Rola diety w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych Zuzanna Setkowicz Zakład Neuroanatomii Instytut Zoologii Uniwersytet Jagielloński 1 Co to jest dieta ? Zakład Neuroanatomii Instytut Zoologii Uniwersytet Jagielloński 2 Dieta gr. diaita - sposób życia Słownik PWN: system odżywiania się polegający na dostosowaniu ilości i rodzaju pokarmu do potrzeb organizmu ENERGIA PRZYJMOWANA Z POKARMEM ZRÓWNOWAŻONY ENERGIA ZUŻYWANA PODCZAS AKTYWNOŚCI FIZYCZNEJ 3 Epodręczniki 2016 Dzienne zapotrzebowanie kaloryczne 4 Epodręczniki 2016 Racjonalne odżywianie białka tłuszcze węglowodany 5 Fizjoterapia Olkusz 2016 Głodówki i posty 6 Zamiast głodówki Russel Wilder 1921 7 Czy korzystna jest rola tłuszczów w diecie? 8 Rola tłuszczów 9 Rola tłuszczów 10 Rola tłuszczów 11 Tłuszcze najbardziej skoncentrowany nośnik energii 1 g tłuszczu - 9 kcal (37,6 kJ) 1 g cukrów, węglowodanów - 4 kcal 1 g białka – 4 kcal 12 Dieta ketogeniczna Classic Ketogenic Diet (4:1) 3% 7% Medium Chain Triglyceride 20% 10% 90% 70% tłuszcze białka węglowodany 5% 27% 25% 45% 70% Modified Atkins 28% Low-Glycemic Index 13 Journal of Lipid Research, 55, 2004 Dieta ketogeniczna owoce jagody jarzyny orzechy nasiona oleiste mięso jajka chleb, cukier, mleko, ryż, kukurydza, fasola, ziemniaki Synteza ciał ketonowych aceton kwas acetooctowy kwas betahydroksymasłowy 15 Eur J Clin Invest 2016; 46 (3): 285–298 choroba Alzheimera nowotwory epilepsja cukrzyca typu 2 migrena choroba Parkinsona 16 Epilepsja/padaczka Przewlekłe schorzenie ośrodkowego układu nerwowego, w którym zasadniczym objawem są nawracające, spontaniczne napady drgawek (International League against Epilepsy, ILAE) Napady padaczkowe - nagłe, stereotypowe epizody w postaci zaburzeń świadomości, funkcji ruchowych, czuciowych, wegetatywnych lub emocjonalnych, spowodowane nadmiernymi i hipersynchronicznymi wyładowaniami grupy neuronów Stan padaczkowy: napad padaczkowy trwający dłużej niż 5 minut lub kolejno występujące napady trwające co najmniej 15 minut albo ciągła aktywność padaczkowa w zapisie EEG przez co najmniej 15 minut 17 Drgawki epileptyczne • Napady toniczne - silny skurcz mięśni całego ciała, trwający zwykle od kilku do kilkunastu sekund • Napady kloniczne – rytmiczne skurcze mięśni o dłuższym czasie trwania, które obejmują głównie mięśnie zginacze głowy, ramion i tułowia, ale również nóg – prowadzą ostatecznie do upadku z możliwością doznania urazu • Napady toniczno - kloniczne - inaczej napady duże (tzw. grand mal). Objawiają się przez utratę świadomości/przytomności, skurcz mięśni ciała. 18 Przyczyna: nieznana uraz okołoporodowy uraz późny zapalenie malformacja rozwojowa guz mózgu zmiany naczyniowe alkohol Liczba chorych w Polsce - około 400 000 Padaczka/epilepsja na świecie 60 milionów Wskaźnik zachorowalności 50-70/100 000/rok Około 40% przypadków to padaczka lekooporna W Polsce każdego roku przybywa około 20 000-28 000 nowych zachorowań 19 Etosuksymid (np. Petinimid) Karbamazepina (np. Amizepin, Finlepsin) nudności, wymioty, biegunka, bóle brzucha,brak łaknienia, zmniejszenie masy ciała, bóle i zawroty głowy,uczucie zmęczenia, wrażliwość na światło. interakcje z innymi lekami, łagodna leukopenia, osteoporoza, hiponatremia, impotencja, zaburzenia funkcji wątroby, senność, bóle i zawroty głowy, zespół niewłaściwego uwalniania wazopresyny, nudności, wymioty, biegunki, zaparcia, wysypka pokrzywkowa, świąd skóry, nadwrażliwość na światło. Fenytoina (np. Phenytoinum WZF) przerost dziąseł, uwydatnienie („pogrubienie”) rysów twarzy,hirsutyzm, trądzik, ataksja, osteoporoza, nadpobudliwość, bezsenność, ataksja, bóle i zawroty głowy, dolegliwości gastryczne, hiperglikemia, zaburzenia mowy i widzenia. Felbamat: niewydolność wątroby, niedokrwistość aplastyczna, jadłowstręt,bezsenność. Fenobarbital (np. Luminalum) zmęczenie, senność, uspokojenie, depresja i mienność nastrojów,zaburzenia pracy wątroby, impotencja. Gabapentyna (np. Gabapentin): zmęczenie i senność, zaburzenia nastroju, przyrost masy ciała, bóle i zawroty głowy, parestezje w kończynach, drżenia drobnofalowe,zapalenie trzustki i wahania glikemii. Kwas walproinowy (np. Depakine) przyrost masy ciała, nudności, wymioty, biegunka, dyspepsja,zaburzenia pracy wątroby, osteoporoza, wypadanie włosów,spowolnienie, sedacja, depresja, agresja, niezborność ruchowa, podwójne widzenie, zaburzenia miesiączkowania Klobazam (np. Frisium) wahania nastroju, zmęczenie, senność, zawroty głowy, zaburzenia oddychania, brak apetytu, suchość w jamie ustnej, zaparcia, nudności, przy dłuższej terapii – ryzyko uzależnienia. Lamotrygina (np. Lamotrix, Lamitrin) bóle i zawroty głowy, nudności i wymioty, senność, zmęczenie, rozdrażnienie, ale też bezsenność, drżenia, oczopląs, ataksja, wysypka plamisto-grudkowa (w połączeniu z kwasem walproinowym), reakcje alergiczne. Lewetiracetam (np. Keppra) senność, zmęczenie, drażliwość, depresja i wahania nastroju, bóle i zawroty głowy, bezsenność, drżenia. Topiramat (np. Topiramax, Epiramat) jadłowstręt i spadek masy ciała, zaburzenia pamięci i koncentracji, depresja i wahania nastroju, alergie. Okskarbazepina (np. Trileptal) zmęczenie i senność, podwójne widzenie, wahania nastroju, bóle i zawroty głowy, hiponatremia, objawy gastryczne, trądzik, wysypka, łysienie, zaburzenia wątrobowe 20 Po pierwsze nie szkodzić 21 22 PEDIATRICS Vol. 108 No. 4 2001 23 Mechanizm działania diety ketogenicznej w epilepsji CLINICS 2014;69(10):699-705 24 Mechanizm działania diety ketogenicznej w epilepsji Eur J Clin Invest 2016; 46 (3): 285–298 25 Mechanizm działania diety ketogenicznej Mechanizmy działania diety 26 Mechanizm działania diety ketogenicznej 27 Efekty uboczne stosowania diety ketogenicznej Krótkotrwałe: • • • • • • • • • wymioty zgaga zaparcia nudności kwasica metaboliczna odwodnienie niedobory minerałów kamica nerkowa apatia Długoterminowe: • • • • • utrata ciężaru spowolnienie wzrostu kamica nerkowa osteoporoza osteopenia 28 29 Dieta ketogeniczna Dr Maria Zubiel, neurolog dziecięcy z Łodzi, jako pierwsza zastosowała dietę ketogenną w Polsce w 2000 roku Warszawskie Centrum Zdrowia Dziecka Chorzowskie Centrum Pediatrii i Onkologii Górnośląskie Centrum Zdrowia Dziecka w Katowicach 30 Choroba Parkinsona: degeneracja neuronów istoty czarnej (obniżenie poziomu dopaminy) • wzrost napięcia mięśni • zmniejszenie ruchliwości (hipokineza) • drżenie Polsce jest ok. 60-80 tysięcy chorych, co roku przybywa około 4-8 tys. nowych przypadków Drżenie jednej ręki – wczesne stadium31 32 Dieta ketogeniczna w chorobie Parkinsona ND ND+6-OHDA KD KD+6-OHDA B R A I N R E S E A R C H 1 2 8 6 ( 2 0 0 933 )25–3 1 Dieta ketogeniczna w chorobie Parkinsona 34 J Neurol 2016; 15(2) Nowotwory mózgu WHO opisuje ponad 100 różnych Nowotworów mózgu Aż 70% z nich to glejaki wielopostaciowe o bardzo dużej złośliwości W Polsce co roku około 1300 zachorowań Rokowania raczej złe 35 Dieta ketogeniczna w terapii nowotworowej European Journal of Clinical Investigation36 Vol 46 287 37 Dieta ketogeniczna w terapii nowotworowej 38 Frontiers in Molecular Neuroscience 2016, vol 9 Dieta ketogeniczna w terapii nowotworowej 39 Dieta ketogeniczna w terapii nowotworowej 40 41 INTERNATIONAL JOURNAL OF ONCOLOGY 44: 1843-1852, 2014 Liczba chorych na świecie 15-21 milionów Liczba zachorowań podwaja się co 5 lat 42 Medisystem 2013 Dieta ketogeniczna w chorobie Alzheimera sulcus gyrus sulcus gyrus NORMA CHOROBA ALZHEIMERA 63 letni pacjent cierpiący na zaburzenia pamięci od 12 lat W skali oceny pacjenta MMSE 23 pkt MRI atrofia formacji hipokampa, jąder migdałowatych lewostronnie W 2008 start KD, 75 dni później poprawa w ocenie MMSE Wykonywanie codziennych czynności samodzielnie Alzheimers Demenrtia 201643 11 (1) ? 44 Komórki mikrogleju Astrocyty 45 46 47 Rola komórek glejowych w mechanizmie terapeutycznego działania diety ketogenicznej 48 MRI mózgu szczura na diecie konwencjonalnej 49 MRI mózgu szczura na diecie ketogenicznej 50 Dziękuję za uwagę ! 51 52 53 Komórki glejowe: w obwodowym układzie nerwowym: - komórki Schwanna w obwodowym układzie nerwowym: - oligodendrocyty - astrocyty (ok. 80% komórek glejowych), - polidendrocyty (synantocyty) - mikroglej astrocyty 54 55 Etosuksymid (np. Petinimid) nudności, wymioty, biegunka, bóle brzucha, brak łaknienia, zmniejszenie masy ciała, bóle i zawroty głowy, uczucie zmęczenia, wrażliwość na światło. Fenytoina (np. Phenytoinum WZF) przerost dziąseł, uwydatnienie („pogrubienie”) rysów twarzy, hirsutyzm, trądzik, ataksja, osteoporoza, nadpobudliwość, bezsenność, ataksja, bóle i zawroty głowy, dolegliwości gastryczne, hiperglikemia, zaburzenia mowy i widzenia. Felbamat: niewydolność wątroby, niedokrwistość aplastyczna, jadłowstręt, bezsenność. Fenobarbital (np. Luminalum) zmęczenie, senność, uspokojenie, depresja i zmienność nastrojów, zaburzenia pracy wątroby, impotencja. Gabapentyna (np. Gabapentin): zmęczenie i senność, zaburzenia nastroju, przyrost masy ciała, bóle i zawroty głowy, parestezje w kończynach, drżenia drobnofalowe, zapalenie trzustki i wahania glikemii. Kwas walproinowy (np. Depakine, Orfiril) przyrost masy ciała, nudności, wymioty, biegunka, dyspepsja, zaburzenia pracy wątroby, Karbamazepina (np. Amizepin, Finlepsin,Tegretol) interakcje z innymi lekami, łagodna leukopenia, osteoporoza, hiponatremia, impotencja, zaburzenia funkcji wątroby, senność, bóle i zawroty głowy, zespół niewłaściwego uwalniania wazopresyny, nudności, wymioty, biegunki, zaparcia, wysypka pokrzywkowa, świąd skóry, nadwrażliwość na światło. Klobazam (np. Frisium) wahania nastroju, zmęczenie, senność, zawroty głowy, zaburzenia oddychania, brak apetytu, suchość w jamie ustnej, zaparcia, nudności, przy dłuższej terapii – ryzyko uzależnienia. Lamotrygina (np. Lamotrix, Lamitrin) bóle i zawroty głowy, nudności i wymioty, senność, zmęczenie, rozdrażnienie, ale też bezsenność, drżenia, oczopląs, ataksja, wysypka plamisto-grudkowa (w połączeniu z kwasem walproinowym), reakcje alergiczne. Lewetiracetam (np. Keppra) senność, zmęczenie, drażliwość, depresja i wahania nastroju, bóle i zawroty głowy, bezsenność, drżenia. Topiramat (np. Topiramax, Epiramat, Etopro) jadłowstręt i spadek masy ciała, zaburzenia pamięci i koncentracji, depresja i wahania nastroju, alergie. Okskarbazepina (np. Trileptal) zmęczenie i senność, podwójne widzenie, wahania nastroju, bóle i zawroty głowy, hiponatremia, objawy gastryczne, trądzik, wysypka, łysienie, 56 572014 Journal of Lipid Research Volume 55, Journal of Lipid Research Volume 58 55, 2014 Rola tłuszczów w układzie nerwowym Modulac ja metaboli zmu Modyfikacja Średniołańcuchowe astrocyt kwasy ów tłuszowe (MCFA) gradientu elektrochemi cznego mitochondrió w Neuropro Stabilność synaps Rola tuszczy w diecie: tekcja Nurogen eza Utrzymanie stabilności błon komórkowych Synaptog eneza Wzrost neurytów Wielonienasyco ne kwasy tłuszczowe PUFA Neurozap alenie Różnicowanie neuronów Stymulacja sympatycz nego układu nerwoweg o Regulacja apetytu Działanie przeciwzapalne Modulacja uczenia się i zapamiętywania Krótkołańcuchow e Kwasy tłuszczowe (SCFA) Wpływ na choroby neurodegen eracyjne 59 The international Journal of Biochem &Cell Biol 84(2017)40-45 Rola tłuszczy w układzie nerwowym Rola tuszczy w diecie: 60 61 Rola diety w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych 62 Rola tłuszczów modulacja metabolizmu astrocytów modyfikacja gradientu elektrochemicznego mitochondriów średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe (MCFA) wpływ na stabilność synaps efekty neuroprotekcyjne 63 Rola tłuszczów pobudzenie układu współczulnego modulacja pamięci i uczenia się krótkołańcuchowe wpływ kwasy na procesy centralna rola tłuszczowe neurodegeneracyjne w regulacji (SCFA) apetytu efekty przeciwzapalne 64 Rola tłuszczów neurogeneza utrzymanie płynności błon wzrost neurytów wielonienasycone kwasy tłuszczowe synaptogeneza procesy zapalne w układzie nerwowym różnicowanie komórek nerwowych 65