Исследователи из Московского государственного университета, Института физиологии и биохимии растений РАН в Черноголовке и Воронежского государственного университета провели интересное исследование, посвященное кетогенной диете. Ученые изучили, как такая диета влияет на транскриптом головного мозга крыс, состав микрофлоры кишечника и различные параметры крови. Важно отметить, что изменения были проанализированы не только в условиях соблюдения диеты, но и в контексте экспериментально вызванного инсульта, что позволило провести сравнительный анализ.

Кетогенная диета (КД) привлекает внимание как способ улучшения работы мозга, и это не случайно. Изначально разработанная для лечения эпилепсии, она показала свою эффективность и в других областях, как свидетельствуют многочисленные исследования. Суть КД заключается в том, что она состоит из высокожирового рациона с низким содержанием углеводов. Это приводит к переключению организма с использования глюкозы на кетоновые тела в качестве основного источника энергии, что может иметь положительное влияние на здоровье мозга.

Кетогенная диета включает в себя потребление 60–80% калорий из жиров, что значительно снижает уровень углеводов в рационе. Это изменение способствует выработке кетонов, которые, как считается, могут защищать нейроны и даже улучшать их работу. В последние годы ученые начали исследовать, как КД может помочь при ишемических заболеваниях, таких как инсульт, поскольку они связаны с нарушением энергетического обмена в клетках.

Тем не менее, результаты исследований показывают, что влияние КД на здоровье может быть неоднозначным. В некоторых случаях не наблюдается улучшения, а даже фиксируются негативные изменения. Это может быть связано с тем, что разные организмы по-разному реагируют на изменения в диете. Исследования также показывают, что изменения в метаболизме могут затрагивать множество процессов, включая производство энергии и активность митохондрий, а также взаимодействие с микробиомом кишечника, который играет важную роль в регуляции воспалительных процессов.

В данном исследовании ученые решили глубже изучить, как кетогенная диета влияет на мозг крыс и как она взаимодействует с различными патологиями, такими как инсульт. Был проведен анализ изменений в генетической активности мозга крыс, а также был исследовано состав их микробиома и метаболические показатели крови. В результате было обнаружено, что КД вызывает значительные изменения в экспрессии генов, связанных с метаболизмом и функцией клеток мозга, а также влияет на состав микробиома и уровень различных метаболитов в крови, так что терапевтический эффект диеты остался недоказанным.

Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН из обособленного структурного подразделения ИФАВ: Владимир Небогатиков, Григорий Малеев и Алексей Устюгов

при участии других центров исследований:

• Факультет биоинженерии и биоинформатики, Московский государственный университет им. Ломоносова, Москва, Россия
• Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины Минздрава России, Москва, Россия
• Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского, МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
• Научный центр медицинской генетики , Москва, Россия
• Российский университет дружбы народов (РУДН), Москва, Россия
• Лаборатория метагеномики и пищевой биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия
• Кафедра генетики, цитологии и биоинженерии, Воронежский государственный университет , Воронеж, Россия

Anastasia A. Zharikova, Nadezda V. Andrianova, Denis N. Silachev, Vladimir O. Nebogatikov, Irina B. Pevzner, Ciara I. Makievskaya, Ljubava D. Zorova, Grigoriy V. Maleev, Galina V. Baydakova, Dmitry V. Chistyakov, Sergey V. Goriainov, Marina G. Sergeeva, Inna Y. Burakova, Artem P. Gureev, Vasily A. Popkov, Aleksey A. Ustyugov, Egor Y. Plotnikov // Analysis of the brain transcriptome, microbiome and metabolome in ketogenic diet and experimental stroke // Brain, Behavior, and Immunity
Volume 123, January 2025, Pages 571-585, Q-1, IF=8.8

https://doi.org/10.1016/j.bbi.2024.10.004