Endokrinológia és anyagcsere: Nyílt hozzáférés

Hiroshi Bando 1,2 *, Koji Ebe 2,3, Takako Manabe 4, Masahiro Bando 5 és Yoshikazu Yonei 6

1 Tokushima Egyetem, Nakashowa, Tokushima, Japán

2 Japán alacsony szénhidráttartalmú étrend-promóciós egyesület, Kiotó, Japán

3 Takao Kórház, Kiotó, Japán

4 Kagawa Yoga Association, Kagawa, Japán

5 Táplálkozási és anyagcsere tanszék, Biomedical Sciences Institute, Tokushima University Graduate School, Tokushima, Japán

6 Öregedésgátló Orvosi Kutatóközpont, Élettani és Orvostudományi Doktori Iskola, Doshisha Egyetem, Kiotó, Japán

* Levelező szerző: Hiroshi Bando, MD, PhD, FACP
Tokushima Egyetem
Nakashowa, Tokushima, Japán
Tel: +81-90-3187-2485
Fax: +81-88-603-1030
Email: [e-mail védett]

Kapott dátum: 2018. február 12 .; Elfogadott dátum: 2018. március 16 .; Közzététel dátuma: 2018. március 26

Idézet: Bando H, Ebe K, Manabe T, Bando M, Yonei Y (2018) A kevesebb szénhidrát bevitel növeli a szérum keton testeket az alacsony szénhidráttartalmú étrendben. Endocrinol Metab Vol. 2 1. sz .: 109.

Absztrakt

Háttér: A vita folytatódik a kalóriakorlátozásról (CR) és az alacsony szénhidráttartalmú étrendről (LCD). Évek óta vizsgáljuk az LCD klinikai kutatásait különböző államokban.

Eset és eredmények: A beteg 61 éves nő volt, HbA1c 10,5%, BMI 21,2 kg/m2, normál vitális és fizikai állapotú. A laboratóriumi adatok a következők voltak: Hb 15,2 g/dl, Alb 5,0 g/dl, triglicerid 43 mg/dl, HDL-C 89 mg/dl, LDL-C 152 mg/dl, immunreaktivitású inzulin (IRI) 2,9 μU/ml szérum C-peptid reaktivitás (s-CPR) 1,0 ng/ml, összes ketontest (T-KB) 3081 μmol/L (28-120), acetoecetsav (AcAc) 300 μmol/L (14-68), 3-hidroxi-vajsav (3) -OHBA) 2781 μmol/L (0-74) Az autoantitestek negatívak voltak a glutamát-dekarboxiláz (GADA) vagy az Islet-sejt (IA-2) szempontjából. 2-es típusú cukorbetegségben (T2DM) diagnosztizálták, és elkezdte a szuper LCD tápszert 12% szénhidráttal és napi 20-40 g szénhidrátmennyiséggel. A HbA1c értéke 8,1%, illetve 6,6% volt 2, illetve 4 hónap alatt. Jelentős összefüggést mutattak ki a szénhidrátbevitel és a hiperketonémia között. Az AcAc/T-KB arány 15-20% és körülbelül 10% volt, amikor a T-KB kevesebb, mint 1000 μmol/L, és több, mint 1000 μmol/L.

Megbeszélés és következtetés: A szerzők 3 LCD-típust javasoltak: petit, standard és super, 40%, 26%, 12% szénhidrát-aránnyal. A folyamatos szuper-LCD általában megemelkedett ketontesteket hoz, amelyek jótékony hatással lehetnek az egészség és az öregedésgátló gyógyszer fenntartására. A jelenleg elért eredmények alapvető adatokká válnak, és feltételezhetik a szénhidráttartalmú étrendben lévő ketontestek kutatásának jövőbeli irányait és ajánlásait.

Kulcsszavak

Alacsony szénhidráttartalmú étrend; Szuper alacsony szénhidráttartalmú étrend; 3-hidroxi-vajsav; Acetoecetsav; Ketontestek; Hyperketonemia

Rövidítések

LCD: alacsony szénhidráttartalmú étrend; CR: Kalória korlátozás; T2DM: 2. típusú cukorbetegség; VLCKD: Nagyon alacsony szénhidráttartalmú ketogén étrend; 3-OHBA: 3-hidroxi-vajsav; IRI: Inzulin immunreaktivitás; CPR: C-peptid reaktivitás

Bevezetés

A táplálkozási terápiával kapcsolatban sok vita folytatódott a kalóriakorlátozással (CR) és az alacsony szénhidráttartalmú étrenddel (LCD) szemben. Az LCD-t Atkins és Bernstein készítette a nyugati országokban [1,2]. Ezt követően az LCD-nek különféle klinikai hatékonyságáról számoltak be számos kutató [3-6]. Kimutatták az LCD 2 éves klinikai hatékonyságát a CR és a mediterrán étrendhez képest, és hasonló hatékonyságot 4 évig [3,4]. Ezután számos kutató beszámolt az LCD klinikai kutatásáról a különböző tengelyek fényében [5-7].

Ezzel szemben Japánban a szerzők először kezdeményezték az LCD-t, és beszámoltak az LCD hatásáról a klinikai gyakorlatban [8,9]. Javasoltunk hasznos háromféle LCD tápszert, amelyek szuper LCD, standard LCD és petit LCD, amelyek klinikailag hatékonyak cukorbetegségben és anyagcsere-betegségben szenvedők, valamint a testsúlycsökkentéshez szükséges betegek számára [10,11]. Ezekkel a klinikai táplálkozási terápiával társadalmi mozgást is fejlesztettünk, előadásokkal és folyóiratokkal folytatva a Japan LCD Promotion Association tevékenységét.

Továbbá megvizsgáltuk az LCD-t különböző állapotú betegeknél, beleértve a magzat-placenta-újszülött-anya tengelyt. Beszámoltunk arról, hogy figyelemre méltóan emelkedett ketontestek találhatók ezekben a tengelyekben, és hogy ezek a megállapítások a ketontestek energiaforrásként betöltött fontos szerepére utalnak [12,13].

Az LCD jellegzetes hatása a megnövekedett keton testszint a vérben [14,15]. Biokémiai szempontból a ketontestek három elemet foglalnak magukba: 1) acetoecetsav (AcAc), 2) β-hidroxi-vajsav (3-OHBA) és 3) aceton. A koncentráció váltakozva növekszik és csökken az AcAc és a 3-OHBA között, amelynek keton testként biológiai hatása van [16,17].

Másrészt klinikai szempontból a hiperketonémiát általában a diabéteszes ketoacidózisba (DKA) és a fiziológiai ketózisba sorolták. Előbbit rendkívül emelkedett acidózisos vércukorszintnél figyelhetjük meg. Ez utóbbi normális vércukorszintben vagy hosszabb ideig tartó böjt alatt figyelhető meg klinikailag kockázatos acidózis nélkül [18], és tartósan éhezés vagy ketogén étrend (KD) miatt következik be. A ketogén étrend (KD) hagyományosan magas zsírtartalmú, mérsékelt/alacsony fehérjetartalmú és nagyon alacsony szénhidrátfogyasztást tartalmazott, és a táplálkozási ketózis állapotának kiváltására irányult [19].

Feinman és Bernstein LCD kategóriájában nagyon alacsony szénhidráttartalmú ketogén étrendnek (VLCKD) hívják. A VLCKD jellemző pontjai a következők. Körülbelül 20-50 g/nap vagy 2 szénhidrátot tartalmaz. Életereje és tudata normális, a tüdő, a szív, a has és az idegrendszeri leletek nem voltak figyelemre méltók.

Laboratóriumi tesztek

Az általános laboratóriumi adatok a következők voltak: Hb 15,2 g/dl, WBC 4400/μL, Alb 5,0 g/dl, triglicerid 43 mg/dl, HDL-C 89 mg/dl, LDL-C 152 mg/dl. A szérum amiláz, a TSH, a szabad T4, a májfunkciós tesztekben nem voltak abnormális eredmények.

A cukorbetegségre vonatkozó specifikus laboratóriumi adatok a következők voltak: HbA1c 9,4%, vércukorszint 178 mg/dl, immunreaktív inzulin (IRI) 2,9 μU/ml (3-15), HOMA-R 1,28, HOMA-β 9,01, szérum C-peptid reakció (s-CPR) 1,0 ng/ml (1,14,4), vizelet C-peptid reaktivitás (u-CPR) 15 mg/nap (28-120), összes ketontest 3081 μmol/L (28120), acetoecetsav (AcAc) ) 300 μmol/L (1468), 3-hidroxi-vajsav (3-OHBA) 2781 μmol/L (074), Autoantitestek a glutamát-dekarboxilázhoz (GADA) 45% -201) [7].

A Super-LCD a VLCKD egyike, 12% szénhidrátot tartalmaz. A VLCKD folytatása megnövelt ketontestet és súlycsökkenést eredményez a betegnek a ketogenezis következtében [25-28]. Az LCD ezzel a hatásával a szerzők évek óta kezelték a betegeket és fejlesztették az LCD-t [10,11,13,29].

Ebben a vizsgálatban folytatták a szuper LCD tápszerű étkezést, amely a vérben lévő megnövekedett ketontestekkel társult. A szénhidrátbevitel elméleti normája napi 42 g volt, a testméret kiszámítása alapján. Valójában a beteg maga készített el ételt, és naponta ellenőrizte a szénhidrát mennyiségét. Valójában a beteg adagonként 7–24 g szénhidrátot tartalmazott, napi kb. 20–40 g, amikor elkezdődött a szénhidrát-korlátozás.

Ez a tényleges részletjelentés meglehetősen ritka és a klinikai gyakorlatban nagyra értékelt. Ezek a korlátok a klinikai lefolyásnak megfelelően fokozatosan enyhültek, a HbA1c csökkenésével összefüggésben. Jelentős összefüggés volt a szénhidrátbevitel mennyisége és a keton testkoncentráció között, ami figyelemre méltó, érdemi adat lenne.

Az LCD-kezeléssel kapcsolatban a ketogén étrend fontos szerepet játszik. Normál fiziológiai körülmények között a sejtek energiát nyernek a glükózból a glikolízis során. Mivel a szénhidrátbevitel rendkívül korlátozott, a máj és a vázizmok glikogénkészlete csökkenne [30,31]. Testünk úgy reagál, hogy az energiaforrás egy részét a zsírszövetre helyezi át, és a keton testeket melléktermékként hasznosítja. Ezért a ketózis egy metabolikus állapot, amely energiát generál ezekből a ketontestekből. A test üzemanyag-ellátási sebessége az agynak és a testnek általában 0,5-3,0 mg/dl.

A legújabb tanulmányok azt találták, hogy a ketogén étrend jótékony hatást mutat az aerob teljesítmény alatt, és jelentősen javul a maximális oxigénfelvétel (VÃ Â Â O2max) és a laktátküszöb [32]. Jelentősen csökken a 2000 m-es sprintciklus ideje és az aerob fáradtság [33]. Ezenkívül a ketogén diéta kétszeres növekedést mutatott a zsír csúcs-oxidációjában és 59% -kal az átlagos zsír-oxidáció növekedését a szubmaximális edzés során [34]. Ezenkívül a fokozott zsíroxidáció alacsonyabb légzési csere arányt (RER) indukálna, és javítaná a fizikai erőnlét változóit, például a VÃ Â Â O2max, a laktátküszöböt és a maximális pulzusszámot [35].

Amikor a lipidek égnek a testben, vér keton testek keletkeznek. Biokémiai szempontból a ketontestek három elemet tartalmaznak, amelyek az AcAc, a 3-OHBA és az aceton. A koncentráció felváltva növekszik és csökken az AcAc és a 3-OHBA között, és az acetonnak nincs biológiai hatása. A zsírégetés mértékét az AcAc és a 3- OHBA mérésével becsüljük meg. Ha magas, akkor bizonyíték van arra, hogy a zsír jelenleg ég. A klinikai gyakorlatban az AcAc-t és a 3-OHBA-t összesített ketontestként összegzik és mérik.

Ebben a tanulmányban az AcAc és a 3-OHBA arányát vizsgálták az összes keton testben. A hiperketonémiában két patofiziológiai eset van, ezek a diabéteszes ketoacidózis (DKA) és a fiziológiai ketózis. A DKA feltárta, hogy a vércukorszint több mint 300 mg/dL kapcsolódik az acidózishoz, és a ketontestek szintje körülbelül 20-25 mmol/l (20 000-25 000 μmol/l) lenne [18,36]. A DKA-val kapcsolatos korábbi jelentés kimutatta, hogy az átlagos adatok 650 mg/dl glükóz, pH 7,13, T-KB 10,2 ± 1,8 mmol/L, AcAc 2,7 ± 0,5 mmol/L, 3-OHBA 7,5 ± 1,3 mmol/L és a 3-OHBA 74% [37].

Ezzel szemben fiziológiás ketózis esetén a vércukorszint normális, és a plazma keton testei hosszan tartó böjt alatt 6-8 mmol/l-re (6000-8000 μmol/L) növekednének [18]. Ennek oka az elhúzódó éhezés és a ketogén étrend lenne, amelyet Creoch biokémikus ajánlott Nobel-díjjal [38].

Az utóbbi években a hiperketonémia klinikai jelentőségére összpontosítottak, a különböző jótékony funkciók lehetősége miatt [39-41]. A keton testek fragmentumait illetően a 3- OHBA-ról azt mondják, hogy kifejezi a különféle hatékonyságot, és ligandumként működött a G-fehérjéhez kapcsolt GPR 109-ben, ami gyulladáscsökkentő tulajdonságokat eredményezett [15,41,42]. Következésképpen az AcAc és a 3-OHBA arányára vonatkozó jelenlegi eredmények lennének a jövőbeni kutatások alapvető adatai.

A keton testek jótékony funkciója nagyobb hangsúlyt kap az öregedésgátló gyógyszerekben. Számos klinikai pozitív hatás a következő: A ketontestek jól égetik a zsírsavakat, egészséges és kiváló étrenddé válnak, elnyomják a hiperglikémia okozta öregedést, átfogó öregedésgátlóvá válnak és megakadályozzák a demenciát. Ily módon a szénhidrátbevitel korlátozásával bekapcsol a kapcsoló a keton test áramkörében.

Ennek eredményeként a Sirt 3 hosszú élettartamú gén aktiválódik, és a keton test metabolizmusa tovább javul. Ezenkívül a testmozgás folytatása növeli a Sirt 3 expresszióját az emberi testben, és a Sirt 3 intramuszkulárisan növekszik [43,44]. Így a szénhidrát-korlátozás és a testmozgás az embereket az egészség és a hosszú élettartam felé tereli.

Megbeszéltük az LCD-t és a hiperketonémiát. A klinikai kutatás és kezelés jövőbeni irányait és ajánlásait illetően a következőképpen spekulálhatunk [15,39-41,45]: 1) Világszerte túl sok cukorbeteg páciens társult diabéteszes makrovaszkuláris és mikrovaszkuláris szövődményekkel, 2) a vércukorszint profiljára szükség lenne az arterioszklerotikus hatás megelőzésére a cukorbetegségben, 3) Táplálkozási terápiájukhoz az LCD, mint a CR inkább jó hatásossága miatt ajánlott, 4) Két előnye van, amelyek a vércukorszint gyors csökkentő hatásai. és tartósan megemelkedett ketontestek, 5) a hiperketonémia csökkentené az anyagcsere/kardiovaszkuláris/vese/idegrendszer, az antiarterioszklerotikus hatás, a rákellenes hatás stb. kockázatát. Következésképpen az ebben a tanulmányban kapott adatok hasznos referenciát jelentenek a klinikai kutatás és kezelés további fejlesztéséhez.

Következtetés

A jelenlegi tanulmány kimutatta, hogy a 12% szénhidrátot tartalmazó szuper LCD-vel kezelt eset évek óta részletesen kimutatta a szénhidrát bevitelét, a HbA1c érték figyelemre méltó csökkenését, a szénhidrát bevitel és a szérum keton testek közötti jelentős összefüggést. Emelt ketontestekben az AcAc és a 3-OHBA arányát vizsgálták az összes ketontestben. Ezek az eredmények alapvető adatokká válnának, és feltételeznék a jövőbeli irányokat és ajánlásokat az alacsony szénhidráttartalmú étrendben lévő ketontestek kutatására.

Elismerés

A szerzők köszönetet mondanak a betegeknek és a személyzetnek együttműködésükért és támogatásukért. A szerzők kijelentik, hogy nincsenek összeférhetetlenségük.