Paliwo dla rozwijającego się mózgu
Ciała ketonowe są rozpuszczalnymi produktami rozkładu kwasów tłuszczowych i mogą być w niektórych przypadkach wykorzystywane przez mózg jako źródło energii, na przykład w przypadku przerwy w dostarczaniu pokarmu. Mimo że określane jako "ciała", są to rozpuszczalne substancje zawierające aceton i kwas acetylooctowy. W ramach finansowanego ze środków UE projektu "Wykorzystująca ciała ketonowe modulacja sygnałowania GABA-ergicznego: mechanizmy i konsekwencje" (KBMMGABA) udało się dokonać fascynujących odkryć dotyczących roli ciał ketonowych w rozwoju mózgu w pierwszym tygodniu życia dziecka. W fazie wczesnego rozwoju uśpione komórki nerwowe stają się aktywnymi sieciami przesyłającymi sygnały poprzez tysiące synaps dzięki działaniu kwasu gamma-aminomasłowego (GABA). Jako jeden z wielu neuroprzekaźników, GABA działa głównie poprzez chlor uczynniający komórki nerwowe. W późniejszych fazach działanie GABA powoduje zmniejszenie czynności kory noworodka. U osób dorosłych komórki nerwowe produkujące GABA, tj. komórki GABA-ergiczne, mają działanie hamujące. Naukowcy biorący udział w projekcie KBMMGABA wykazali, że hamowanie GABA-ergiczne może być zatrzymane przez kannabinoidy. Kannabinoidy wiążą się z cząsteczkami receptorów, powodując tłumienie wydzielania GABA. Wstępnie wyniki wskazują ponadto, że ciała ketonowe wywołują zmniejszenie ilości wewnątrzkomórkowego chloru, zmniejszając sygnałowanie GABA u noworodków oraz aktywność kory mózgowej. Stężenie ciał ketonowych jest u noworodków zwiększone. Dalsze badania mogłyby dotyczyć dodatkowych źródeł energii, takich jak ciała ketonowe, mleczan i pirogronian dla sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego, mającego imitować warunki panujące w mózgu noworodka. Zarówno mleczan, jak pirogronian mogą zmniejszać aktywność kory mózgowej. Jest to szczególnie ważne w świetle ostatnich badań, według których ciała ketonowe nie wpływają na poziom chloru w określonych warunkach, a zmiany w aktywności mózgu mogą wynikać z zakwaszenia. Kontynuacja prac projektu KBMMGABA będzie kluczowa dla opracowania nowych metod leczenia epilepsji. Dalsze badania nad wysokim poziomem mleczanu występującym w okresach prenatalnych mogą być nieocenione przy leczeniu patologii u noworodków, takich jak niedotlenienie i ataki.
