Ketogén diéta az elhízáshoz: barát vagy ellenség?

Absztrakt

1. Bemutatkozás

2. Ketogén diéták a klinikán

Annak ellenére, hogy a ketogén étrend hasznos lehet különféle betegségek kezelésének részeként (lásd Paoli és mtsai. [11]), különösen gyermekgyógyászati farmakorezisztens epilepszia esetén [12], a háziorvos számára a leggyakoribb helyzet a KD alkalmazása betegeket a fogyás érdekében. A KD-k kétségtelenül legalább rövid és középtávon hatékonynak bizonyultak az elhízás [13], a hiperlipidémia és néhány kardiovaszkuláris kockázati tényező [14,15,16] elleni küzdelem eszközeként, de a ketogén étrend is aggodalomra ad okot orvosok [17]. A ketogén étrend terápiás eszközként való alkalmazásával kapcsolatos aggodalmaknak sok oka lehet az érintett fiziológiai mechanizmusokkal kapcsolatos ismeretek hiánya. A ketogén diéták metabolikus állapotot idéznek elő, amelyet Hans Krebs „fiziológiás ketózisnak” nevez, hogy megkülönböztesse azt a kóros diabéteszes ketózistól [18].

3. A ketózis élettana

Néhány napos böjt vagy drasztikusan csökkentett szénhidráttartalmú étrend (napi 20 g alatti) után a szervezet glükózkészlete elégtelen lesz az oxaloacetát előállításához a normál zsír oxidációhoz a Krebs-ciklusban, valamint a központi idegrendszer glükózellátásához. (CNS) [19,20,21,22].

Az első kérdést illetően az oxaloacetát testhőmérsékleten viszonylag instabil, ezért szükséges (a Krebs-ciklus optimális működéséhez minimális mennyiségű oxaloacetátra van szükség) a trikarbonsav-ciklust glükózból származó oxalo-acetáttal kell ellátni a glükózból ATP-függő karboxilezés útján. pironsav piruvát-karboxiláz segítségével [23].

Ami a második kérdést illeti, a központi idegrendszer nem használhatja a zsírsavakat energiaforrásként (mivel nem lépik át a vér-agy gátat), így általában a glükóz az egyetlen agyi üzemanyag [24]. 3-4 napos éhezés vagy nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrend után a központi idegrendszernek alternatív energiaforrásra van szüksége [19,20,21,22], és ez az acetil-CoA túltermeléséből származik, amely úgynevezett keton termeléséhez vezet. testek (KB): acetoacetát (AcAc), β-hidroxi-vajsav (BHB) és aceton (1. és 2. ábra). Ezt a folyamatot ketogenezisnek nevezik, és főleg a máj mitokondriális mátrixában megy végbe [25]. Fontos hangsúlyozni, hogy a máj keton testeket termel, de nem képes azokat felhasználni, mivel az acetoacetát acetoacetil-CoA-vá történő átalakításához szükséges 3-ketoacil CoA transzferáz hiányzik.

Ketontestek: az acetoacetát (AcAc) az elsődleges ketontest. A köztes anyagcsere során keletkezik és hasznosul, és más keton testek származnak belőle. Az acetont az acetoacetát spontán dekarboxilezésével állítják elő, és klinikai szempontból fontos, mert felelős a csecsemő ketoacidózis gyümölcsös édes illatáért. A β-hidroxi-vajsavat az AcAc redukciójával állítják elő. Szigorúan biokémiai szempontból valójában nem ketontest, mivel a ketonrész hidroxilcsoporttá redukálódik; bár a ketontestek közé van csoportosítva. A 3HB biokémiai szempontból viszonylag stabil, és a szövetekbe szállul, ahol átalakul AcAc-vé.

A ketontestek acetil-CoA-ból való képződésének útja.

A ketózis és a szövetek ketolízisének metabolikus útja.

Asztal 1

Vérszint normál étrend, ketogén étrend és diabéteszes ketoacidózis alatt [35].

Vérszint Normál étrend Ketogén étrend Diabéteszes ketoacidózis

Glükóz (mg/dl)	80–120	65–80	> 300
Inzulin (µU/L)	6–23	6.6–9.4	≈0
KB konc (mmol/l)	0.1	7/8	> 25
pH	7.4	7.4	Asztal 1 ). Egészséges emberekben a ketontestek vérszintje nem haladja meg a 8 mmol/l-t éppen azért, mert a központi idegrendszer (CNS) hatékonyan használja fel ezeket a molekulákat energiáért a glükóz helyett.

4. Végezze el a ketogén étrendet?

A felvethető fő kérdések a következők:

A ketogén diéták működnek-e?

Van-e jo-jo effektus?

KD biztonságos elhízott alanyok számára?

Az étvágycsökkenés a fehérjék magasabb jóllakottsága miatt [38,40], az étvágyszabályozó hormonokra gyakorolt hatás [41] és a ketontestek lehetséges közvetlen étvágycsökkentő hatása miatt [42];

A lipogenezis csökkenése és fokozott lipolízis [33,43];

Nagyobb anyagcsere-hatékonyság a zsírok fogyasztásában, amelyet a nyugalmi légzési hányados csökkenése emel ki [39,44,45];

A glükoneogenezis megnövekedett metabolikus költségei és a fehérjék termikus hatása [37,46].

5. Az elhízás egyéb jótékony hatásai

Lehet vitatni, hogy a ketogén étrendnek nemcsak a zsír és a fogyás jótékony hatása van. Például Davidson és munkatársai [47] nemrégiben azt javasolták, hogy a ketonok megvédhetnek a súlygyarapodás és az elhízás okozta kognitív károsodástól. Sőt, vannak bizonyítékok arra vonatkozóan, hogy a ketogén étrendnek pozitív hatása lehet a túlsúlyos személyek hangulatára [48,49]. Még akkor is, ha a ketogén diéta nagyon korai szakaszában (az első 4 vagy 5 napban) az alanyok néha panaszkodhatnak letargiáról [50,51], ez a hatás gyorsan elmúlik, és az alanyok később javuló hangulatról számolnak be [44,48,49].

Bár az elhízásban az inzulinrezisztencia prevalenciája nem pontosan ismert, meglehetősen gyakori [52]. Valójában elhízott egyéneknél először mutatták ki a glükózfelvétel inzulinstimulációval szembeni rezisztenciáját [53]. Az inzulinrezisztencia elsődleges jellemzője az izomsejtek káros képessége a keringő glükóz felvételére, és a máj glükóztermelésének lassításának képessége is sérülhet. Így az inzulinrezisztenciával küzdő egyének alapvető problémája az étrendi szénhidrát metabolizálása, és az étkezési szénhidrát nagyobb részét a májba terelik, ahol annak nagy része zsírzá alakul (azaz de novo lipogenezissé), szemben azzal, hogy a csontváz energiája oxidálódik. izom. Ezért az elhízott alanyok nagyon alacsony szénhidráttartalmú étrendjének jótékony hatása nemcsak önmagában a fogyás függvénye, hanem javult glikémiás kontroll, hemoglobin A1c és lipid markerek, valamint sok esetben az inzulin és más gyógyszerek csökkent használata vagy visszavonása., még a jelentős súlyvesztés előtt bekövetkezik. Ráadásul izokalorikus kísérletekben az inzulinrezisztenciával rendelkező egyéneknél a metabolikus szindróma drámai módon jobb markereit mutatták, mint az alacsony zsírtartalmú étrendek [54].

6. Van-e Yo-Yo effektus?

7. Elhízott alanyok számára biztonságos?

Egy másik kérdés, amellyel foglalkozni kell, az a KD hatása a csontanyagcserére. Bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy a rövid távú KD-k károsítják (javasoljuk, hogy a keringő IGF-1 redukciója közvetítse) az egér csonttömeg sűrűségét és mechanikai tulajdonságait [89]; míg az embereknél nagyon hosszú távon a KD kezelhetetlen epilepsziás gyermekeknél a csont ásványianyag-tartalmának fokozatos csökkenéséhez vezethet [90]. A KD-re és a csontra vonatkozó „figyelmeztetés” elengedhetetlen, de figyelembe kell vennünk, hogy a Bielohuby vizsgálatát növekvő patkányokon végezték 4 héten keresztül (azaz nagyon hosszú ideig emberek esetében), és ezért figyelembe kell vennünk a fent említett különbséget a ketózis között a két faj között, míg az életen át tartó ketogén étrend állapota leküzdhetetlen epilepsziában meghaladja a felülvizsgálat kereteit.

A másik oldalon a közelmúltban felvetették, hogy az elhízás metabolikus szövődményei, például a 2-es típusú cukorbetegség, a metabolikus szindróma, a csökkent glükóz tolerancia, az inzulinrezisztencia, a hiperglikémia és a gyulladás összefüggésbe hozhatók a törések fokozott kockázatával és a csontok rossz egészségi állapotával. . Ezenkívül a zsigeri zsír mennyisége (alacsony fokú krónikus gyulladással összefüggésben) alacsonyabb csont ásványi sűrűséggel jár [91]. Noha számos tanulmány foglalkozik az étkezési fehérje szint csontanyagcserére gyakorolt hatásával emberben, a ketogén étrendet és a csontanyagcserét kevés vizsgálatot végezték epilepsziás gyermekeknél. De még akkor is, ha feltételezzük, hogy KD alatt magasabb a fehérjebevitel (és ez nem teljesen helyes, mint fentebb említettük), a közelmúltban megjelent cikkek azt sugallják, hogy nincs negatív hatása a csontok egészségére.

8. Következtetések

Az alacsony szénhidráttartalmú ketogén étrend segíthet az éhség visszaszorításában, és javíthatja a zsír oxidatív anyagcseréjét, és ezért csökkentheti a testtömeget. Ezenkívül a szénhidrátban gazdag ételeket utánzó étkezések új típusú ketogén étrendje javíthatja az étrend betartását [78]. Figyelmet kell fordítani a páciens vesefunkciójára és a ketogén étrendről a normál étrendre való átmeneti fázisra, amelyet fokozatosan és jól ellenőrizni kell [69]. A ketogén étrend időtartama a minimum 2-3 hét (az élettani ketózis kiváltására) és a maximális (általános elővigyázatosság elvét követve) hosszú hónapok (6–12 hónap) között változhat. A helyesen megértett ketogén diéta hasznos eszköz lehet az elhízás kezelésére az orvos kezében.

Köszönetnyilvánítás

Antonio Paoli kutatási tevékenységét a Padovai Egyetem Orvosbiológiai Tanszéke finanszírozza.