande neuroprotektor för personer med ohälsosam kost eller som lider av fetma och metabolt syndrom. Ytterligare studier bör fastställa:

• Optimala doser och administrering av BHB hos människor
• Intagstid och säkerhet - för att undvika ketotisk stress hos patienter med kardiovaskulära eller njursjukdomar.
• Möjlighet att syntetisera stabila BHB-analoger med förbättrad biotillgänglighet.

”Vårt arbete visar att BHB inte bara kompenserar för energibrister, utan också direkt återställer viktiga synaptiska transmissionsmolekyler, vilket skyddar minnet från fettskador”, avslutar Dr. Rojas.

Denna forskning öppnar dörren för nya nutraceutiska produkter och läkemedel som kan skydda hjärnan inför en modern kost rik på mättade fetter och långsam kognitiv nedgång.