An Animal Model for the Ketogenic Diet
Authors: Appleton D. B. , DeVivo D. C. 
Published: November 2007

SummaryThe electrical stimulus necessary to produce a minimal convulsion in adult rats started rising 10 days after they were placed on a high‐fat diet, reaching a maximum at about 20 days. The convulsive threshold did not change in animals on a high‐carbohydrate diet. When the diet was changed from high‐fat to high‐carbohydrate, the electroconvulsive threshold reverted rapidly to prestudy levels. Biochemical studies revealed the high‐fat diet to be ketogenic as the blood concentrations of D‐β‐hydroxybutyrate and acetoacetate were elevated. Serum chloride, triglycerides, esterified fatty acids, and total lipids were also elevated, but the serum cholesterol was lowered. In brain, the only changes were elevations of D‐β‐hydroxybutyrate and sodium and lowering of the acetoacetyl Co A transferase activity. It is suggested that ketosis alters cerebral metabolism of glucose leading to an elevation in the electroconvulsive threshold.RésuméOn a trouvé que le stimulus électrique nécessaire pour produire la plus petite convulsion chez des rats adultes commençait à s'élever à partir du 10ème jour après le début d'une diète riche en corps gras pour atteindre un maximum environ apres 20 jours. Le seuil convulsif ne changeait pas après une diète riche en hydrates de carbone. Lorsqu'on passait de la diète riche en corps gra à une diète riche en hydrates de carbone, le seuil électroconvulsif revenait rapidement aux niveaux habituels. Des études biochimiques ont démontré que la diéte riche en corps gras était cétogène puisqu'il y avait une augmentation des concentrations hématiques de D‐β‐hydroxybutyrate et d'acétoacetate. Le sérum chloride, les triglycérides, les acidesgras estérifiés et les lipides totaux étaient aussi élevés tandis que le cholesterol dans le serum etait diminue. Les seuls changements dans le cerveau etaient une elevation du D‐β‐hydroxybutyrate et du sodium, et une diminution de l'activite acétoacétyl CoA transferase. On suggère que la cétose modifie le metabolisme cerebral du glucose en amenant à une elevation du seuil électroconvulsif.Zusammenfassung10 Tage nachdem ausgewachsene Ratten auf eine fettreiche Diät gesetzt worden waren, war erstmals ein grösserer elektrischer Reiz notwendig, um einen minimalen Krampf auszulösen als vorher. Die hierfür notwendige Reizstärke erreichte ihr Maximum nach etwa 20 Tagen. Unter kohlehydratreicher Diät veränderte sich die Krampfschwelle bei Tieren nicht. Wenn die Diät von fettreich auf kohlehydratreich umgestellt wurde, kehrte die Krampfschwelle rasch auf ihren Ausgangswert zuriick. Die fettreiche Diat erwies sich in biochemischen Untersuchungen als ketogen, da die Blutkonzentrationen von D‐β‐Hydroxybutyrat und Acetoacetat erhöht waren. Auch Serumchloride, Triglyceride, Fettsäureester und Gesamtlipide waren im Serum erhöht, Cholesterol erniedrigt. Im Gehirn bestanden die einzigen Veränderungen in einer Erhöhung von D‐β‐Hydroxbutyrat und Natrium sowie in einer Abnahme der Acetoacetyl CoA Transferase Aktivität. Es wird vermutet, dass die Ketose den cerebralen Glukosestoffwechsel beeinflusst and so zu einer Erhohung der Krampfschwelle gegenüber Elektroschock führt.ResumenEl estímulo eléctrico necesario para provocar una mínima convulsión en ratas adultas empezó a aumentar 10 dias después de haber sido alimentadas con una dieta rica en grasas, alcanzando el máximo alrededor de los 20 dias. El umbral convulsivo no se modificó en animales con dietas ricas en carbohidratos. Cuando la dieta rica en grasas se sustituyó por la rica en carbohidratos el umbral electroconvulsive descendió rapidamente a los niveles previos al estudio. Los estudios bioquímicos revelaron que la dieta rica en grasas es cetogénica encontrandose elevadas en sangre las concentraciones de D‐β‐hidroxibutirato y acetoacetato. También resultaron elevadas las cifras de cloruros, triglicéridos, ácidos grasos esterificados y lípidos totales mientras que las cifras de colesterol habian descendido. En el cerebro se encontraron aumentos de D‐β‐hidroxibutirato y sodio y descensos de la actividad de la transferasa acetoacetil CoA. Se sugiere que la cetosis altera el metabolismo cerebral de la glucosa lo que motiva una elevación del umbral electroconvulsive