Tu cerebro en cetonas

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La prescripción moderna de dietas altas en carbohidratos, bajas en grasas y aperitivos entre comidas ha coincidido con un aumento en la obesidad, la diabetes y un aumento en la incidencia de muchos trastornos de salud mental, incluyendo depresión, ansiedad y trastornos alimenticios. Además, muchos de estos trastornos afectan a la población a edades más tempranas. Si bien la mayoría de la gente estaría de acuerdo en que la dieta tiene mucho que ver con el desarrollo de la obesidad y la diabetes, muchos estarían en desacuerdo con que lo que comemos tiene mucho que ver con nuestra salud mental y nuestra perspectiva. Creo que lo que comemos tiene mucho que ver con la salud de nuestro cerebro, aunque, por supuesto, la enfermedad mental (como la enfermedad física) tiene causas multifactoriales, y de ninguna manera deberíamos disminuir la importancia de abordar todas las causas en cada individuo. Pero examinemos lo opuesto a los modernos carbohidratos altos, bajos en grasa, el estilo de vida constante de los bocadillos y cómo eso podría afectar el cerebro.

Lo opuesto a un estilo de vida bajo en grasas y bocadillos sería el estilo de vida que nuestros antepasados ​​vivieron durante decenas de miles de generaciones, el estilo de vida para el cual nuestros cerebros se desarrollaron principalmente. Parece razonable que hubiéramos tenido períodos prolongados sin comida, ya sea porque no había ninguno disponible, o estábamos ocupados haciendo otra cosa. Luego, seguiríamos ese período con una comida de relleno de plantas y productos animales reunidos, seleccionando preferentemente la grasa. Durante el día podríamos haber comido una pieza de fruta o verduras o una larva que desenterráramos, pero cualquier cosa abundante o con muchas calorías (como un tubérculo con almidón) tendría que ser matada, descuartizada y / o cuidadosamente preparada antes comiendo. Afortunadamente, tenemos un excelente sistema de combustible para los períodos de ayuno o la ingesta baja en carbohidratos, nuestro cuerpo (y cerebro) puede cambiar fácilmente de la quema de glucosa a la quema de lo que se llaman cuerpos cetónicos.

Es cierto que algunas partes de algunas células cerebrales solo pueden quemar glucosa, pero afortunadamente nuestros cuerpos pueden convertir las proteínas en glucosa a través de un proceso conocido como gluconeogénesis. Este hecho significa que, si bien existen requisitos esenciales tanto para la grasa como para la proteína (lo que significa que moriríamos sin comer al menos algo de grasa y al menos algo de proteína), podemos vivir felizmente sin consumir carbohidratos en absoluto. Eso no significa que no haya algunas desventajas o efectos secundarios en la dieta llamada "cero carbohidratos", pero no causará los problemas de salud masivos y la muerte que consumiría cero grasa o cero proteína.

Todos los que estamos metabólicamente sanos cambiaremos a cierta cantidad de cetosis, generalmente durante la noche mientras dormimos. Si su respiración es un poco funky cuando se despierta, y su orina huele un poco fuerte, es posible que tenga cetosis, que, a menos que sea un diabético mal controlado (se produce un tipo diferente de cetosis patológica en la diabetes no controlada), en la cetosis por la mañana es una buena señal de un metabolismo saludable. ¿Qué significa la cetosis para el cerebro y por qué sería más saludable, tal vez, que nuestro metabolismo habitual de quema de carbohidratos? ¿Y la dieta alta en carbohidratos y baja en grasas de los bocadillos constantes tiene un costo para nuestros cerebros al robarnos episodios más frecuentes y profundos de cetosis?

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Las dietas cetogénicas, que son muy altas en grasas y bajas en carbohidratos y proteínas, se han recetado para las convulsiones durante mucho tiempo. Las dietas reales de investigación utilizadas en el pasado fueron bastante tristes y parecían implicar beber mucha crema y comer mucha mayonesa (las fórmulas cetogénicas prefabricadas son una combinación de pesadilla de aceites de semillas omega 6 y sólidos de maíz). En Johns Hopkins, los pacientes pediátricos ingresaron en el hospital por un ayuno de 48 horas y luego se les dio ponche de huevo (menos el ron y el azúcar, supongo) hasta que se logró la cetosis (por lo general tomó alrededor de 4 días). Además, las dietas cetogénicas se restringieron en calorías a solo 75-90% de lo que se consideraría la ingesta calórica habitual de un niño, y con frecuencia también se restringieron los líquidos (1). Si hablamos de mayonesa con aceite de soya, podría ver cómo alguien podría tener problemas con deficiencias de minerales y problemas hepáticos con bastante rapidez.

Para entender "pésimo", algunas de las últimas investigaciones mostraron que un "protocolo Atkins modificado" era tan bueno como la dieta cetogénica clásica, y mucho más liberador, ya que a los pacientes se les permitía hasta 10 gramos de carbohidratos diarios, y no comenzó con el ayuno, y no tenían restricción calórica (2) (3). Mientras que la dieta cetogénica clásica era 4: 1: 1 grasa para carbohidratos a proteína. Si usa aceite de triglicérido de cadena media (MCT) para el 50% de sus calorías (¡sin embargo, debe agregarlo lentamente para evitar el vómito, la diarrea y los calambres!), Puede aumentar los carbohidratos y las proteínas a una grasa de 1.2: 1: 1 : carbohidratos: proteínas y aún obtener la misma cantidad de cetonas mágicas circulando. Y mientras que el "aceite MCT" suena agradable y delicioso cuando es una magnífica leche de coco, este aceite MCT 100 por ciento puro 32 fl.oz no parece tan apetitoso, especialmente cuando va a ser la mitad de lo que come en el futuro. futuro (4). Se puede ver por qué los investigadores consideran que las dietas cetogénicas (especialmente las versiones originales) son extremadamente difíciles y poco apetecibles (lo eran), mientras que las bajas en carbohidratos (que tienen una idea diferente de lo que es una dieta cetogénica) encontrarán esa actitud ridícula , especialmente cuando se compara una dieta cetogénica con los efectos secundarios de algunos medicamentos antiepilépticos.

Por lo tanto, parece que Atkins modificado (muy baja en carbohidratos, pero no cero en carbohidratos) y una preponderancia de MCT es la misma, cetona, para el cerebro como la dieta cetogénica clásica. ¿Y qué significa tener un cerebro cetogénico? Examinemos más de cerca los neurotransmisores y la energía cerebral. Específicamente, glutamato y GABA (5).

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GABA es el principal neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso de los mamíferos. Resulta que GABA está hecho de glutamato, que resulta ser el principal neurotransmisor excitador. Los necesitas a los dos, pero parece que nos metimos en problemas cuando tenemos demasiado glutamato. Demasiada excitación en el cerebro significa neurotoxicidad, cuya manifestación extrema son las convulsiones. Pero las enfermedades neurológicas tan variadas como la depresión, el trastorno bipolar, las migrañas, la ELA y la demencia se han relacionado de alguna manera con la neurotoxicidad.

El glutamato tiene varios destinos, más bien como nuestro viejo compinche triptófano. Puede convertirse en GABA (inhibidor) o aspartato (excitador y, en exceso, neurotóxico). Las dietas cetogénicas parecen favorecer que el glutamato se convierta en GABA en lugar de aspartato. Nadie sabe exactamente por qué, pero parte de la razón tiene que ver con cómo se metabolizan las cetonas y cómo la cetosis favorece el uso de acetato (el acetoacetato es uno de los cuerpos cetónicos, después de todo) para el combustible. El acetato se convierte en glutamina, un precursor esencial para GABA.

Lo que puede ser confuso es que hay una variedad de ventajas teóricas en el cerebro para una dieta cetogénica, y no estamos seguros de cuáles son más importantes. Una dieta cetogénica clásica tenía tres componentes principales que se pensaba que contribuían al efecto anticonvulsivo. Uno, fue restringido en calorías. Solo los monos epilépticos que restringen las calorías (sin importar la proporción de macronutrientes) reducen la frecuencia de las convulsiones (y aumentan la longevidad). En segundo lugar, era ácido, y los propios protones podían bloquear los canales iónicos sensibles a protones, o los cuerpos cetónicos o las propias grasas podían afectar las membranas de las neuronas, lo que las hacía más difíciles de excitar. (Para los geek bioquímicos, las cetonas o las grasas parecen afectar los canales de iones K + sensibles al ATP, lo que hace que la hiperpolarización sea más fácil de mantener). En tercer lugar, bajó los niveles de glucosa. Y una glucosa más baja se asocia con un umbral convulsivo más alto (¡eso es bueno, uno no quiere tener un ataque fácil!) Y menos excitabilidad neuronal. Gads. A mí no me suena como si la glucosa fuera el combustible preferido para el cerebro después de todo.

Y ahora realmente bajemos al nivel mitocondrial. Las mitocondrias son las plantas de energía de nuestras células, donde se produce toda la energía (como ATP). Ahora, cuando me enseñaron sobre la quema de combustible bioquímico, me enseñaron que la glucosa era "limpia" y que las cetonas eran "ahumadas". Que la glucosa era claramente el combustible preferido para nuestros músculos para el ejercicio y definitivamente el combustible clave para el cerebro. Excepto que aquí está el pequeño y sucio secreto sobre la glucosa, cuando se observa la cantidad de restos de basura en la mitocondria, ¡en realidad es menos eficiente producir ATP a partir de glucosa que producir ATP a partir de cuerpos de cetona! Un suministro de energía más eficiente hace que sea más fácil restaurar las membranas del cerebro a sus estados normales después de que se produce un pico de energía eléctrica despolarizante, y significa que la energía se produce con menos restos de radicales libres destructivos.

Que significa todo esto? Bueno, en el cerebro, la energía es todo. El cerebro necesita una gran cantidad de energía para mantener todos esos potenciales de membrana mantenidos, para seguir empujando el sodio fuera de las células y tirando de potasio hacia las células. De hecho, el cerebro, que es solo el 2% de nuestro peso corporal, usa el 20% de nuestro oxígeno y el 10% de nuestras reservas de glucosa solo para seguir funcionando. (Algunas células de nuestro cerebro son en realidad demasiado pequeñas (o tienen zarcillos demasiado pequeños) para acomodar las mitocondrias (las plantas de energía). En esos lugares, debemos usar la glucosa en sí (a través de la glucólisis) para crear ATP.) Cuando cambiamos el principal combustible del cerebro desde la glucosa a las cetonas, cambiamos el manejo de los aminoácidos. Y eso significa que cambiamos las proporciones de glutamato y GABA. Los mejores respondedores a una dieta cetogénica para la epilepsia terminan con la mayor cantidad de GABA en el sistema nervioso central.

Una de las cosas que el cerebro tiene que controlar es la cantidad de glutamato que cuelga en la sinapsis. Una gran cantidad de glutamato en la sinapsis significa una lesión cerebral, o convulsiones, o un bajo nivel de excitotoxicidad dañina en curso, como es posible que veas en la depresión. El cerebro está zumbando, usando energía como un loco. Incluso un uso un poco más eficiente de la energía hace que sea más fácil para el cerebro extraer el glutamato de vuelta a las células. Y eso, amigos míos, es algo bueno.

Déjame ponerlo de esta manera. La leche materna es muy alta en grasa. Los recién nacidos pasan tiempo en la cetosis y, por lo tanto, hasta cierto punto están adaptados. La leche materna también tiene un alto contenido de azúcar, pero los cerebros de los bebés son tan grandes que pueden manejar mucha más azúcar que las personas adultas. Estar cetoadaptado significa que los bebés pueden convertir más fácilmente los cuerpos cetónicos en acetil-CoA y en mielina. La cetosis ayuda a los bebés a construir y hacer crecer sus cerebros. (Para aquellos interesados ​​en detalles esenciales: los bebés están en cetosis leve, pero los bebés muy pequeños parecen utilizar lactato como combustible en lugar de glucosa también, y la utilización de lactato también promueve el mismo uso de acetil-CoA y le da a los neonatos algunas de las ventajas de la ketoadaptación sin estar en la cetosis intensa).

Sabemos (más o menos) qué significa todo esto para la epilepsia (¡y para los bebés!). No sabemos exactamente lo que significa para todos los demás, al menos en cuanto al cerebro. La cetosis ocurre con restricción de carbohidratos y proteínas, uso de aceite MCT o ayuno. Algunas personas creen que ser adaptado es lo ideal, otros sugerirán que podemos estar más relajados, y comer una dieta baja en azúcar con un poco de ayuno intermitente para darnos períodos de cetosis. (Una advertencia: no recomiendo el ayuno intermitente para cualquier persona con un trastorno alimentario sin algún tipo de apoyo y consideración). La cetosis para el cuerpo significa quemar grasa (¡cadera de la cadera, hurra!). Para el cerebro, significa un menor riesgo de convulsiones y un mejor entorno para la recuperación y reparación neuronal.

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Copyright Emily Deans, MD