Dieta ketogeniczna (keto) jest uboga w węglowodany i bogata w białka i tłuszcze. Stosuje się ją w leczeniu padaczki od około stu lat, ale mechanizm działania nie jest jasny.
Wcześniej prof. Elaine Hsiao z University of California w Los Angeles i jej współpracownicy odkryli, że dieta keto nie chroni przed napadami padaczkowymi w przypadku myszy pozbawionych mikrobiomu.
Teraz naukowcy wykazali, że myszy, które otrzymały drobnoustroje jelitowe od dzieci z padaczką na diecie ketogenicznej, były chronione przed napadami padaczkowymi. Sugeruje to, że przeciwdrgawkowe działanie diety wynika ze zmian w mikrobiomie jelitowym.
Hsiao i jej zespół pobrali próbki kału od 10 dzieci z padaczką oporną na leki przeciwpadaczkowe. Każde dziecko dostarczyło próbkę dzień przed i miesiąc po rozpoczęciu diety keto. Następnie naukowcy liofilizowali próbki, mieszali je z płynem i karmili nimi myszy na zwykłej diecie, przy czym połowa myszy otrzymywała próbki przed keto, a druga połowa próbki po keto.
Wszystkim zwierzętom podano antybiotyki w celu usunięcia istniejącego mikrobiomu jelitowego, aby tylko bakterie z próbek mogły skolonizować ich jelita.
Następnie za pomocą stymulacji elektrycznej naukowcy wywołali u myszy drgawki. Myszy, które zjadły próbki od dzieci na diecie ketonowej, potrzebowały średnio 22 proc. więcej stymulacji, aby wystąpiły drgawki w porównaniu z myszami, które zjadły próbki pobrane przed przejściem na dietę ketogeniczną. Wskazuje to, że dieta keto chroni przed napadami padaczkowymi dzięki zmianie mikrobiomu jelitowego.
Analiza próbek kału pobranego zarówno od ludzi, jak i myszy wykazała, że dieta ketogeniczna była związana z różnicami dotyczącymi 20 produktów ubocznych trawienia (metabolitów). Wzrosła ilość metabolitów związanych z trawieniem tłuszczów, spadła natomiast zawartość kinureniny, co już wcześniej wiązano z podatnością na napady padaczkowe.
Z kolei analiza genetyczna próbek tkanki mózgowej pobranych od myszy wykazała, że zwierzęta z grupy post-keto miały w genach zmiany związane z napadami padaczkowymi i zapaleniem mózgu.
Jak zwracają uwagę autorzy, przestrzeganie diety ketogenicznej może być dla pacjenta trudne. Jeśli uda się ustalić, w jaki sposób dieta pomaga chorym na epilepsję, można będzie udoskonalić leczenie i ułatwić życie pacjentów.
Nie wszystkim dzieciom pomogła trwająca miesiąc dieta. Mikrobiom jelitowy może być tylko jednym z czynników, który przyczynia się do ochrony przed napadami drgawek, a różnice genetyczne mogą blokować efekty działania mikrobiomu.