경련성 발작 후 식단: 케토는 염증을 줄이고 축삭 배선을 복구합니다.

Pediatric Discovery 에 게재된 논문 에서, 연구팀은 고전적인 케토제닉 식단(고지방, 저탄수화물)이 간질 지속증 쥐의 기억력을 더 빨리 "재조립"하고 해마 신경망을 회복하는 데 도움이 된다는 것을 보여주었습니다. 분자 수준에서, 이 식단은 NF-κB 염증 경로를 억제하고 염증 유발 사이토카인 수치를 감소시켰습니다. 이 연구는 어린 쥐를 대상으로 한 전임상 연구이지만, 케토 식단이 간질 환자의 인지 증상을 개선하는 이유에 대한 기전적 단서를 제공합니다.

연구 배경

• 심한 발작 후 문제가 발생합니다. 발작이 멈춘 후에도 어린이와 청소년은 종종 간질지속증 후 기억력과 주의력 저하를 경험합니다. 특히 해마가 손상됩니다.
• 이미 시행되고 있는 것은 무엇일까요? 케토제닉 다이어트(KD)는 약물 저항성 간질 치료에 오랫동안 사용되어 왔습니다. 일부 환자에서는 발작 빈도를 줄이는 효과가 있습니다. 그러나 KD가 중증 발작 후 인지 기능 회복에 도움이 되는지, 그리고 그 이유는 무엇인지에 대해서는 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다.
• 의심 기전: 상태 변화 후 손상을 증폭시키는 주요 요인 중 하나는 신경 염증입니다. 이 과정의 핵심 전환점은 NF-κB 경로입니다. 이 경로의 활성화는 신경 세포 사멸, 미엘린 손상, 그리고 해마 신경망의 "붕괴"와 관련이 있습니다.
• 주요 차이점. KD가 에너지 대사(케톤, 미토콘드리아)를 변화시키고 발작 준비도를 저하시킨다는 많은 데이터가 있었지만, 다음과 같은 직접적인 증거는 없습니다.
  1. 상태 및 후 NF-κB 염증을 완화합니다.
  2. 
     특히 소아과와 관련된 청소년 모델에서 부족했던 "배선"(미엘린/축삭 마커)의 회복과 병행하여 기억력을 향상시킵니다.
• 왜 청소년기 쥐일까요? 아이들의 뇌는 아직 발달 중이며, 지위의 영향은 성인과 다를 수 있습니다. 청소년기 쥐 모델을 통해 어린 시절의 상황을 시뮬레이션하고, 이 민감한 시기에 식단이 네트워크 회복에 어떤 영향을 미치는지 추적할 수 있습니다.
• 저자들이 확인하고자 했던 것은 다음과 같습니다. 단기 KD 치료가 다음과 같은 상태를 개선할 수 있을까요?
  • 공간 기억과 작업 기억력 향상,
  • 해마의 재수초화/축삭 회복 징후
  • NF-κB와 염증성 사이토카인 활동의 감소, 즉 행동적 이점이 항염 효과와 연관되어 있는지 여부입니다.
• 실제적 의미. "KD → NF-κB 감소 → 기억력 향상"의 연관성이 인간에게서 확인된다면, 이는 항경련제로서뿐만 아니라 (물론 의학적 감독 하에) 중증 발작의 인지적 후유증을 회복하는 요소로서 KD의 입지를 강화할 것입니다.

당신은 무엇을 했나요?

• 기억 상실을 초래하는 심각하고 장기간 지속되는 발작인 경련지속증(status epilepticus)에 대한 필로카르핀 모델을 어린 쥐(생후 21일)에서 재현했습니다. 그 후, 쥐들을 여러 그룹으로 나누고 케토제닉 식이(KD) 또는 일반 식이를 7일 또는 20일 동안 제공했습니다.
• 행동과 기억력을 검사했습니다: 모리스 미로(공간 학습), Y-미로(작업 기억), 새로운 물체 인식, 돋아난 십자가(불안/탐구 행동). 이와 동시에 뇌를 연구했습니다: 신경망(NeuN), 미엘린(MBP), 축삭(NF200), NF-κB 경로 활성(p65, p-IκB) 마커에 대한 면역조직화학염색 및 웨스턴 블롯 분석. 혈액에서 케톤과 체중을 측정했습니다.

무엇을 발견하셨나요?

• 기억력이 향상되었습니다. 케토 식단을 7~20일 동안 섭취한 쥐들은 물속에서 더 잘 헤엄치고, 새로운 것을 더 자주 "추측"했으며, 작업 기억 검사에서 더 자연스럽게 행동했습니다. 즉, 간질 지속증 후 인지 기능 장애가 눈에 띄게 줄었습니다.
• 해마의 배선이 회복되었습니다. KD의 맥락에서, 해마는 미엘린(MBP)과 축삭 마커(NF200) 수치가 증가했고, 취약 영역의 성숙 뉴런(NeuN+) 수가 더 좋아 보였습니다. 이는 행동 개선에 대한 생물학적 단서입니다.
• 염증이 가라앉았습니다. 식이요법은 NF-κB p65의 핵 내 위치를 감소시켰고, p-IκB/IκB 비율과 TNF-α, IL-6, IL-1β 수치를 감소시켰습니다. 이는 신경 염증이 실제로 감소하고 있음을 나타내는 신호입니다. 대조군(건강한) 쥐에서는 KD가 이러한 변화를 일으키지 않았으며, 그 효과는 발병 직후에 나타났습니다.
• 신진대사가 "전환"되었습니다. KD에서는 케톤체가 자연스럽게 증가했고, 체중은 다르게 움직였습니다. 하지만 중요한 것은 인지 기능 향상이 염증 지표 감소와 함께 나타났다는 것입니다.

왜 이것이 중요한가요?

간질은 단순히 발작에만 국한되지 않습니다. 일부 어린이와 성인은 발작이 조절되더라도 기억력과 주의력에 여전히 문제가 있습니다. 케토 식단은 오랫동안 약물 저항성 간질 치료제로 사용되어 왔지만, 인지 기능 향상의 기전은 아직 명확하지 않습니다. 본 연구에서는 케톤 → NF-κB 억제 → 사이토카인 감소 → 신경망 손상 감소 → 기억력 향상이라는 그럴듯한 "연결 고리"를 제시합니다. PMC

이것은 사람들에게 무엇을 의미할까?

• 이 연구는 쥐를 대상으로 합니다. 심각한 발작을 겪은 모든 어린이/성인에게 케토 식단이 시급히 필요하다는 것을 증명하는 것은 아닙니다. 하지만 케토 식단의 인지적 이점 중 일부는 신경 염증에 대한 항드릴링 효과에서 비롯될 수 있다는 가설을 뒷받침합니다.
• 케토 식단은 특히 소아과에서 사용되는 의료 식단입니다. 신경과 전문의와 영양사가 지질, 미량 원소, 위장관 내성, 성장 등을 모니터링하면서 처방하고 관리합니다. 이 경우 자가 투약이 필요하지 않습니다.
• 실제 상황에서는 두 가지 이상의 항경련제가 효과가 없을 때 종종 식단을 선택합니다. 새로운 데이터는 발작 빈도뿐 아니라 인지적 효과도 모니터링해야 한다는 동기를 강화합니다.

제한 사항은 어디에 있고, 그 다음은 무엇인가?

• 이 모델은 필로카르핀과 청소년용입니다. 다른 형태의 간질과 인간에게 적용하려면 별도의 테스트가 필요합니다.
• 저자들은 NF-κB 경로 자체를 약리학적으로 조정하지 않았습니다(식이요법 중 해당 경로를 활성화/비활성화하는 실험은 없습니다). 따라서 인과관계는 여전히 간접적입니다. 저자들은 다음 단계로 KD와 NF-κB 조절제를 병용하여 이 축이 인지적 이점에 필수적인지 확인하는 것이라고 명시했습니다.
• 또한 케토의 대체 메커니즘인 미토콘드리아, 산화 스트레스, GABA/글루타메이트도 탐구되지 않았습니다. 아마도 이것들이 기여할 것입니다.

저자는 무엇이 가장 중요하다고 생각합니까?

• 케토 식단으로의 전환. 단순히 발작 활동 감소에만 국한되지 않습니다. 간질 발작 후 상태 모델에서 케토제닉 식단은 기억력 향상 및 해마 손상 감소와 관련이 있으며, 이는 NF-κB 경로와 염증 유발 사이토카인을 억제하는 것과 밀접한 관련이 있습니다. 즉, 대사적 개입은 뇌의 "회복" 요소로 작용할 수 있습니다. PMC
• 기전적 연결. 그들은 다음과 같은 그럴듯한 연결 고리를 발견했습니다. "케톤 → ↓NF-κB → ↓IL-1β/IL-6/TNF-α → 더 나은 신경망과 미엘린 → 더 나은 인지." 이는 케토를 복용하는 일부 환자들이 발작뿐만 아니라 인지 증상도 개선되는 이유를 설명합니다.

저자는 무엇에 대해 경고하는가?

• 이는 전임상 연구입니다. 필로카르핀 모델의 어린 쥐를 대상으로 결과를 얻었습니다. 인간에게 적용하려면 임상 시험이 필요합니다. 실제 케토 식단은 의학적 치료법이지, DIY 실험이 아닙니다.
• NF-κB의 인과관계는 아직 "확실히" 밝혀져야 합니다. 경로는 약리학적/유전학적으로 별도로 "비틀어지지" 않았습니다. 다음 단계는 케토와 NF-κB 조절제를 병용하여 이 축이 인지적 이점에 중요하다는 것을 확인하는 것입니다.

그들은 다음에 어디를 찾을까?

• 병원에 가세요 - 신중하게 그리고 프로토콜에 따라. 심한 발작 후 다이어트 시작 시점과 기간이 어느 정도인지, 효과가 얼마나 지속되는지, 그리고 누구에게 특히 효과적인지(예: 약물 저항성 간질 아동) 확인하세요.
• 복합 전략. 저자들은 발작과 그로 인한 "침묵의" 손상을 치료하기 위해 대사 및 분자적 개입의 시너지 효과, 즉 식이요법과 염증/스트레스 관리의 병행을 고려할 것을 제안합니다.

간단히 말해서, 연구팀은 자신들의 모델에서 케토 다이어트가 상태 이후 신경망을 회복하는 도구로 보인다고 강조하지만, 외삽법의 한계와 사람들에게 권장사항을 제시하기 전에 임상 시험이 필요하다는 점을 강조합니다.

결론

중증 간질중첩증 후 뇌는 회복을 위해 조용한 환경이 필요합니다. 쥐 모델에서 케토 식단은 바로 그러한 효과를 나타냅니다. 케토 식단은 신진대사를 케톤으로 전환하고 염증 유발 단백질인 NF-κB를 억제하는데, 이는 기억력 향상 및 해마 배선 개선과 동시에 나타납니다. 환자에게 권장하기 전에 임상 시험이 진행 중이지만, 그 기전은 더욱 명확해졌습니다.

연구 출처: W. Wang 외. 쥐의 경련성 지속증으로 유발된 인지 장애에 대한 케토제닉 식단의 보호 효과: NF-κB신호 전달 경로를 통한 신경 염증 조절. Pediatric Discovery, 2025년 6월 23일, 3(2):e70013. https://doi.org/10.1002/pdi3.70013