Metabolismo cerebrale e nutrizione: i corpi chetonici come potenziali modulatori del controllo-qualità mitocondriale

This thesis explores the role of mitochondrial metabolism in the pathophysiology of neurodegenerative diseases, with a focus on mitochondrial quality control mechanisms, particularly mitophagy. Under stress conditions and with aging, the dysregulation of these processes may lead to activation of the intrinsic apoptotic pathway and neuronal cell death. Beyond the classical PINK1/Parkin-dependent pathway, alternative quality control mechanisms contribute to maintaining cellular homeostasis. In this context, ketone bodies are investigated as both alternative energy substrates and potential metabolic modulators with neuroprotective effects. Evidence from experimental studies, particularly in glaucoma models, suggests that a ketogenic diet may promote mitophagy through PINK1/Parkin-independent pathways. However, most evidence derives from animal models, highlighting the need for further research to assess clinical applicability.

Questo elaborato di tesi esplora il ruolo del metabolismo mitocondriale nella fisiopatologia delle malattie neurodegenerative, con particolare attenzione ai meccanismi di controllo-qualità e, nello specifico, ai processi di mitofagia. In condizioni di stress e con l’avanzare dell’età, la disregolazione di tali processi può condurre all’attivazione della via intrinseca dell’apoptosi e alla morte delle cellule nervose. Oltre alla via classica PINK1/Parkin-dipendente, risultano coinvolti meccanismi alternativi di controllo-qualità, che contribuiscono al mantenimento dell’omeostasi cellulare. In questo contesto, viene analizzato il ruolo dei corpi chetonici, che si configurano sia come substrati energetici alternativi sia come potenziali modulatori metabolici con effetti neuroprotettivi. Evidenze sperimentali, in particolare in modelli di glaucoma, suggeriscono che la dieta chetogenica possa favorire l’attivazione di meccanismi mitofagici indipendenti da PINK1 e Parkin. Tuttavia, la maggior parte delle evidenze deriva da modelli animali, rendendo necessari ulteriori studi per valutarne l’applicabilità in ambito clinico.