ケトジェニック・ダイエット
脂肪酸はそのままの形では血液脳関門(The Blood–Brain Barrier)を通過しない。肝臓は長鎖脂肪酸を材料に、β-ヒドロキシ酪酸(β-Hydroxybutyrate)、アセト酢酸(Acetoacetate)、アセトン(Acetone)、これらのケトン体を合成する。肝臓が合成したこれらのケトン体は脳内に入り、エネルギー源として消費される。ケトン体は抗癲癇薬と同様の作用をもたらす。動物実験においては、アセト酢酸とアセトンが発作を抑制したことが確認されている。ケトジェニック療法は、脳のエネルギー代謝を適応的に変化させ、エネルギーが途切れないよう促進する。ブドウ糖に比べると、ケトン体はエネルギーの浪費が起こりにくい燃料となり、ミトコンドリアの増加を促す。発作が起こっている最中にエネルギーの需要が増加することで、ニューロンが安定した状態を維持するのに役立ち、それに伴ってニューロンの神経保護作用(Neuroprotective Effect)をもたらす可能性がある。
ケトジェニック療法について、齧歯動物(ネズミ目)14匹を用いた動物実験による研究がおこなわれている。
1920年代から1930年代にかけて処方され続けてきたケトジェニック療法であるが、徐々に処方されなくなっていく。1857年に発見された鎮静性臭化物や、1912年に開発された抗癲癇薬のフェノバルビタール(Phenobarbital)の存在があった。1938年、神経内科医のH・ヒューストン・メリット(H. Houston Merritt, 1902~1979)と、トレイスィー・パトナム(Tracy Putnam, 1894~1975)の2人がフェニトインを開発すると、癲癇治療の研究の焦点は新薬の開発に移るようになった。1970年代にバルプロ酸ナトリウム(Sodium Valproate)が導入されると、神経内科医は、癲癇症候群および複数の癲癇発作に効果のある薬を利用・入手できるようになった。この時までに、ケトン食の処方は「レノックス・ガストー症候群」(Lennox–Gastaut Syndrome)のような難病の症例のみに限定されており、さらに処方されなくなった。
ケトジェニック療法は、万能薬というわけではない。薬物療法と同様に、合併症を惹き起こす場合もあるが、抗癲癇薬による副作用や手術に伴う合併症に比べれば、そこまで重篤ではなく、頻度も少ない。短期間でしばしば見られる副作用としては、便秘、軽度の酸血症(Acidosis)、絶食を開始して間もないころに起こる低血糖症(Hypoglycaemia)が挙げられる。血中の脂質の濃度の上昇は、子供の場合、60%が何らかの形で影響を受け、血中のコレステロール値は30%上昇する可能性がある。変化が見られない場合、摂取する脂肪を飽和脂肪酸(Saturated Fats)から多価不飽和脂肪酸(Polynsaturated Fats)に変え、ケトン体の産生比率を下げることで治療できるようになる。ビタミンやミネラルのような微量栄養素の不足が見られる場合は、それへの対処手段としてサプリメントの服用も許される。
小児患者に対してかなりの長期間に亘ってケトン食を処方し続けていると、成長・発育不全、骨折、腎臓結石を惹き起こすリスクが増加し、身体の成長に重要なホルモンとなるインスリン様成長因子1(Insulin-like Growth Factor 1)の濃度を低下させる場合もある。多くの抗癲癇薬と同様に、長期に亘るケトン食の処方は骨の健康に悪影響を及ぼす場合がある。軽度の酸血症の発現や成長ホルモンの抑制といった他の要因が絡む可能性がある。
ケトン食の処方を受け続けている子供の約20人に1人は、腎臓結石を発症する可能性がある(一般人口では数千人に1人)。