Вплив кетогенної дієти на сенсомоторну функцію спинномозкового відділу грудної поперекової миші
Анотація
Заява про значущість
Існує нагальна потреба у терапевтичних засобах для поліпшення результатів для пацієнтів з нейротравмою. Тут ми перевіряємо ефекти неінвазивної дієтичної терапії. Кетогенні дієти, що базуються на високому вмісті жиру та вуглеводів, показали свою ефективність у лікуванні епілепсії та хвороби Паркінсона, і є перспективними для лікування інших нейротравм та нейродегенеративних станів. Тут ми показуємо, що, хоча ми успішно виробляли високі концентрації кетонів у мишей, ефекти на відновлення функції та болю після гемісекції грудного відділу спинного мозку або пошкодженого пошкодження нерва були мінімальними. Тому кетогенні дієти, хоча і ефективні в певних випадках, слід оцінювати залежно від типу травми.
Вступ
Пошкодження нервів ЦНС і периферичної нервової системи складають різнорідну групу захворювань, які спричиняють значну інвалідність, а також мають спільні характеристики. Існує безліч основних причин, що сприяють пошкодженню периферичних нервів та спинного мозку (ІМС), таких як нейротравма, демієлінізація та аутоімунні розлади (Ahuja and Fehlings, 2016). На додаток до рухових розладів, у пацієнтів з нервовими травмами частота постійного болю висока. Епідеміологічні дані свідчать про те, що 53% хворих на ІМС відчувають біль (Burke et al., 2017), а загальна поширеність невропатичного болю (тобто болю внаслідок травм нервів) оцінюється в 7% (van Hecke et al., 2014 ). Що ще важливіше, постійний біль заважає пацієнтам дотримуватися реабілітаційних методів лікування (Turk і Rudy, 1991); таким чином, біль і втрата моторних функцій утворюють негативну петлю зворотного зв'язку, що ще більше увічнює інвалідність (Thompson et al., 2016).
Для пацієнтів з пошкодженнями нервів покращення рухових функцій та зменшення хронічного болю мають важливе значення для якості життя (Adams and Hicks, 2005; Jensen et al., 2007). Однак існує декілька методів терапії, спрямованих як на біль, так і на рухові функції одночасно, зокрема через різноманітність етіології та прогресування захворювання. Більшість терапій, спрямованих на нейродегенерацію та біль, є симптоматичними та майже не зупиняють подальших втрат функції (Scholz et al., 2009). Існуючі больові методи лікування, включаючи габапентин та опіоїди, мають побічні ефекти (Teasell et al., 2010), причому розвиток толерантності та залежності заважає успіху лікування. Загалом, пацієнти покладаються на комбінаторну терапію, що вимагає застосування декількох типів ліків та лікування, що призводить до неоптимальних показників дотримання їхніх призначень. Визначення більш комплексної терапії, спрямованої на біль та рухові розлади, терміново необхідне для поліпшення допомоги при травмах нервів (Simpson et al., 2012; Teasell et al., 2010).
Ключовою особливістю нервової травми є нейропластичність, яка в основному проявляється як зміна збудливості нейронів і може сприяти спонтанному одужанню, дозволяючи проростанню нервових волокон, що підсилюють рефлекторні та пропріоспінальні шляхи (Bareyre et al., 2004; Finnerup and Baastrup, 2012). Однак механізми, що лежать в основі нейропластичності, можуть також негативно впливати на біль і спастичність (Brown and Weaver, 2012), коли відбувається неадаптивний синаптогенез. Зміни рівнів нейромодуляторів, включаючи серотонін, дофамін та норадреналін, є вирішальними факторами, що сприяють нейропластичності (Azmitia, 1999; Nitsche et al., 2006; Marzo et al., 2009). Важливо, що кожен з цих нейромодуляторів виконує різні фізіологічні функції, включаючи пізнання, регулювання настрою, рух та соматосенсацію; терапевтичний потенціал для націлювання на ці нейромодулюючі системи перешкоджає їх різноманітній фізіологічній ролі.
Поточне дослідження досліджує терапевтичний потенціал КД у регулюванні рухових та больових дисфункцій при пошкодженнях нервів. У мишей C57BL/6 дві найпоширеніші моделі пошкодження нерва, включаючи гемісекцію грудного відділу (SCI) та пошкодження пошкодженого нерва (SNI), були виконані для імітації пошкодження ЦНС та периферичної нервової системи відповідно. Багато сенсорних та рухових поведінкових тестів проводили до та після травм, щоб перевірити базові та посттравматичні ефекти КД. Рівні нейромодуляторів порівнювали між мишами, яких годували стандартним чау та КД.