Il tuo cervello su chetoni

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La moderna prescrizione di carboidrati, diete a basso contenuto di grassi e di spuntini tra i pasti ha coinciso con un aumento dell'obesità, del diabete e dell'incremento di molti disturbi mentali, tra cui depressione, ansia e disturbi alimentari. Inoltre, molti di questi disturbi stanno colpendo la popolazione in età più giovane. Mentre molte persone concordano sul fatto che la dieta ha molto a che fare con lo sviluppo dell'obesità e del diabete, molti non sarebbero d'accordo sul fatto che ciò che mangiamo ha molto a che fare con la nostra salute mentale e le nostre prospettive. Credo che ciò che mangiamo abbia molto a che fare con la salute del nostro cervello, anche se naturalmente le malattie mentali (come la malattia fisica) hanno cause multifattoriali, e in nessun modo dovremmo sminuire l'importanza di affrontare tutte le cause di ogni individuo. Ma esaminiamo l' opposto del moderno stile di vita ad alto contenuto di carboidrati, basso contenuto di grassi, snacking costante e come ciò potrebbe influenzare il cervello.

L'opposto di uno stile di vita a basso contenuto di grassi e snacking sarebbe lo stile di vita che i nostri antenati hanno vissuto per decine di migliaia di generazioni, lo stile di vita per il quale i nostri cervelli sono principalmente evoluti. Sembra ragionevole che avremmo avuto periodi prolungati senza cibo, perché non ce n'era nessuno disponibile, o eravamo impegnati a fare qualcos'altro. Poi seguiremmo quel periodo con un pasto ripieno di piante raccolte e prodotti animali, preferenzialmente selezionando il grasso. Durante il giorno avremmo potuto mangiare un frutto, o una verdura, o una larva che abbiamo dissotterrato, ma qualsiasi cosa che si riempie o di alte calorie (come un tubero amidaceo) dovrebbe essere uccisa, macellata e / o preparata con cura prima mangiare. Fortunatamente, abbiamo un ottimo sistema di alimentazione per periodi di digiuno o di alimenti a basso contenuto di carboidrati, il nostro corpo (e il cervello) può facilmente spostarsi dal bruciare il glucosio alla combustione di quelli che vengono chiamati corpi chetonici.

È vero che alcune parti di alcune cellule cerebrali possono bruciare solo glucosio, ma fortunatamente i nostri corpi possono trasformare le proteine ​​in glucosio attraverso un processo noto come gluconeogenesi. Questo fatto significa che mentre ci sono requisiti essenziali sia per i grassi che per le proteine ​​(il che significa che saremmo morti senza mangiare almeno un po 'di grasso e almeno alcune proteine), possiamo vivere abbastanza felici mentre non consumiamo affatto carboidrati. Ciò non significa che non vi siano alcuni svantaggi o effetti collaterali ad una cosiddetta dieta a "zero carboidrati", ma non causerà i massicci problemi di salute e la morte che consumerebbe zero grassi o zero proteine.

Tutti noi che sono metabolicamente sani si sposteranno in una certa quantità di chetosi, di solito durante la notte mentre stiamo dormendo. Se il tuo respiro è un po 'funky quando ti svegli, e la tua urina ha un odore un po' forte, potresti essere in fase di chetosi, che, a meno che tu non sia un diabetico controllato male (un diverso tipo di chetosi patologica si verifica nel diabete incontrollato), in chetosi al mattino è un buon segno di un metabolismo sano. Cosa significa chetosi per il cervello, e perché sarebbe più salutare, forse, del nostro normale metabolismo dei carboidrati? E la dieta ad alto contenuto di carboidrati, a basso contenuto di grassi e gli spuntini costanti hanno un costo per il nostro cervello, privandoci di periodi più regolari e più profondi di chetosi?

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Le diete chetogeniche, ad alto contenuto di grassi e povere di carboidrati e proteine, sono state prescritte per lungo tempo a convulsioni. Le diete di ricerca effettive usate in passato erano piuttosto tristi e sembravano implicare bere molta crema e mangiare molta maionese (le formule chetogeniche premate sono una combinazione da incubo di oli di semi di omega 6 e solidi di mais). A Johns Hopkins, i pazienti pediatrici sono stati ricoverati in ospedale per 48 ore di digiuno e poi hanno dato lo zabaione (meno rum e zucchero, immagino) fino a quando non si è raggiunta la chetosi (di solito sono occorsi circa 4 giorni). Inoltre, le diete chetogeniche erano caloriche limitate a solo il 75-90% di quello che sarebbe considerato il normale apporto calorico di un bambino, e spesso erano anch'essi soggetti a restrizioni di liquidi (1)! Se parliamo di maionese con olio di semi di soia, potresti vedere come qualcuno potrebbe finire nei guai con carenze minerali e problemi al fegato abbastanza rapidamente.

Per capire "triste", alcune delle ultime ricerche hanno dimostrato che un "protocollo Atkins modificato" era altrettanto buono della classica dieta chetogenica, e molto più liberatorio, dato che ai pazienti venivano concessi fino a 10 grammi di carboidrati ogni giorno, e non è iniziato con il digiuno, e non erano a calorie limitate (2) (3). Mentre la classica dieta chetogenica era da 4: 1: 1 grasso a carboidrati a proteine. Se si utilizza l'olio a base di trigliceridi a catena media (MCT) per il 50% delle calorie (è necessario aggiungerlo lentamente per prevenire il vomito, la diarrea e i crampi!), È possibile aumentare i carboidrati e le proteine ​​in un grasso 1,2: 1: 1 : carb: proteine ​​e ancora ottengono lo stesso numero di chetoni magici che circolano. E mentre "MCT oil" suona bene e gustoso quando è splendido latte di cocco, questo MCT Oil 100% Pure 32 fl.oz non sembra altrettanto appetitoso, specialmente quando quello sta diventando la metà di quello che mangi per il prevedibile futuro (4). Puoi capire perché i ricercatori considerano le diete chetogeniche (specialmente le versioni originali) estremamente difficili e poco appetibili (lo erano), mentre i cari a bassa stagionatura (che hanno un'idea un po 'diversa di cosa sia una dieta chetogenica) troveranno questo atteggiamento ridicolo , specialmente quando si confronta una dieta chetogenica con gli effetti collaterali di alcuni farmaci antiepilettici.

Quindi sembra Atkins modificato (molto basso contenuto di carboidrati, ma non zero carb) e una preponderanza di MCT è la stessa, chetone-saggio, per il cervello come la classica dieta chetogenica. E cosa significa avere un cervello chetogenico? Esaminiamo i neurotrasmettitori e l'energia cerebrale più da vicino. In particolare, glutammato e GABA (5).

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GABA è il principale neurotrasmettitore inibitorio nel sistema nervoso dei mammiferi. Risulta, GABA è fatto da glutammato, che sembra essere il principale neurotrasmettitore eccitatorio. Ne hai bisogno entrambi, ma sembra che ci mettiamo nei guai quando abbiamo troppo glutammato. Troppa eccitazione nel cervello significa neurotossicità, la cui manifestazione estrema è il sequestro. Ma le malattie neurologiche così varie come la depressione, il disturbo bipolare, l'emicrania, la SLA e la demenza sono state tutte collegate in qualche modo alla neurotossicità.

Il glutammato ha diversi destini, un po 'come il nostro vecchio triptofano. Può diventare GABA (inibitorio) o aspartato (eccitatorio e, in eccesso, neurotossico). Le diete chetogeniche sembrano favorire il glutammato diventando GABA piuttosto che l'aspartato. Nessuno sa esattamente perché, ma una parte della ragione ha a che fare con il modo in cui i chetoni vengono metabolizzati, e come la chetosi favorisca l'utilizzo dell'acetato (acetoacetato è uno dei corpi chetonici, dopo tutto) per il carburante. L'acetato diventa glutammina, un precursore essenziale per GABA.

Ciò che può essere fonte di confusione è che ci sono una varietà di vantaggi teorici nel cervello per una dieta chetogenica e non siamo sicuri di quali siano più importanti. Una dieta chetogenica classica aveva tre componenti principali che si pensava contribuissero all'effetto anti-sequestro. Uno, era a calorie limitate. Solo la limitazione calorica delle scimmie epilettiche (indipendentemente dal rapporto dei macronutrienti) riduce la frequenza delle crisi (e aumenta la longevità). In secondo luogo, era acido, e gli stessi protoni in più potevano bloccare i canali ionici sensibili ai protoni, oppure i corpi chetonici oi grassi stessi potevano influenzare le membrane dei neuroni, rendendole più difficili da eccitare. (Per i disadattati biochimici là fuori, i chetoni oi grassi sembrano influenzare i canali ionici K + sensibili all'ATP, rendendo più facile mantenere l'iperpolarizzazione). In terzo luogo, ha abbassato i livelli di glucosio. E il glucosio più basso è associato a una soglia di crisi più elevata (che è buona, non si vuole avere facilmente un attacco!) E meno eccitabilità neuronale. Gads. Dopotutto, non mi sembra che il glucosio sia davvero il carburante preferito per il cervello.

E ora passiamo davvero al livello mitocondriale. I mitocondri sono le centrali elettriche delle nostre cellule, dove viene prodotta tutta l'energia (come ATP). Ora, quando mi è stato insegnato a proposito della combustione di carburante biochimico, mi è stato insegnato che il glucosio era "pulito" ei chetoni erano "fumosi". Quel glucosio era chiaramente il combustibile preferito per i nostri muscoli per l'esercizio e sicuramente il combustibile chiave per il cervello. Eccetto che qui c'è lo sporco piccolo segreto del glucosio, quando si osserva la quantità di residui di immondizia nei mitocondri, in realtà è meno efficiente produrre l'ATP dal glucosio piuttosto che produrre ATP dai corpi chetonici! Un approvvigionamento energetico più efficiente rende più facile ripristinare le membrane del cervello nei loro stati normali dopo che si è verificato un picco di energia elettrica depolarizzante, e significa che l'energia è prodotta con meno residui distruttivi dei radicali liberi.

Che cosa significa tutto questo? Bene, nel cervello, l'energia è tutto. Il cervello ha bisogno di una grande quantità di energia per mantenere tutti quei potenziali di membrana mantenuti, per continuare a spingere il sodio fuori dalle cellule e tirare il potassio nelle cellule. Infatti, il cervello, che rappresenta solo il 2% del nostro peso corporeo, utilizza il 20% del nostro ossigeno e il 10% delle nostre riserve di glucosio solo per continuare a funzionare. (Alcune cellule del nostro cervello sono in realtà troppo piccole (o hanno viticci troppo piccoli) per ospitare i mitocondri (le centrali elettriche). In quei luoghi, dobbiamo usare il glucosio stesso (tramite la glicolisi) per creare l'ATP.) Quando cambiamo il principale combustibile del cervello dal glucosio ai chetoni, cambiamo la gestione degli aminoacidi. E questo significa che cambiamo i rapporti di glutammato e GABA. I migliori soccorritori di una dieta chetogenica per l'epilessia si ritrovano con la più alta quantità di GABA nel sistema nervoso centrale.

Una delle cose che il cervello deve tenere a freno è la quantità di glutammato che si trova nella sinapsi. Un sacco di glutammato nella sinapsi significa una lesione cerebrale, o convulsioni, o un'eccitotossicità dannosa a basso livello in corso, come si potrebbe vedere nella depressione. Il cervello sta canticchiando, usando l'energia come un pazzo. Anche un uso un po 'più efficiente dell'energia rende più facile per il cervello riportare il glutammato nelle cellule. E questo, amici miei, è una buona cosa.

Lasciami dire così. Il latte materno è molto ricco di grassi. I neonati trascorrono del tempo in chetosi e quindi sono in qualche misura sottotestati. Anche il latte materno è ricco di zuccheri, ma il cervello dei bambini è così grande da poter gestire molto più zucchero rispetto a noi adulti. Essere chetoadattati significa che i bambini possono trasformare più facilmente i corpi chetonici in acetil-coA e nella mielina. La chetosi aiuta i bambini a costruire e far crescere il loro cervello. (Per chi è interessato ai dettagli nitty grintosi: i bambini sono in lieve chetosi, ma i bambini molto piccoli sembrano utilizzare anche il lattato come combustibile al posto del glucosio, e l'utilizzo del lattato promuove anche lo stesso uso di acetil-CoA e dà ai neonati alcuni dei vantaggi del chetoadattamento senza essere in chetosi pesante).

Sappiamo (più o meno) cosa significa tutto questo per l'epilessia (e i bambini!). Non sappiamo esattamente cosa significhi per tutti gli altri, almeno per quanto riguarda il cervello. La chetosi si verifica con la restrizione di carboidrati e proteine, l'uso di olio MCT o il digiuno. Alcune persone credono che essere ketoadattati sia l'ideale, altri suggeriscono che possiamo essere più rilassati e mangiare una dieta a basso contenuto di zuccheri con un po 'di digiuno intermittente per darci periodi di chetosi. (Un avvertimento: io non consiglio il digiuno intermittente per chiunque abbia un disturbo alimentare senza un supporto e una considerazione extra). La chetosi per il corpo significa bruciare i grassi (hip hip hooray!). Per il cervello, significa un rischio di crisi più basso e un ambiente migliore per il recupero e la riparazione neuronale.

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Copyright Emily Deans, MD