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Questo lavoro di tesi ha lo scopo di esplorare la possibilità che l’attività neurale nel sistema nervoso centrale sia influenzata dal metabolismo dei corpi chetonici Acetone, Acetoacetato e β-idrossibutirrato (BHB).
La produzione dei corpi chetonici aumenta durante il digiuno prolungato e l’intensa attività fisica, con un regime alimentare chetogenico e in alcune condizioni patologiche come il diabete mellito. La produzione avviene a livello principalmente epatico; i corpi chetonici raggiungono il sistema nervoso centrale tramite il torrente ematico e attraversando la barriera ematoencefalica; tuttavia, è anche possibile una produzione locale, a livello astrocitario, secondo la medesima cascata biochimica (quando l’Ossalacetato è impiegato nella gluconeogenesi e non può più legarsi all’Acetil-CoA per entrare nel ciclo di Krebs come Acido Citrico; l’Acetil-CoA quindi si accumula e questo dà principio alla chetogenesi).
Oltre a servire da substrato energetico (che, se disponibile, è sfruttato in via preferenziale dalle cellule nervose rispetto ad altri substrati quali il glucosio), si ipotizza che il β-idrossibutirrato possa regolare la comunicazione tra neuroni: agendo come secondo messaggero, regolando la sintesi e l’accumulo di neurotrasmettitori nonché attraverso meccanismi epigenetici.
Dall’analisi della letteratura emerge che i corpi chetonici sono stati ripetutamente implicati nella regolazione della eccitabilità e della plasticità nervosa e che la dieta chetogenica è stata proposta come possibile approccio terapeutico ad alcune condizioni quali l’epilessia farmaco-resistente. Tuttavia, non c’è chiarezza rispetto ai meccanismi che potrebbero sottendere questo legame tra metabolismo chetonico e funzione nervosa.