บทความเผยแพร่ความรู้สู่ประชาชน

อาจารย์ ดร.ภญ. ชญานิน กีรติไพบูลย์

ภาควิชาสรีรวิทยา คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

เชื่อว่าหลายท่านที่ติดตามงานวิจัยที่เกี่ยวกับศาสตร์การชะลอวัยน่าจะเคยอ่านรายงานที่ระบุว่าเมื่อหนูแรทรับประทานอาหารน้อยลงจะทำให้หนูแรทเหล่านั้นมีอายุขัยยาวนานขึ้น เนื่องจากมีจากการเปลี่ยนแปลงวิถีสัญญาณภายในเซลล์ เช่น สมดุลโปรตีน และ metabolism เป็นต้น เพื่อตอบสนองต่อปริมาณสารอาหารที่ลดลง นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าสารที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงวิถีสัญญาณภายในเซลล์น่าจะเป็นสารกลุ่ม ketone bodies ได้แก่ acetoacetate (AcAc), b-hydroxybutyrate (BHB) และ acetone สารเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นที่ตับในภาวะที่ร่างกายมีกลูโคสในปริมาณน้อยหรือขาดกลูโคส ตับจะเปลี่ยนกรดไขมันเป็น ketone bodies เพื่อให้เซลล์นำไปสร้างพลังงานได้ ข้อสันนิษฐานนี้ถูกพิสูจน์โดย Newman และคณะที่พบว่าการให้หนูไมซ์รับประทานอาหารคีโตซึ่งเป็นอาหารที่มีไขมันปริมาณสูง (60-75%) โปรตีนปริมาณปานกลาง (15-30%) แต่มีคาร์โบไฮเดรตปริมาณต่ำ (5-10%) ทำให้หนูไมซ์มีระดับ ketone bodies เพิ่มขึ้น ซึ่งการศึกษาของ Newman และคณะพบว่าหนูไมซ์ที่รับประทานอาหารคีโตมีสุขภาพแข็งแรง และมีอายุขัยยาวนานกว่าหนูไมซ์ที่รับประทานอาหารปกติ อีกทั้งเมื่อเข้าสู่ภาวะสูงวัยหนูไมซ์เหล่านี้เหล่ายังมีความจำ และการเรียนรู้ที่ดีกว่าหนูไมซ์สูงวัยที่รับประทานอาหารปกติอีกด้วย

จากกงานวิจัยดังกล่าวจึงนำไปสู่งานวิจัยของ González-Billault และคณะ จากสถาบัน Geroscience center ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยด้านภาวะสูงวัย และโรคที่เกี่ยวข้องกับภาวะสูงวัยของประเทศสเปน ซึ่งถูกตีพิมพ์ในวารสาร Cell Reports Medicine เมื่อเดือนต้นมิถุนายนที่ผ่านมา โดยงานวิจัยระบุว่าหนูไมซ์ที่มีภาวะสูงวัย (อายุมากกว่า 2 ปี) เมื่อรับประทานอาหารคีโตจะมีการทำงานของสมองที่ดีขึ้น มีความเสื่อมของสมองลดลง และมีความจำดีขึ้น โดย González-Billault และคณะระบุว่าเมื่อให้หนูไมซ์ที่มีภาวะสูงวัยรับประทานอาหารคีโตสลับกับอาหารควบคุมที่มีปริมาณไขมันเพียง 13% สัปดาห์เว้นสัปดาห์เพื่อป้องกันภาวะอ้วน สัตว์ทดลองจะมีความจำและการเรียนรู้ดีขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับสัตว์ทดลองที่รับประทานอาหารควบคุมเพียงอย่างเดียว ทั้งนี้ González-Billault และคณะอธิบายเพิ่มเติมว่าผลการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นมีสาเหตุจาก ketone bodies ที่ได้จากอาหารคีโต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง BHB ที่ทำให้ protein kinase A ภายในเซลล์ประสาทของสมองมีการทำงานเพิ่มขึ้น ซึ่ง protein kinase A เป็นเอนไซม์ที่มีความจำเป็นต่อการสื่อสารสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาท  โดยสมองส่วนที่พบการทำงานเพิ่มขึ้นของ protein kinase A อยู่ที่ส่วน hippocampus ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ และความจำ ดังนั้นจากงานวิจัยนี้จึงสรุปได้ว่า ketone bodies ช่วยชะลอความเสื่อมของสมองในภาวะสูงวัยของหนูไมซ์ได้ นอกจากนี้ González-Billault และคณะกำลังศึกษาในขั้นต่อไปเพื่อเปรียบเทียบว่าการให้สัตว์ทดลองรับประทาน BHB เพียงอย่างเดียวกับการกระตุ้นวิถีสัญญาณของ protein kinase A โดยตรง วิธีใดจะชะลอความเสื่อมของสมองได้ดีกว่ากัน จากงานวิจัยดังกล่าวจึงมีความเป็นไปได้ว่าเราอาจจะเห็นอาหารเสริมในรูปแบบของ BHB หรืออาหารเสริมที่กระตุ้นการทำงานของ protein kinase A ในอนาคตอันใกล้นี้ อย่างไรก็ตามการวิจัยนี้เป็นการศึกษาในสัตว์ทดลองเท่านั้น การนำข้อมูลเหล่านี้มาใช้ในมนุษย์จำเป็นต้องมีการศึกษาทางคลินิกเพื่อยืนยันถึงประสิทธิภาพ และความปลอดภัยต่อไป

Photo: Freepik.com

แหล่งอ้างอิง/ที่มา

1. Acuña-Catalán, D., Shah, S., Wehrfritz, C., Nomura, M., Acevedo, A., Olmos, C., Quiroz, G., Huerta, H., Bons, J., & Ampuero, E. (2024). Ketogenic diet administration later in life improves memory by modifying the synaptic cortical proteome via the PKA signaling pathway in aging mice. Cell Reports Medicine, 5(6). 
2. Newman, J. C., Covarrubias, A. J., Zhao, M., Yu, X., Gut, P., Ng, C.-P., Huang, Y., Haldar, S., & Verdin, E. (2017). Ketogenic diet reduces midlife mortality and improves memory in aging mice. Cell metabolism, 26(3), 547-557. e548.