Ketogenic diet - biochemical aspects and anticonvulsant mechanisms

Abstract

Въведение: Кетогенна диета представлява нисковъглехидратна диета с повишен прием на мазнини. Още от създаването си се прилага за целите на медицината, за терапия с антиконвулсивен ефект при деца с епилепсия. Последните научни доклади дават данни за благоприятното й въздействие върху няколко мета-болитни, невродегенеративни разстройства, увеличава се и интересът към използването й в психиатрията. Цел: Целта на настоящата разработка е да представи характеристика на биохимичните аспекти на кетогенната диета, както и механизмите на антиконвулсивната й ефективност. Материали и методи: За целите на литературния обзор е направена справка с 28 научни статии на английски език. Резултати и обсъждане: Въпреки почти 100-годишното си приложение в клиничната практика причината за антиконвулсивния и другите терапевтични ефекти на кетогенната диета не са напълно изяснени. Основните метаболитни и биохимични изменения, които се на блюдават по време на кетогенното хранене, са формиране на високи нива на кетони, полиненаситени мастни киселини и γ-аминомаслената киселина GABA, която е основният инхибиторен невротрансмитер в мозъка на бозайниците. В същото време поради нисковъглехидратното хранене нивата на глюкозата в организма значително се понижават. Голям брой научни доклади от създаването на диетата до днес активно проучват биохимичните аспекти на тези изменения, както и ролята им в наблюдавания терапевтичен ефект от кетогенното хранене. Заключение: Кетогенната диета се прилага като успешна алтернативна или помощна терапия при голям брой пациенти по света. Механизмите на нейната ефективност предизвикват голям научен интерес, както и оптимизирането й за повече пациенти и техните семействата.Introduction: The ketogenic diet is a low-carbohydrate diet with increased fat intake. Since its inception, it has been applied for medical purposes for anticonvulsant therapy among children with epilepsy. Recent scientific reports provide evidence of its beneficial effects on several metabolic, neurodegenerative disorders, resulting in increased interest in its use in psychiatry. Aim: The aim of the article is to present the biochemical aspects of the ketogenic diet as well as the mechanisms of its anticonvulsant efficacy. Materials and Methods: For the purposes of the literature review, 28 scientific papers were reviewed. Results and Discussion: The cause of the anticonvulsant and other therapeutic effects of the ketogenic diet has not been fully elucidated, despite it being applied for almost 100 years. The major metabolic and biochemical changes observed during ketogenic feeding are the formation of high levels of ketones, polyunsaturated fatty acids and γ-aminobutyric acid GABA, which is the major inhibitory neurotransmitter in the mammalian brain. At the same time, glucose levels in the body significantly decrease as a result of the low-carbohydrate nutrition. A large number of scientific reports from the creation of the diet to today have been actively studying the biochemical aspects of these changes as well as their role in the observed therapeutic effect as a result of ketogenic nutrition. Conclusion: Ketogenic diet has being applied as a successful alternative or adjunct therapy among large number of patients worldwide. Its effective mechanisms provoke great interest, as well as its optimization for more patients and families