Info Seputar Kesehatan

Mengungkap rahasia diet

HMS / DFCI peneliti mengidentifikasi protein kunci kejang penekan

atau dekade, ahli neurologi telah diketahui bahwa diet tinggi lemak dan sangat rendah karbohidrat dapat mengurangi serangan epilepsi yang menolak terapi obat. Tapi bagaimana diet bekerja, dan mengapa, adalah sebuah misteri - begitu banyak sehingga pada tahun 2010, The New York Times Magazine menyebutnya "Epilepsi Big, Miracle Fat."

Sekarang, para peneliti di Dana-Farber Cancer Institute (DFCI) dan Harvard Medical School (HMS) telah mengusulkan jawaban, menghubungkan resistensi terhadap kejang dengan protein yang mengubah metabolisme sel di otak. Penelitian, yang akan diterbitkan dalam 24 Mei jurnal Neuron, dapat mengarah pada pengembangan pengobatan baru untuk epilepsi.

Penelitian ini dipimpin bersama oleh Nika Danial, asisten profesor HMS biologi sel di Dana-Farber Cancer Institute, dan Gary Yellen, profesor neurobiologi di Harvard Medical School. Penulis pertama adalah Alfredo Giménez-Cassina, seorang peneliti di laboratorium Danial itu.

Epilepsi adalah gangguan neurologis yang ditandai oleh badai listrik di otak yang dapat bermanifestasi sebagai kejang-kejang, kehilangan kontrol motor, atau kehilangan kesadaran. Beberapa kasus epilepsi dapat ditingkatkan dengan diet yang secara drastis mengurangi asupan gula. Seperti diet menyebabkan neuron untuk beralih dari bahan bakar adat mereka gula produk samping lemak yang disebut badan keton. Diet, yang meniru efek dari kelaparan, digambarkan lebih dari 80 tahun yang lalu dan menerima minat baru pada 1990-an. Studi terbaru menguatkan bahwa ia bekerja, tapi menumpahkan sedikit cahaya pada bagaimana.

Yellen diperkenalkan dengan diet ketogenik oleh istrinya, Elizabeth Thiele, profesor neurologi di HMS dan direktur Program Epilepsi Pediatric di Rumah Sakit MassGeneral untuk Anak-anak, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

"Hubungan antara metabolisme dan epilepsi telah teka-teki tersebut," kata Yellen. "Saya sudah bertemu dengan banyak anak-anak yang hidupnya benar-benar berubah dengan diet ini. Ini sangat efektif, dan bekerja untuk banyak anak-anak untuk siapa obat tidak bekerja. "

Penemuan ini melibatkan protein dengan nama lidah-memutar dari "agonis BCL-2-terkait kematian sel," atau BAD, yang memiliki peran dalam proses normal kematian sel. Danial sebelumnya telah menemukan fungsi kedua untuk protein: Hal ini juga mengatur metabolisme glukosa.

Giménez-Cassina lanjut menemukan bahwa modifikasi tertentu dalam metabolisme diaktifkan buruk di sel-sel otak dari glukosa menjadi badan keton.

"Saat itulah kami menyadari bahwa kami telah datang atas saklar metabolisme untuk melakukan apa diet ketogenik tidak ke otak tanpa terapi diet yang sebenarnya," kata Gimenez-Cassina. Dia melanjutkan untuk menunjukkan bahwa modifikasi BAD yang sama melindungi terhadap kejang pada model eksperimental epilepsi. Namun, tidak jelas persis bagaimana.

Yellen menduga jawaban yang terlibat saluran ion kalium. Saluran ion adalah jalur melalui membran sel yang memungkinkan bagian dari beberapa jenis molekul bermuatan yang, antara lain, membantu membawa sinyal saraf. Saluran kalium cenderung untuk menekan aktivitas listrik sel.

Lab Yellen sebelumnya dikaitkan badan keton seperti yang dari diet tinggi lemak epilepsi pada aktivasi jenis saluran kalium dalam neuron. Yellen hipotesis bahwa diet berhasil karena badan keton dari lemak memberikan neuron cukup untuk bahan bakar fungsi normal, tetapi ketika kejang mengancam, terkait saluran kalium dapat menutup badai turun. Efek diet, bagaimanapun, adalah luas dan kompleks, sehingga mustahil untuk mengatakan dengan pasti.

Efek yang lab Danial sudah menemukan - BAD kemampuannya untuk mengubah metabolisme dan kejang - menawarkan jalan baru untuk mempelajari efek terapi metabolisme diubah. Bersama-sama, para peneliti memutuskan untuk menyelidiki apakah Danial yang beralih protein diatur kalium jalur Yellen, dan apakah mereka bisa balik perlindungan penyitaan diet ketogenik.

Mereka bisa. Bekerja pada tikus yang diubah secara genetik, para peneliti memodifikasi protein BAD untuk mengurangi metabolisme glukosa dan meningkatkan metabolisme tubuh keton di otak. Kejang menurun, tapi manfaat itu terhapus ketika mereka tersingkir terkait saluran kalium - bukti kuat bahwa protein-channelpathway memberikan resistansi terhadap serangan epilepsi. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa itu memang peran buruk dalam metabolisme, bukan kematian sel, yang penting. Temuan membuat protein BAD target menjanjikan untuk obat epilepsi baru.

"Diet ini terdengar seperti cara yang sehat untuk mengobati kejang, tapi itu sangat sulit. Maksudku, diet pada umumnya sulit, dan diet ini benar-benar sulit, "kata Yellen. "Jadi menemukan pengganti farmakologi untuk ini akan membuat banyak orang benar-benar bahagia."