دراسة: مرضى #ألزهايمر قد يستفيدون من النظام الغذائي الكيتوني المتوسطي

في دراسة حديثة نشرت في مجلة جمعية ألزهايمر، فحص الباحثون آثار النظام الغذائي الكيتوني المتوسطي المعدل منخفض الكربوهيدرات على ميكروبيوم القناة الهضمية والأيض للمرضى المعرضين لخطر الإصابة بمرض الزهايمر

وأظهرت الدراسات وجود علاقة بين الإصابة بمرض الزهايمر ونواتج الأيض، مثل جسم كيتون بيتا هيدروكسي بوتيرات، فالين، والأسيتون.

بالإضافة إلى ذلك ترتبط الدهون الثلاثية بضعف إدراكي معتدل وبداية مرض الزهايمر، اللافت للنظر، أن اكتشاف محور الأمعاء والدماغ أدى إلى اكتشاف ميكروبيوم أمعاء متغير في ميلادي.

وتعتبر الأحماض الصفراوية مسؤولة عن التخلص من الكوليسترول في الدماغ، والذي يمكن أن يؤدي تراكمه إلى اعتلال الدماغ الكبدي؛ وهو مرض كبدي يزيد من خطر الإصابة بمرض الزهايمر، نظرًا لأن ميكروبيوتا الأمعاء تقوم بتحويل الأحماض الصفراوية، فهي مجال رائع آخر في أبحاث مرض الزهايمر.

وفي تجربة سابقة، لاحظ الباحثون أنه قد زاد من مستويات الأميلويد، وانخفاض مستويات تاو في السائل النخاعي (CSF).

كما أنه زاد من مستويات الهيموغلوبين A1c (Hb1Ac) والأنسولين ومستويات الدهون الثلاثية في مرضى MCI. بالإضافة إلى ذلك، أظهر هؤلاء المرضى زيادة في التروية الدماغية وامتصاص الكيتون، وكلاهما مقياس لوظيفة الدماغ.

علاوة على ذلك، أثر MMKD بشكل كبير على مجموعات الميكروبات في الأمعاء بما في ذلك mycobiome ومستقلبات البراز؛ على سبيل المثال زاد MMKD من الوفرة النسبية للأنواع البكتيرية Enterobacteriaceae  Akkermansia  وما إلى ذلك، والأنواع الفطرية Agaricus و Mrakia في مرضى MCI. من الناحية الأيضية، كان هذا النظام الغذائي متورطًا في زيادة الزبدات والبروبيونات في البراز.

في هذه الدراسة، استخدم الباحثون التسلسل الميتاجينومي للأشعة فوق البنفسجية وعلم الأيض لدراسة نفس عينات المرضى المستخدمة في التجربة السابقة.
وقد ساعدهم ذلك في توصيف العلاقة المعقدة بين النظام الغذائي والحالة المعرفية والميكروبيوم والأيض لمرضى MCI والأفراد الطبيعيين معرفيا (CN). استخرجوا حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA) للتسلسل الميتاجينومي ونواتج الأيض لتحليل قياس الطيف الكتلي الترادفي غير المستهدف (MS / MS).

استخدم الفريق إرشادات المعهد الوطني للشيخوخة (NIA) -AA للكشف السريري عن مرضى MCI ومعايير مبادرة التصوير العصبي ADNI لتحديد مرضى CN.
علاوة على ذلك، استخدموا تصميمًا عشوائيًا كروسًا وسمحوا لجميع المشاركين بتناول إما MMKD أو حمية جمعية القلب الأمريكية قليلة الدسم (AHAD) لمدة ستة أسابيع، وهو نظام التحكم. بعد انقطاع دام ستة أسابيع، تناول هؤلاء المشاركون النظام الغذائي الثاني لمدة ستة أسابيع.

بعد ذلك، قام الباحثون بتقييم ارتباطات الميكروبيوم والغذاء والأيض على نطاق واسع بالنظام الغذائي والحالة المعرفية من خلال تقليل الأبعاد. قاموا بتحديث هذه الطريقة واستخدموا الانحدار الاستدلالي البايزي لقراءة ميكروبات وأطعمة ومستقلبات معينة مرتبطة بالنظام الغذائي أو الحالة المعرفية أو كليهما. أخيرًا، جمع الفريق عينات من البراز من المشاركين عند بدء كل تدخل غذائي ووقفه وبعد ستة أسابيع من انتهاء النظام الغذائي المأخوذ لاحقًا.

نتائج: تتألف مجموعة الدراسة من 23 مشاركًا بالغًا، أكمل 20 منهم التدخل الكامل.. وجد المؤلفون وفرة نسبية أعلى من Akkermansia sp. على MMKD من AHAD وطفرة مماثلة في الوفرة النسبية لـ Dialister و Bacteriodes sp.. في مجموعات CN مقابل MCI. بالإضافة إلى ذلك، اكتشفوا أن العديد من الأنواع الفرعية من Akkermansia muciniphila تم تخصيبها على MMKD ولكن ليس AHAD. بين أفراد CN على MMKD، تم إثراء Dialister invisus والعديد من سلالات Bacteriodes fragilis.

نظرًا لأن هذا النظام الغذائي يحسن عملية التمثيل الغذائي وحساسية الأنسولين، فإن إثراء Akkermansia muciniphila لم يكن مرتبطًا بشكل خاص بتكوين النظام الغذائي. قد يكون مخصبًا لتحسين تنظيم التمثيل الغذائي المرتبط بحساسية الأنسولين.

Alistipes sp. كانت نسبة CAG: 514 إلى نسبة المراهقين Bifidobacterium مختلفة بشكل ملحوظ بين مجموعات MCI و CN ، ولكن بعد بداية AHAD ، وليس MMKD ، مما يبرز أن التدخل الغذائي يمكن أن يغير الميكروبيوم والمستقلبات / جزيئات الإشارة. كانت هذه الملاحظة خاصة بالمشاركين ذوي الإعاقة المعرفية ، مما يشير إلى أن الأفراد في جميع أنحاء الطيف المعرفي قد يستجيبون بشكل متنوع للتدخلات التي تؤثر على الميكروبيوم. علاوة على ذلك ، لاحظ المؤلفون أن الأفراد المصابين بـ APOE4 لديهم عدد أكبر من ميكروبات الأمعاء التي تصنع GABA وبالمقابل المزيد من GABA في CSF الخاصة بهم.

لا تزال الآثار المباشرة لهذه التغيرات المعوية على الجهاز العصبي المركزي (CNS) غير واضحة. هناك حاجة لدراسات مستقبلية لتقييم الميكروبيوم في المرضى الذين يعانون من ضعف الإدراك والتعديل عن طريق التدخل. من الواضح أن الخلل الوظيفي في GABA في القناة الهضمية والدماغ يحدث على الأرجح بشكل مختلف ، خاصة خلال المراحل المبكرة لمرض الزهايمر التي تم فحصها في هذه الدراسة.

ملاحظة Alistipes يصنع حمض جاما أمينوبوتيريك (GABA) ؛ من المحتمل أن تزيد AHAD من إنتاج GABA في مرضى MCI من خلال زيادة Alistipes sp المنتجة لـ GABA. على العكس من ذلك ، تنظم MMKD إنتاج GABA في كل من أفراد MCI و CN من خلال زيادة الوفرة النسبية لـ Akkermansia muciniphila التي تنظم GABA.

تنظم الأحماض الصفراوية استقلاب الكوليسترول. وفقًا لذلك، وجد المؤلفون ارتباطات خاصة بـ MMKD بين هيدرولاز الملح الصفراوي (BSH) الذي يحتوي على ميكروبات وبعض الأحماض الصفراوية. ومع ذلك، لم يلاحظوا ارتباطات خاصة بالنظام الغذائي بين تصنيفات حمض الصفراء الأوسع. وبالتالي، لم يكن لمحتوى الدهون في النظام الغذائي للفرد أو الحالة المعرفية أي تأثير على فئات حمض الصفراء، على سبيل المثال، الأحماض الصفراوية غير المقترنة والمترافقة.
الاستنتاجات

على الرغم من العديد من التحديات التقنية، استخدمت هذه التجربة الطولية طرقًا إحصائية تفسر تباين البيانات وتكوينها وحددت السمات الميكروبية والمستقلبات الخاصة بالوظيفة المعرفية والنظام الغذائي. يجب أن تقوم الدراسات المستقبلية بتقييم عملية التمثيل الغذائي للدهون على نطاق واسع ، وتكوين الكيتون ، والعمليات المماثلة الأخرى المعروفة بأنها تزعج النظام الغذائي أثناء مرض الزهايمر.