Öregedés

A hatások a kalória korlátozás meghosszabbítani az életet, s késlelteti az ovulációt, a korral járó betegségek a különböző fajok, beleértve a patkányok, egerek, hal, legyek, férgek, valamint az élesztő, már demonstrated8. Ennek ellenére a molekulák és sejtjelek, amelyek e hatások alapját képezik, továbbra is megfoghatatlanok. Az intenzív erőfeszítések azt mutatták, hogy a ketogén étrend hozzájárul a hosszabb élettartamhoz, hasonlóan a kalóriakorlátozáshoz13. A keringő β-HB a legnagyobb mértékben megnövekedett metabolit a kalóriakorlátozás és a ketogén étrend során, kiemelve a β-HB-t mint antiaging metabolitot11.

valójában a β-HB kiegészítés a DAF-16/FOXO és az SKN-1/NRF utak, valamint az öregedés és a hosszú élettartam szabályozása14 révén 20% – kal meghosszabbítja a C. elegans élettartamát. Emlősökben a β-HB csökkenti a szeneszcenciával összefüggő szekréciós fenotípust (SASP) és az érsejtek szeneszcenciáját.15 Ezenkívül a ketogén étrend jelentősen meghosszabbította az egerek átlagos élettartamát, és az idősebb mice fizikai funkciójának megőrzését eredményezte13. Továbbá egy ciklikus ketogén étrendről számoltak be, amely csökkenti a midlife mortalitást és javítja a memória teljesítményét az idős mice16-ban.

az életkor újraprogramozása és az epigenetikus fiatalítás hozzájárul az élettartam növekedéséhez,valamint az életkorral és az életkorral összefüggő jellemzők17 jobb megfiatalodásához. Regeneratív orvosi vizsgálatok merültek fel, megnyitva az utat az új terápiás beavatkozásokhoz az ilyen korral járó betegségekhez. Bár számos tanulmány a ketogén étrendről és annak terápiás hatásairól a regeneratív gyógyászatban az öregedés során, különösen a neurodegeneratív betegségekről továbbra is közzéteszik, a ketontestek molekuláris mechanizmusát még nem vizsgálták alaposan. A ketogén étrend neuroprotektív hatást mutatott a központi idegrendszerre (CNS) az ülőidegek regenerációján keresztül18. A ketogén étrend visszaállította az oligodendrocyte integritását és növelte a központi idegrendszeri myelinizációt egy murine Pelizaeus-Merzbacher betegség modellben19. Továbbá az exogén β-HB javította az őssejt homeosztázist és a bél őssejt működését a Notch jelátvitel aktiválásával, amely a szövetek regenerációjának kulcsfontosságú jelátviteli tengelye20. Így a β-HB és a ketogén étrend fontos mediátoroknak tekinthető regeneratív potenciállal, amelyek képesek az öregedéssel összefüggő fenotípusok retardálására is.

rák

az öregedés a rák kialakulásának legjelentősebb kockázati tényezője, amely az emberi halálozás egyik vezető oka21. A rákos sejtek metabolizmusában jelentős változások következnek be, ami a mitokondriális eredetű reaktív oxigénfajok (ros), például az O2-és H2O2− szintjének emelkedését eredményezi. A rákos sejtek inkább az aerob glikolízisre, a Warburg-effektusra váltanak, hogy kompenzálják a megnövekedett ROS szintek22 által kiváltott mitokondriális diszfunkciót. Így a glükóz rendelkezésre állásának csökkentése a rákos sejtek számára terápiás lehetőséget kínál. Egy nemrégiben készült tanulmány azt sugallja, hogy a ketogén étrend szelektív metabolikus oxidatív stressz23 révén fokozza a rákos sejtek terápiás válaszát. Más állatkísérletek alátámasztják, hogy a ketogén étrend gátolja az elsődleges tumor24, valamint a szisztémás metasztázisok progresszióját25,26. A szénhidrátban gazdag nyugati étrend krónikus bevitele magas inzulin-és inzulinszerű növekedési faktort (IGF-1) eredményez, elősegítve a tumorsejtek proliferációját27. Ezenkívül a rákos sejtekről beszámoltak arról, hogy növelik a vér glükózfüggőségét a gyors sejtnövekedés iránti igényre adott válaszként, és más tanulmányok azt sugallták, hogy a glükóz közvetlen vagy közvetett hatással lehet a tumorsejtek proliferációjára. A zsírban dúsított szénhidrát-korlátozott ketogén étrendről többször beszámoltak arról, hogy elnyomja a mellrákot28. Ezenkívül üzemanyagforrásként használt ketontestekről számoltak be, hogy elnyomják a rákos sejtek proliferációját. A kutatók különösen a mellrák gyakoribb előfordulására hívták fel a figyelmet a cukorbetegek és az elhízottak körében, megerősítve, hogy az alacsony szénhidráttartalmú étrend korlátozhatja a tumor növekedését29. Így, figyelembe véve a szénhidrátok hatását az emlőrák elősegítésére, a ketogén étrend képes ellenőrizni vagy csökkenteni az emlőrák kialakulásának kockázatát. Más vizsgálatok arról is beszámoltak,hogy a ketogén étrend különösen hasznos lehet az agyrák kezelésében30, 31, mivel az agydaganat leggyakoribb és agresszív formájával, a glioblastoma multiforme-val rendelkező betegek jelentős javulást mutattak a ketogén étrend elfogadását követően32. Bár előrehaladott és terminális rákokban nem befolyásolja jelentősen a betegség progresszióját, a ketogén étrend biztonságos, és képes a rákos betegek életminőségének javítására sugárzással vagy más igazolt rákellenes terápiákkal kombinálva33,34. A fenti bizonyítékok arra utalnak, hogy ezeket a terápiákat tovább kell vizsgálni a ketonok mint potenciális adjuváns terápiák minimális toxicitással történő feltárása érdekében.

neurológiai rendellenességek

ahogy a népesség várható élettartama nő, sokkal több idős ember szenved neurológiai rendellenességekben, például epilepsziában és dementiaban35. A legújabb eredmények azt mutatták, hogy az epilepsziás betegeknél nagyobb a demencia kockázata, különösen az Alzheimer-kór36. Az epilepsziás betegek túlzott agyi aktivitása görcsrohamokat okoz. A görcsrohamok csak néhány epilepsziás beteg esetében hatékonyak, míg mások nem reagálnak a gyógyszerekre, vagy mellékhatásokat tapasztalnak. Sok jelentés szerint a magas zsírtartalmú, alacsony szénhidráttartalmú ketogén étrend jelentős javulást eredményez a kezelhetetlen epilepsziás gyermekeknél. A ketogén étrend elsődleges kezelésként több mint felével csökkentette az epilepsziás rohamokat,ezért világszerte gyógyíthatatlan gyermekgyógyászati epilepsziákra37, 38. Ezenkívül más jelentések dokumentálták az epilepszia, valamint más neurológiai betegségek javulását ketogén étrendet követőeknél39, 40. Érdekes módon arról számoltak be, hogy a ketonok megváltoztatják a bél mikrobiotáját a görcsrohamok és a spontán tónusos-klónusos rohamok megelőzésére a hippokampális GABA/glutamát ratios41 modulációjával.

Az Alzheimer-kór a leggyakoribb korral járó neurodegeneratív betegség, amely növekvő társadalmi-gazdasági terhei miatt hatékony terápiás stratégiát igényel. A gyulladás, az immunsejtek elhajlása, az idősödés és a fertőzés által okozott perifériás öregedés tovább fokozza az Alzheimer-kór előfordulását és progresszióját42. Ezt a progresszív betegséget az agy hínárjai és a β-amiloid plakkok felhalmozódása jellemzi, amelyek az Alzheimer-kór ismert markerei, és úgy gondolják, hogy rontják a memóriát. Állatkísérletek kimutatták, hogy a β-HB potenciálisan csökkentheti az amiloid plakkokat, így a ketogén étrend, a KEs-vel való kiegészítés vagy a közepes láncú triglicerid (MCT) olaj szintjének növelésére szolgáló mechanizmusok potenciálisan relevánsak az Alzheimer-kór kezelésében. Ezenkívül kimutatták,hogy a KEs-szel vagy az MCT-olajjal végzett étrendi manipuláció következtében a ketonszintek emelkedése javítja az Alzheimer-kór néhány tünetét43,44,45,46, 47.

a ketogén étrend motorteljesítményre gyakorolt hatásának felméréséhez két transzgenikus egérvonalat, APP/PS1 egeret (amiloid lerakódás modellje) és Tg4510 egeret (a tau lerakódás modellje) használtak44. A ketogén étrenddel három hónapig táplált modell egerek szignifikánsan jobb teljesítményt mutattak a rotarod viselkedésvizsgálatában, mint a genotípustól független kontrollcsoportban. Az adatok azt mutatják, hogy a ketogén étrend fontos szerepet játszhat az egérmodellek motorteljesítményének javításában44.

A Parkinson-kór egy neurodegeneratív rendellenesség, amelyet a nigrostriatális dopaminerg neuronok elvesztése jellemez, mitokondriális légzési deficienciával együtt48. Ketogén diéta vizsgálnak, mint potenciális kiegészítő terápiák a Parkinson-kór miatt a védő hatása az agy, idegrendszer, leírt, az Alzheimer-kór, epilepszia, valamint. Kimutatták, hogy a ketogén étrend védi a substantia nigra neuronjait a 6-hidroxi-dopamin neurotoxicitás ellen patkány állatmodellekben48. Az 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP) egy neurotoxin, amely dopaminerg neurodegenerációt és a Parkinson-kórra emlékeztető mitokondriális hiányt okoz. Egy MPTP által indukált Murin Parkinson-kór modellben az MPTP által okozott dopamin neurodegenerációt részben ketontestek infúziója védte. A β-HB egerekbe történő befecskendezése részleges védelmet biztosított az MPTP49 által kiváltott dopamin neurodegeneráció és motorhiány ellen. Így a ketontestek infúziója vagy az idegkárosodás ellen védett ketogén étrend elfogadása és a Parkinson-kór állatmodelljeiben a motoros funkció javulása 48,49, ami arra utal, hogy a Parkinson-kórban szenvedő betegek ilyen kezeléseinek lehetőségeit tovább kell vizsgálni.

cardiovascularis betegség

az elhízás szív-és érrendszeri megbetegedésekkel jár, és metabolikus szövődményekhez, például inzulinrezisztenciához vezet50. Arról számoltak be, hogy a ketogén étrend hatékonyabban csökkenti a súlyt, mint a tiszta kalóriakorlátozás vagy az alacsony zsírtartalmú étrend51,52, 53. A testsúlycsökkenés mellett a ketogén étrend csökkenti a trigliceridek, az LDL-koleszterin és a vércukorszint szintjét,valamint növeli a HDL-koleszterin szintjét52, 54. Egy másik előnye, hogy ez a fajta étrend segít az egyénnek kevésbé éhesnek érezni magát,a ketózis gátló hatásai pedig segíthetnek az egyéneknek kevesebb kalóriát fogyasztani55. Alacsony szénhidráttartalmú, ketogén étrend gyakran gyakorolják, hogy lefogy, vagy fenntartani, de a metabolikus hatások a hosszan tartó expozíció az ilyen típusú étrend továbbra is ellentmondásos, mivel a hosszan tartó ketogén étrend csökkenti az inzulinérzékenységet, és rontja a glükóz toleranciát56. Ezek az eredmények gyorsan visszafordíthatják az elhízás hatásait. Ezért az időszakos ketogén étrend hatékonynak tekinthető az elhízás csökkentésében.

a metabolikus szindróma, beleértve a glükózintoleranciát és a 2-es típusú cukorbetegséget, összefügg az aging57-gyel. Kimutatták, hogy a ketogén étrend javítja a glikémiás kontrollt és a diabéteszes szövődményeket az 1-es és 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél. Ezek a betegek képesek voltak megállítani vagy csökkenteni a cukorbetegség elleni gyógyszereiket ketonok fogyasztásával, súlycsökkentéssel, valamint a trigliceridek és a vérnyomás csökkentésével58,59, 60. Patkányokban a ketogén étrend 8 hétig tartó fenntartása csökkentette a perifériás inzulinra való érzékenységet és csökkentette a glükóz toleranciát; azonban a ketogén étrend után a normál chow étrendhez való visszatérés e hatások drámai megfordulását eredményezte. Így a ketogén étrend hosszú távú fenntartása negatívan befolyásolja a glükóz homeosztázist,de ez a hatás gyorsan visszafordítható A ketogén étrend megszűnésével56. Így feltételezhető, hogy a ketontestek, különösen a β-HB közvetlen fogyasztása hatékonyabb módja a metabolikus szindróma szabályozásának.

alkoholmentes zsírmájbetegség (NAFLD), amely szintén gyakori az idősek, szorosan kapcsolódik a 2-es típusú cukorbetegség, metabolikus szindróma, elhízás. A NAFLD-ben szenvedő egyének túlzott intrahepatikus trigliceridekkel rendelkeznek. A ketogén étrend szignifikánsan csökkentette a máj trigliceridjeit NAFLD-ben szenvedő betegeknél a kalóriakorlátozáshoz61 képest, és egy másik jelentés a NAFLD javulását igazolta azoknál a betegeknél,akik ketogén étrendet alkalmaztak62, 63.

A β-HB

molekuláris céljai a ketogén étrend előnyeit ma már jól értik a tudományos támogatás növelésével. Mivel több, mint egy metabolit, β-HB képes kiváltani és ellenőrizni a különböző jelátviteli események következményei számos anyagcsere-betegségek. Molekuláris szinten azonban széles spektruma van a céloknak, a fő molekuláris célpontok pedig az NLRP3 gyulladásgátló, RNS-kötő fehérjék és a G fehérjéhez kapcsolt receptorok (1. ábra). 3). Ezenkívül a β-HB-t epigenetikus módosítóként is azonosították, amely képes a DNS-t és a hisztonokat megcélozni. Például a β-HB számos fehérje-deacetiláz (Hdac) és β-hidroxi-butirilációs Modulátor endogén inhibitora (ábra). 3), amely egy új típusú epigenetikai szabályozási mechanizmus. Így a β-HB metabolizmus és az epigenetika közötti összefüggések egyértelmű megértése új farmakológiai beavatkozások kidolgozását tenné lehetővé a különböző kóros állapotok enyhítéséhez.

β-HB közvetlenül vagy közvetve kölcsönhatásba lép számos sejtfehérjével különböző organellákban. a β-HB agonistaként vagy antagonistaként hat a két gpcrs ffar3 és HCAR2 plazmamembránban. a β-HB közvetlenül kötődik a Hnrnp A1-hez, hogy szabályozza az Oct4 mRNS stabilitását. a β-HB elnyomja a gyulladást az nrlp3 gyulladásképződés vagy annak aktivitása gátlása révén. Pontosabban, a β-HB szabályozza a nukleáris fehérjéket is. a β-HB egy HDAC-gátló, amely β-hidroxi-butirilációval szabályozza a hisztonokat és a p53-at is.

hiszton-deacetilázok

a β-HB éhgyomorra vagy kalóriakorlátozással történő növelése globális hiszton-acetilációt eredményezett egerekben az I. osztályú hiszton-deacetilázok (Hdac1, 2, 3 és 8) gátlásával, amelyeket sirtuinoknak is neveznek, és olyan fehérjecsaládból állnak,amelyek szabályozzák az életkorral összefüggő gént expresszion64, 65. A hdacs β-HB általi gátlása szabályozta az oxidatív stressz-rezisztencia faktorokat kódoló Foxo3a és MT2 gének expresszióját.65 Ezenkívül a β-HB megakadályozta a mikrogliális folyamat visszahúzódását és a depresszív-szerű viselkedést a HDAC gátlása révén. a β-HB-indukálta ramifikáció és a mikroglia aktiválódása csökkentette a HDAC aktivitását, ami a mikroglia6-ban tovább csökkentette a neuroinflammációt. A butirát egy rövid láncú karbonsav, amelyet a bélben állítanak elő. A legújabb vizsgálatok szerint a szerkezetileg és funkcionálisan hasonló butirát hatékonyabban gátolja a Hdac-t, mint a β-HB. Rágcsálómodellekben a butiráttal történő kiegészítés olyan metabolikusan fontos gének expresszióját indukálja, amelyek javíthatják a kibővített energiafelhasználáshoz kapcsolódó inzulinérzékenységet67. Ide tartoznak a peroxiszóma proliferátor-aktivált receptor gamma-coaktivátor 1-alfa (PGC1-α), a karnitin-palmitoil-transzferáz 1b (CPT1b), a mitokondriális sirtuinok, a szuperoxid-diszmutáz 2 (SOD2) és a kataláz68.

G fehérjéhez kapcsolt receptorok

β-HB-ről számoltak be, hogy közvetlenül kötődik a hidroxikarbonsav-receptor 2-hez (HCA2). A HCA2 egy nagy affinitású G protein-kapcsolt receptor (gpcr), amely a nikotinsav receptora, félig maximális hatékony koncentrációval (EC50) 0,7 mM69. Mivel a GSK256073, a HCA2 szelektív agonistája a lipolízis és a glükóz gátlása révén csökkenti az FFA-szinteket a 2-es típusú diabetes70-ben, a β-HB HCA2 agonistaként is csökkentheti az FFA-és glükózszintet az aterogén aktivitás gátlása érdekében.

A HCA2 expressziója adipocitákban nem korlátozott, de neutrofileken és rezidens makrofágokon, valamint az agyban is kifejeződik. Egy stroke-modellben megállapították, hogy a hca2 szükséges a β-HB neuroprotektív hatásához és a ketogén étrendhez, mivel ez a hatás a HCA2−/− egerekben elvész. Továbbá ismert, hogy a HCA2 ketogén étrend által kiváltott aktiválása neuroprotektív jeleket szállít a nem gyulladásos makrofág infiltráció révén az iszkémiás agyba. a β-HB a HCA2 agonista aktivitásán keresztül neuroprotektív fenotípust váltott ki, mivel a monociták és makrofágok a prosztaglandin D2 (PGD2) ciklooxigenáz 1 (COX1) és a hematopoietikus PGD2 szintáz71 termelésére támaszkodnak. Mechanikusan a monociták és makrofágok által kibocsátott PGD2 közvetíti a HCA2 neuroprotektív hatását a gyulladás feloldásával és az IkB kináz (IKK) és az NF-kB gátlásával, amelyek kulcsszerepet játszanak az ischaemiás agykárosodásban.

a β-HB másik receptora az FFA 3 receptor (FFAR3, GPR41), amely szabályozza a test energiafelhasználását a metabolikus homeosztázis fenntartása érdekében. A máj által éhezéskor termelt rövidláncú zsírsavak (SCFA-k) és β-HB által aktivált receptor gátolja az N-típusú kalciumcsatornákat, és egy jelátviteli kaszkádon keresztül modulálja a szimpatikus neuronok aktivitását, amely magában foglalja a kapcsolt G protein-foszfolipáz C (PLC) β És γ alegységeit, valamint a térkép kinázokat, például az ERK-t. Ezért ez a tényező szabályozhatja az energiaköltségeket a pulzusszám szimpatikus idegrendszeri szabályozására gyakorolt hatása révén. a β-HB elnyomta a szimpatikus idegrendszer aktivitását azáltal, hogy antagonizálta az ffar3-at éhezés vagy diabéteszes állapotokban72.

RNS-kötő fehérjék

a β-HB közvetlenül kötődik több RNS-kötő fehérjéhez, köztük heterogén nukleáris ribonukleoprotein A1-hez (hnRNP A1), splicing factor prolinhoz és glutaminban gazdaghoz (SFPQ), valamint RNS-kötő protein FUS/TLS-hez. a hnrnp A1 A β-HB domináns kötő partnere az érsejtekben, például az endothelialis és simaizomsejtekben15. A keringő β-HB felszabályozása késlelteti az egerek öregedési folyamatát azáltal, hogy megakadályozza az érrendszeri sejtek öregedését. Ezen kívül a hnrnp A1 antagonizálta a celluláris szeneszcenciát és a SASP-t az Oct4 és Sirt1 mRNAs15,73 stabilizálásával. Ezenkívül a hnrnp A1 vagy A2 szintjének és aktivitásának konstitutív csökkenését a szeneszcens fibroblasztokban általában a P16 (INK4a) izoform szintjének emelkedése kíséri, amely elsődleges öregedési jel74. Továbbá az SFPQ és a FUS nagymértékben összefügg az életkorral összefüggő neurodegeneratív betegséggel és az amyotrophiás laterális sclerosissal75,76.

NLRP3

bár több vizsgálat is kimutatta, hogy a kalóriakorlátozás vagy a ketogén étrend csökkenti az oxidatív stresszt és a gyulladást, a β-HB által közvetített veleszületett immunválasz hatása továbbra sem egyértelmű77. a β-HB elnyomja a NOD -, LRR-és Pirin doméntartalmú 3 (NLRP3) protein gyúlékonyságát azáltal, hogy megakadályozza a K+ effluxot és csökkenti az apoptózishoz társuló Peck-szerű fehérjét a kaszpáz-recruitment domain (ASC) oligomerizációjával és speck formációjával.78 Érdekes módon az s-β-HB, a β-HB királis enantiomerje hasonló gátló képességgel rendelkezik, de szerkezetileg rokon molekulák, például AcAc, butirát és acetát, nem gátolják az NLRP3 aktivitását78. Ezenkívül az nlrp3 gyulladásgátló hatása nem támaszkodik a fehérje-2 (UCP2), a sirtuin-2 (SIRT2), a gpcr FFAR3 vagy a HCAR2 leválasztására, amelyeket β-HB célmolekulákként írtak le. Ezek a megfigyelések azt mutatják, hogy a gyulladás visszaszorítása kalóriakorlátozással vagy ketogén étrenddel történik az nrlp3 gyulladásának β-HB-célzásának szabályozása78.

β-hidroxi-butiriláció

β-hidroxi-butiriláció, egy új típusú hisztonmódosítás, az aktív gén promoterekben dúsított epigenetikus szabályozási jelként számoltak be79. Negyvennégy nonredundant β-hydroxybutyrylation oldalak histone lizin maradékok ellenőrizték az emberi, illetve az egér sejtek, mely betekintést nyújt egy új epigenetikus szabályozó jel, hogy az ellenőrzések változatos génexpresszió az egyesület kalória korlátozás vagy egy ketogén diet79. Ez a tanulmány is igazolta, hogy a β-hydroxybutyrylation az egyik poszt-transzlációs módosítások a p53, amely az egyik legszélesebb körben vizsgált tumor tiltásai is erősen kapcsolódó senescence, valamint apoptózis. a p53 aktivitását különböző poszttranszlációs módosításokkal finomhangolták, beleértve az acetilációt, metilációt, foszforilációt, ubiquitinációt, sumoilációt és neddilációt. a β-hidroxi-butirilációt a 120, 319 és 370 p53 lizinek acetilációs helyein figyelték meg. Mivel a β-hidroxi-butiriláció a p53-on acetilációval versenyez, a β-HB növekedése a kalóriakorlátozás vagy a ketogén étrend miatt csökkentené a p53 acetilációt, ami befolyásolja a p53 aktivitását80. Ezenkívül a hisztonokon β-hidroxi-butirilációt is azonosítottak, amely új típusú kromatin-szabályozást is kínál79.

ezek az eredmények arra utalnak, hogy a β-HB-mediált epigenetikai és poszttranszlációs módosítások kritikus szerepet játszhatnak a génexpresszió és a jelátvitel (füge) szabályozásában. 3, 4). Bár a β-hidroxi-butiriláció szabályozása és az ebben a folyamatban részt vevő enzimek nem egyértelműek, egy nemrégiben készült jelentés kimutatta, hogy a SIRT3 kulcsfontosságú enzim, amely részt vesz a HDAC81 de-β-hidroxi-butirilációjában. A β-hidroxi-butiriláció céljainak és szabályozóinak további jellemzése újszerű megközelítést kínálhat a β-HB molekuláris mechanizmusainak feltárására a kalóriakorlátozás és a ketogén étrend összefüggésében.

célmolekulák és a β-HB sejtes jelzése társul az öregedési folyamathoz, amelyet az idősödés és a gyulladás gyorsít fel. a β-HB késlelteti az öregedést a HDAC gátlás, a hnRNP A1 által közvetített Okt4 expresszió és a β-hidroxi-butiriláció révén a p53-on. Ezenkívül a β-HB nlrp3 gátlással vagy HCAR2 aktiválással elnyomja a gyulladást, és csökkenti az öregedéssel összefüggő betegségekhez való hozzájárulást.

perspektívák

amellett, hogy alternatív energiaforrásként működik, a β-HB egy erős metabolit is, amely szabályozza a celluláris jeleket a különböző biomolekulák célzásával. a β-HB egy apró molekula, amely könnyen átjuthat a sejtmembránokon, és az egész testben keringhet az erekben, még a vér-agy gáton (BBB) keresztül is elérve az agyat. Ez a funkció előnyt biztosít a β-HB-nek más meglévő gyógyszerekkel szemben neurológiai betegségek kezelésére. Ezenkívül a β-HB átjut a sejtmembránokon, és szabályozza a fehérjéket különböző sejtszervekben. a β-HB befolyásolja a jelátviteli tényezőket, beleértve a citoplazmában a GPCRs-t, a magban a hisztonokat, a HDACs-t, a hnrnp A1-et és a p53-at a citoplazmában. Számos tanulmány arról számolt be, hogy a β-HB javítja a neurodegeneratív betegségeket és az öregedéssel összefüggő szív-és érrendszeri betegségeket. A mai napig a ketogén étrendet olyan betegségek tüneteinek enyhítésére használják, mint a rák, a metabolikus szindróma, a szív-és érrendszeri betegségek, valamint a neurodegeneratív betegségek, mint adjuváns terápiás szerek. A további mélyreható vizsgálatok validálása a β-HB-t új terápiás lehetőségként fogja meghatározni ezekre a feltételekre. Továbbá, ennek a tényezőnek a terápiaként történő alkalmazása megköveteli a β-HB terápiás dózisának optimalizálását in vivo farmakokinetikai vizsgálatokban. Mivel az egyéni különbségek megnehezítik az optimális keringő β-HB szint szabályozását kalóriakorlátozással vagy ketogén étrenddel, állítható kezelési lehetőségeket kell kidolgozni, például a KE adagolását. Mivel a keringő β-HB hirtelen változásai megzavarhatják az energia homeosztázisát, a királis enantiomer s-β-HB potenciális lehetőséget kínálhat a terápiák számára, mivel ez a molekula nem használható alternatív energia metabolitként. Ezenkívül az s-β-HB-t a fiziológiai rendszer nem fogyasztja el, az s-β-HB felezési ideje pedig hosszabb, mint a β-HB-é. Mivel a β-HB változatos és még ismeretlen molekuláris mechanizmusok révén enyhíti a különböző korral összefüggő betegségtüneteket és az öregedő fenotípusokat, a β-HB és/vagy s-β-HB terápiás szerként történő értékelése fontos megközelítés az öregedő populáció kezelésében.