Dieta chetogenica: meccanismo biochimico e implicazioni per l'equilibrio metabolico

The aim of this thesis is to evaluate the effectiveness of the ketogenic diet (KD) as a nutritional therapy in various clinical settings, primarily obesity, drug-resistant epilepsy, and as supportive oncology treatment. Several experiments were conducted to examine KD’s metabolic effects on body weight, biochemical parameters, and ketone body metabolism, revealing significant improvements. In the context of obesity, the study observed that a very low-calorie ketogenic diet (VLCKD) led to a significant reduction in weight, body mass index, and waist circumference, as well as improvements in blood glucose and lipid levels. This suggests that KD could serve as an effective therapeutic option for managing insulin resistance and other metabolic disorders. For epilepsy, KD demonstrated a significant neuroprotective effect by reducing the frequency of seizures in experimental models. Ketone bodies, especially β-hydroxybutyrate, positively modulated inhibitory neurotransmitters such as GABA, reducing neuronal excitability and oxidative stress, resulting in fewer seizures in drug-resistant patients. Finally, in oncological treatments, KD proved promising as an adjunct therapy by disrupting the glycolytic metabolism of cancer cells and decreasing glucose availability. Experiments on tumor models showed that ketone bodies could limit neoplastic cell proliferation, although effectiveness varies depending on the cancer type and the specific mutations present.

L’obiettivo di questa tesi è valutare l’efficacia della dieta chetogenica (KD) come terapia nutrizionale in diversi ambiti clinici, principalmente obesità, epilessia farmacoresistente e supporto oncologico. Diversi esperimenti sono stati condotti per esaminare gli effetti metabolici della KD sul peso corporeo, sui parametri biochimici e sul metabolismo dei corpi chetonici, evidenziando significativi miglioramenti. In ambito obesità, lo studio ha osservato che una dieta chetogenica a bassissimo contenuto calorico (VLCKD) ha portato a una riduzione significativa del peso, dell’indice di massa corporea e della circonferenza della vita, oltre a miglioramenti nei livelli di glucosio e lipidi nel sangue. Questo suggerisce che la KD può rappresentare un’opzione terapeutica efficace per la gestione della resistenza all’insulina e di altre patologie metaboliche . Per l’epilessia, la KD ha mostrato un effetto neuroprotettivo significativo riducendo la frequenza delle crisi convulsive in modelli sperimentali. I corpi chetonici, in particolare il β-idrossibutirrato, hanno modulato positivamente i neurotrasmettitori inibitori come il GABA e ridotto l’eccitabilità neuronale e lo stress ossidativo, risultando in una riduzione delle crisi nei pazienti farmacoresistenti . Infine, nei trattamenti oncologici, la KD si è dimostrata promettente come terapia adiuvante, ostacolando il metabolismo glicolitico delle cellule tumorali e riducendo la disponibilità di glucosio. Esperimenti su modelli tumorali hanno mostrato che i corpi chetonici possono limitare la proliferazione delle cellule neoplastiche, anche se l’efficacia varia a seconda del tipo di tumore e delle mutazioni presenti .