حمية الكيتو تنتج حمض β-هيدروكسي بيوتيريك الذي يتراكم في الدماغ ويزيد نسبة GABA/glutamate لتثبيط الصرع

الملخص: تحسّن حمية الكيتو (KD) من الصرع المقاوم وتقلل النوبات لدى الأطفال. ومع ذلك، لا تزال الآليات الأيضية/البيولوجية الخلوية التي تعمل بها KD على تحقيق فعاليتها المضادة للصرع غامضة. هنا، نبلغ أن حمض β-هيدروكسي بيوتيريك المنتَج من KD يعزز حمض غاما-أمينو بوتيريك (GABA) في الدماغ ويزيد نسبة GABA/glutamate لتثبيط الصرع. لقد حسّنت KD من الصرع الناتج عن البنتترازول في الفئران. من الناحية الميكانيكية، جرى تثبيط HDAC1/HDAC2 بواسطة BHB المنتَج من KD، لكن ليس بواسطة أجسام الكيتون الأخرى، وزيادة الأسيتيل H3K27، وتنظيم SIRT4 و GAD1 عبر النسخ. قام BHB بتحلل الكارباميل وتثبيط إنزيم ديهيدروجيناز الغلوتامات للحفاظ على الغلوتامات لاصطناع GABA، وزيادة تنظيم GAD1 رفعت نسبة GABA/glutamate في دماغ الفأر لتثبيط إثارة العصبونات. أدت إدارة BHB في الفئران إلى تثبيط الصرع الناتج عن البنتترازول. تطلب تخفيف الصرع بواسطة BHB مستوى مرتفع من GABA ونسبة GABA/glutamate. هذه النتائج حدّدت BHB كأهم الأيضات المضادة للصرع في KD واقترحت أن BHB قد يكون بديلًا أقل سمّية لوكالة مضادة للصرع مقارنة بـ KD.