A ketogén diéta megváltoztatja a bél mikrobiómáját, ami a gyulladásos T-sejtek szintjének csökkenéséhez vezet

Egy önkéntesekkel végzett kisszabású tanulmány eredményei megmutatták, hogy az alacsony szénhidráttartalmú, magas zsírtartalmú ketogén diéták (KD-k), amelyeket állítólagos egészségügyi és fogyás-elősegítő előnyeik miatt széles körben népszerűsítenek, milyen drámai hatást gyakorolnak a bélrendszerre mikrobioma, amely eltér a magas zsírtartalmú étrendektől (HFD). Ugyanezek a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem (UCSF) által vezetett kutatócsoport egereken végzett további tanulmányai azt mutatták, hogy a ketontestek, amelyek molekuláris melléktermék, amely megnevezik a ketogén étrendet, közvetlenül megváltoztatják bizonyos bélbaktériumok szintjét, ami a bél gyulladásgátló immunsejtjeinek csökkent szintjére. Azt javasolják, hogy az eredmények kezdeti bizonyítékot szolgáltassanak a keton testek potenciális előnyeire a bélet érintő autoimmun rendellenességek terápiájaként.

"Ez valóban lenyűgöző megállapítás, mert azt sugallja, hogy a ketogén étrendnek a mikrobiomra gyakorolt hatása nem csak magára az étrendre vonatkozik, hanem arra, hogy az étrend miként változtatja meg a szervezet anyagcseréjét, amelynek aztán a mikrobiomra későbbi hatásai vannak" - mondta Peter Turnbaugh, PhD, az UCSF mikrobiológiai és immunológiai egyetemi docense, az UCSF Benioff Mikrobiológiai Orvostudományi Központ tagja és Chan Zuckerberg Biohub kutató. "Sok ember számára a szigorú, alacsony szénhidráttartalmú vagy ketogén étrend fenntartása rendkívül kihívást jelent, de ha a jövőbeni tanulmányok azt mutatják, hogy a keton testek által okozott mikrobiális elmozdulásoknak vannak egészségügyi előnyei, ez sokkal kellemesebb terápiás megközelítést eredményezhet."

A ketogén étrend magában foglalja a szénhidrátfogyasztás drámai csökkentését annak érdekében, hogy arra kényszerítse a testet, hogy anyagcseréjét megváltoztassa úgy, hogy elsődleges energiaforrásként szénhidrát helyett zsírmolekulákat használ, és melléktermékként ketontesteket állít elő. Az anyagcsere ezen elmozdulásának egyes állításai szerint számos egészségügyi előnye van, de - amint a szerzők megjegyezték - míg az ilyen étrendeket több betegség esetén alkalmazzák, "anyagcsere- és immunkövetkezményeik továbbra sem tisztázottak".

Az egyik lehetőség az, hogy a KD hatással lehet a bél mikrobiotájára. „Érdekelt ez a kérdés, mert korábbi kutatásaink kimutatták, hogy a magas zsírtartalmú étrend olyan elmozdulásokat indukál a bél mikrobiomjában, amelyek elősegítik az anyagcsere- és egyéb betegségeket egerekben, mégis ketogén étrendet javasoltak, amelyek zsírtartalma még magasabb. a betegségek megelőzésére vagy akár kezelésére is ”- mondta Turnbaugh. - Úgy döntöttünk, hogy felfedezzük azt a rejtélyes kettősséget.

Újonnan jelentett tanulmányukhoz az UCSF által vezetett csapat a nonprofit Nutrition Science Initiative kezdeményezéssel 17 felnőtt, túlsúlyos vagy elhízott nem cukorbeteg férfit toborzott, hogy két hónapot fekvőbetegként töltsenek egy anyagcsere osztályon, ahol étrendjüket és testmozgásukat gondosan figyelemmel kísérték és kontrollálták. A vizsgálat első négy hetében a résztvevők vagy standard étrendet kaptak, amely 50% szénhidrátot, 15% fehérjét és 35% zsírt tartalmaz, vagy ketogén étrendet kaptak, amely 5% szénhidrátot, 15% fehérjét és 80% zsírt tartalmaz. Négy hét elteltével a két csoport diétát váltott, hogy a kutatók megvizsgálhassák, hogyan változtatta meg a két étrend közötti váltás a résztvevők mikrobiómait.

A mikrobiális DNS elemzése a résztvevők székletmintáiban azt mutatta, hogy a standard és a ketogén étrend közötti váltás drámai módon megváltoztatta a bélben lévő mikrobiális phyla Actinobacteria, Bacteroidetes és Firmicutes arányát, beleértve a 19 különböző baktérium nemzetségben bekövetkezett jelentős változásokat. A kutatók egy adott baktérium nemre - a közönséges probiotikus Bifidobacteriumokra - összpontosítottak, amelyek a ketogén étrendben szenvedő egyedek legnagyobb csökkenését mutatták.

Annak érdekében, hogy jobban megértsük, miként befolyásolhatják a ketogén étrend mikrobiális elmozdulásai az egészséget, a kutatók egerekhez fordultak, és az egér bélét kitették az emberek mikrobiomáinak különböző összetevőinek, akik betartották a ketogén étrendet. Eredményeik azt mutatták, hogy ezek a megváltozott mikrobiális populációk kifejezetten csökkentették a Th17 immunsejtek számát, egy olyan T-sejtet, amely kritikus fontosságú a fertőző betegségek leküzdésében, de köztudottan elősegíti a gyulladást autoimmun betegségek esetén is.

Egerek utólagos kísérletei, amelyek során a kutatók fokozatosan váltották az állatok étrendjét az alacsony zsírtartalmú, magas zsírtartalmú és alacsony szénhidráttartalmú ketogén étrendek között, megerősítették, hogy a magas zsírtartalmú és ketogén étrend ellentétes hatást gyakorol a bél mikrobiomjára. Ezek a megállapítások azt sugallják, hogy a mikrobiom eltérően reagál, mivel az állatok étrendjének zsírszintje olyan szintre emelkedik, amely szénhidrát hiányában elősegíti a keton testtermelést.

A kutatók megfigyelték, hogy mivel az állatok étrendje a szokásos étrendről a szigorúbb szénhidrát-korlátozás irányába tolódott el, a mikrobiális populációkban eltolódás következett be, amely korrelált a ketontestek fokozatos emelkedésével. "A keringő keton test szintje nőtt, mivel az étrendi CHO csökkent" - írták.

"Ez egy kicsit meglepő volt számomra" - mondta Turnbaugh. „Mint valaki új a keto-területen, azt feltételeztem, hogy a ketontestek előállítása mindent vagy semmit nem eredményez, ha elég alacsony szénhidrátbevitelre jut. De ez arra utal, hogy a ketózis bizonyos hatásait meglehetősen gyorsan elérheti. ”

A kutatók azt tesztelték, hogy a keton testek közvetlen táplálása egereknek képes-e vezetni a mikrobiális elmozdulásokat, amelyeket a bél mikrobiális ökoszisztémájában láttak, anélkül, hogy megváltoztatták volna az állatok étrendjét. Megállapították, hogy még azoknál az egereknél is, akik normális mennyiségű szénhidrátot fogyasztanak, a hozzáadott ketonok jelenléte elegendő ahhoz, hogy a ketogén étrend fogyasztásakor észlelt számos specifikus mikrobiális változás létrejöjjön.

Az összesített eredmények azt sugallják, hogy a diéta által kiváltott változások a gazda metabolitjaiban megváltoztatják a bél mikrobiotáját, amelynek downstream hatásai vannak az immunsejtekre. A ketogén étrendnek a bél mikrobiotájára gyakorolt hatása megkülönbözteti a HFD hatását, részben a ketontestek egyidejű gazdasejt-termelésének köszönhetően. "A bifidobaktériumok szaporodásának gátlása a keton testek által a KD-vel összefüggő csökkenést eredményez a bél Th17 sejtjeiben és esetleg a zsírszövetekben is" - állapították meg. „Tekintettel az elhízás és a krónikus, alacsony fokú gyulladás közötti összefüggésekre, a gyulladásgátló Th17 sejtek csökkent szintje mind a bél-, mind a zsírszövetekben egy KD-n potenciális mechanizmus lehet, amely hozzájárulhat a KD nagyobb hatékonyságához a metabolikus szindróma egyes aspektusainak, például az mint a glikémiás kontroll és a testzsír csökkenése. ”

A tudósok szerint eredményeik indokolttá teszik a Th17 immunválaszok potenciális szerepének további lehetséges szerepét a KD hatékonyságában olyan betegségek kezelésében, mint a refrakter epilepszia és potenciálisan más betegségek, beleértve az autoimmun rendellenességeket is, amelyek a fokozottan társulnak Th17 sejtek. Mint rámutattak: „A klinikai vizsgálatokban jelentett metabolikus hatások mellett a KD-ket az 1920-as évek óta diétás kezelésként alkalmazzák kezelhetetlen epilepsziában, és a legújabb tanulmányok jelentős pozitív eredményeket találtak a KD-k gyermekek és felnőttek refrakter epilepsziájának kezelésében. ahol az epilepszia elleni gyógyszerek kudarcot vallottak. ”

Noha elismerték, hogy további munkára lesz szükség a KD egészségre és betegségekre gyakorolt hosszú távú következményeinek jobb megértéséhez, a jelentett tanulmány „kiemeli a bél mikrobiota szerepét a bél Th17 sejtválaszainak változásainak közvetítésében a KD fogyasztására” - állapították meg. . „Összességében ez a munka kiterjeszti laboratóriumunk és mások fontos korábbi megállapításait, bizonyítékot szolgáltatva arra, hogy az étrendnek a bél mikrobiotájára gyakorolt hatása nemcsak állatmodellről emberre fordítható, hanem ok-okozati szerepet játszik a gazdaszervezet immunreakcióinak közvetítésében is. diéta. E megfigyelések mechanisztikus alapjának tisztázása során tett folyamatos előrehaladás elősegítheti a személyre szabottabb megközelítések megismertetését az étrendi beavatkozások felhasználásával az emberi betegségek megelőzésében és kezelésében. "

Társszerzők, John Newman PhD és Eric Verdin, PhD, a Buck Institute for Research on Aging társalapítói és részvénytulajdonosai a BHB Therapeutics-nak, amely keton testekkel kapcsolatos termékeket fejleszt.