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The ketogenic diet is high fat, low carbohidrate and protein. This kind of diet is used to treatment of a lot of disease, especially epilepsy, because their ability to interfere on body metabolism and cerebral excitability. This work contains two articles. The first one is a review of the molecular and cellular mechanisms of action of the ketogenic diet on the reduction of cerebral electrical activity to improve the seizures. The second one is an experimental study which aims to analyze the interference of two kinds of ketogenic diet on the cerebral excitability. One of diets used was the classical ketogenic diet, composed by long chain triglycerides with polyunsaturated fatty acids, soy oil, widely used to treatment of epilepsy; the other one was composed by triglycerides of the enantic acid, seven molecules of carbon, the triheptanoin, which is metabolized faster and well accepted by the organism, used to clinical treatment of disorders of pyruvate carboxilase enzyme and long chain fatty acid oxidation. In order to analyze the cerebral electric activity we used the Spreading Depression feature. The Spreading Depression is a phenomenon that occurs in the nervous system and when trigged at cerebral cortex leads to a reduction of neuronal activity which spreads slowly, with velocity of 2-5 mm/min, to all regions of the cerebral cortex. A burst of neuronal electrical activity similar to that found in epileptic EEG occurs during the initial phase of spreading depression. Because theirs characteristics this phenomenon had been widely used to study brain functionality. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A dieta cetogênica é caracterizada por altos níveis de lipídios e baixos níveis de proteínas e de carboidratos. Devido à sua grande interferência no metabolismo corporal, em especial na excitabilidade cerebral, este tipo de dieta tem sido utilizado para o tratamento de diversas doenças, em destaque a epilepsia. Este trabalho é composto por dois artigos. O primeiro artigo é uma revisão dos mecanismos moleculares e celulares pelos quais a dieta cetogênica poderia interferir no metabolismo cerebral causando uma redução da atividade elétrica cerebral, e assim, uma melhora das crises convulsivas. O segundo artigo trata da análise da influência de dois tipos de dietas cetogênicas na excitabilidade cerebral em ratos. Uma das dietas utilizadas foi a dieta cetogênica clássica, composta por triacilgliceróis com ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa, o óleo de soja, mais utilizada para tratamento clínico da epilepsia; o segundo tipo de dieta utilizado é constituído por triacilgliceróis derivados do ácido graxo enântico, a trienantina, mais rapidamente metabolizada pelo organismo e bem tolerada pelo mesmo, clinicamente utilizada para tratamento de deficiência da enzima piruvato carboxilase e deficiência na oxidação de ácidos graxos de cadeia longa. Para análise da atividade elétrica cerebral utilizou-se o modelo da Depressão Alastrante. A Depressão Alastrante é um fenômeno que ocorre no tecido nervoso e quando deflagrada no córtex cerebral, causa uma redução da atividade elétrica cortical que se propaga lentamente, com velocidade de 2-5 mm/min, por todas as regiões do córtex cerebral, e em cuja fase inicial encontrase um surto de atividade elétrica neuronal semelhante às ondas cerebrais características da epilepsia. Devido às suas características esse fenômeno tem sido amplamente utilizado para estudo da funcionalidade cerebral.

Hepatic steatosis is characterised by accumulation of triacylglycerols in the cytoplasm of hepatocytes at a level that reaches 5 to 40% of the weight of the liver. Its prevalence has increased worldwide, having a strong relationship with diabetes mellitus type 2 and obesity, diseases that constitute a global epidemic. Despite having been considered for a considerable time as a benign entity, it is known that a synergic combination with other factors, such as oxidative stress, can trigger a cascade of inflammatory reactions, leading to fibrogenesis, cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Its etiology, despite not being totally elucidated, shows a strong correlation with insulin resistence, and is actually considered a hepatic manifestation of metabolic syndrome. However, it can be triggered by other factors; such as prolonged total parenteral nutrition, bariatric surgery, proteincalory malnutrition and the use of drugs. The actual prevalence is unknown but it affects adults and children, and is emerging as the most common chronic condition of the liver in the western world. Though an effective pharmacological treatment does not exist, all patients are encouraged to reduce their ingestion of fat and to practise regular physical exercise, with the objective of increasing their daily energy expenditure. Strategies of nutritional intervention and control of associated metabolic risk factors need to be evaluated. Aiming at contributing to the discussion of the problem, this dissertation presents two articles: a literature review of the main strategies of dietetic therapy in the treatment of steatosis, dealing with energy intake and the intake of macro- and micronutrients that exert effects on the prevention, treatment and/or retard the progression of the disease; the second article refers to an experimental study of weaned Wistar rats that received a diet with substitution of soy oil with an experimental oil rich in 9 triheptanoin, a triacylglycerol of heptanoic acid (7:0), that was being used in disorders of mitochondrial oxidative metabolism. The animals that received AIN-93 diets with 0, 30 and 50% of substitution of soy oil with experimental oil developed hepatic steatosis. The histological analysis revealed half the number of severe cases of hepatic steatosis in the animals with 50% substitution in relation to those with 0% substitution. Other variables demonstrated a potential protector effect of the experimental oil against hepatic steatosis as absolute and relative liver weight. Such an effect, associated with the clinical evidence of the success of triheptanoin with several mitochondrial disorders, awakes interest in the future of its application for other disorders. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A esteatose hepática é caracterizada pelo acúmulo de triacilgliceróis no citoplasma dos hepatócitos a um nível que atinge 5 a 40% do peso do fígado. Sua prevalência tem aumentado em todo o mundo devido a forte relação com o diabetes mellitus tipo 2 e a obesidade, doenças que se constituem epidemias globais. Apesar de ter sido considerada por muito tempo como uma entidade benigna, sabe-se que a combinação sinérgica com outros fatores, como o estresse oxidativo, pode desencadear reações inflamatórias em cascata, levando à fibrogênese, cirrose e ao carcinoma hepatocelular. Sua etiologia, apesar de não estar totalmente elucidada, mostra forte correlação com a resistência à insulina, sendo, atualmente, considerada a manifestação hepática da síndrome metabólica. Entretanto, pode ser desencadeada por outros fatores, como nutrição parenteral total prolongada, cirurgia bariátrica, desnutrição calórico-protéica e o uso de drogas. Embora a prevalência verdadeira seja desconhecida, atinge adultos e crianças e está emergindo como a condição crônica do fígado mais comum no mundo ocidental. Apesar de ainda não existir tratamento farmacológico eficaz, todos os pacientes são encorajados a reduzir a ingestão de gorduras e praticar exercícios físicos regulares, com o objetivo de aumentar o gasto energético diário. Estratégias de intervenção nutricional e controle dos fatores de risco metabólico associados devem ser avaliadas. Visando contribuir com a discussão do problema, esta dissertação apresenta dois artigos: uma revisão da literatura com as principais estratégias da terapêutica dietética no tratamento da esteatose, tratando de oferta energética e aporte de macro e micronutrientes que exercem efeitos na prevenção, tratamento e/ou retardo da progressão da doença; o 7 segundo artigo refere-se a um estudo experimental com ratos Wistar recém desmamados, que receberam dieta com substituição do óleo de soja por um óleo experimental rico em trieptanoína, um triacilglicerol do ácido heptanóico (7:0), que vem sendo utilizado em desordens do metabolismo oxidativo mitocondrial. Os animais que receberam dietas AIN-93 com 0, 30 e 50% de substituição do óleo de soja pelo óleo experimental desenvolveram esteatose hepática. A análise histológica revelou metade do número de casos graves de esteatose hepática nos animais com 50% de substituição em relação àqueles submetidos a 0% de substituição. Outras variáveis evidenciaram potencial efeito protetor do óleo experimental contra a esteatose, como peso absoluto e relativo do fígado. Tal efeito, associado às evidências clínicas de sucesso do uso da trieptanoína em algumas desordens mitocondriais, desperta o interesse em investigações futuras de sua aplicação terapêutica em outras desordens.

The main importance of temporal lobe epilepsy due to its high prevalence and high proportion of patients with refractory epilepsy to treatment, making it necessary in this case, the use of alternative therapies, such as the ketogenic diet. This diet is rich in fat, low in carbohydrates and proteins, and since 1921 has been used for patients unresponsive to medical therapy. This dissertation deals with the investigation of the effects of the ketogenic diet based on triheptanoin in epileptic seizures in rats and was developed in the form of two articles. The first article, The role of the ketogenic diet on oxidative stress occurring in epilepsy, presents a review of the relationship between oxidative stress and epilepsy, highlighting the possible beneficial effect of ketogenic diet in this context. Several results show that, in fact, this dietary method reduces oxidative stress markers. The second article, entitled Effects of ketogenic diet based on triheptanoin in seizures of rats with epilepsy induced by pilocarpine, describes the experimental study conducted in Wistar rats were divided into three groups, named according to the diet received, in control (standard diet AIN-93G), CetoTAGC7 (ketogenic based in triheptanoin; AIN-93G diet modified to contain 4% soybean oil, 25.79% of triheptanoin and 40% margarine) and CetoTAGsoja (ketogenic based in soybean; AIN-93G diet modified to contain 29.79% of soybean oil margarine and 40%). The ratio lipid: carbohydrate + protein ketogenic diets was 3.5:1 (control diet, 1:11,8) and experimental period lasted 19 days. It was found that the energy value of the share of feed intake and weight gain made by the three groups during the experimental period were not different (P> 0.05). There was no significant difference among the three groups regarding the ratio of feed efficiency (P> 0.05). The behavioral analysis showed no difference for the variable frequency of spontaneous recurrent seizures, however the duration of the attacks of animals belonging to the group triheptanoin was lower in the last experimental day. Future additional research are encouraged, therefore, the results of this study indicate, however modestly, to a potential beneficial effect of triheptanoin to control seizures, which could be investigated under different conditions, like a period longer than is tested by this protocol. / A principal importância da epilepsia do lobo temporal decorre de sua alta prevalência e elevada proporção de pacientes com crises epilépticas refratárias ao tratamento medicamentoso, fazendo-se necessário, neste caso, o uso de terapias alternativas, como a dieta cetogênica. Esta dieta é rica em lipídeos, pobre em carboidratos e proteínas e desde 1921 tem sido utilizada para pacientes não responsivos à terapia medicamentosa. A presente dissertação trata da investigação dos efeitos da dieta cetogênica à base de trienantina nos episódios convulsivos de ratos epilépticos e foi desenvolvida na forma de dois artigos. O primeiro artigo, O papel da dieta cetogênica no estresse oxidativo presente na epilepsia, apresenta uma revisão sobre a relação existente entre o estresse oxidativo e a epilepsia, destacando o possível efeito benéfico da dieta cetogênica neste contexto. Vários resultados atestam que, de fato, esta modalidade dietética diminui os marcadores de estresse oxidativo.O segundo artigo, intitulado Efeitos da dieta cetogênica à base de trienantina nos episódios convulsivos de ratos portadores de epilepsia induzida por pilocarpina, descreve o estudo experimental, realizado em ratos Wistar, subdivididos em três grupos, denominados, segundo a dieta recebida, em Controle (dieta padrão AIN-93G), CetoTAGC7 (cetogênico à base de trienantina; AIN-93G modificada para conter 4% de óleo de soja, 25,79% de trienantina e 40% de margarina) e CetoTAGsoja (cetogênico à base de soja; AIN-93G modificada para conter 29,79% de óleo de soja e 40% de margarina). A proporção lipídeos:carboidratos+proteína das dietas cetogênicas foi de 3,5:1 (dieta controle, 1:11,8) e o período experimental totalizou 19 dias. Verificou-se que o valor energético da cota de ração ingerida e o ganho de peso apresentado pelos três grupos, no período experimental, não foram diferentes (P>0,05). Não houve diferença significativa entre os três grupos, quanto ao coeficiente de eficiência alimentar (P>0,05). As análises comportamentais demonstraram que não houve diferença para a variável frequência de crises recorrentes espontâneas, entretanto a duração das crises dos animais pertencentes ao grupo da trienantina foi menor no último dia experimental. Pesquisas adicionais futuras são encorajadas, pois, os resultados do presente estudo apontam, ainda que modestamente, para um potencial efeito benéfico da trienantina no controle de crises epilépticas, que poderia ser investigado em condições diferentes, a exemplo de um período de tempo superior ao testado pelo presente protocolo de pesquisa.

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