Dieta ketogeniczna w chorobie

Podstawowe informacje o diecie ketogenicznej

Dieta ketogeniczna to specyficzny niskowęglowodanowy model odżywiania, którego głównym celem jest nasilona produkcja ciał ketonowych. Na diecie bogatej w węglowodany głównym paliwem energetycznym dla organizmu jest glukoza. Natomiast jeśli poziom spożywanych węglowodanów zostaje obniżony, organizm musi przestawić się na ,,spalanie’’ tłuszczu oraz jego metabolitów, czyli właśnie ciał ketonowych. Taki proces jest możliwy, ponieważ różne narządy i tkanki w organizmie ludzkim mogą korzystać z różnych źródeł energii, w zależności od dostępności i potrzeb energetycznych.

Nasiloną produkcję ciał ketonowych nazywamy stanem ketozy. Przeważnie definiuje się go jako stan, w którym poziom ciał ketonowych wzrasta powyżej 0,3-0,5 mmol/l (w zależności od źródła) z jednoczesnym niskim i stabilnym poziomem insuliny oraz glukozy we krwi. Natomiast same ciała ketonowe możemy zdefiniować jako rozpuszczalne w wodzie związki, które są metabolitami spalania kwasów tłuszczowych i aminokwasów ketogennych. Proces ich powstawania nazywamy ketogenezą. Do ciał ketonowych zaliczamy aceton, acetooctan i beta-hydroksymaślan (BHB). Najwięcej w kontekście dobroczynnego działania diety ketogenicznej mówimy o BHB, którego organizm produkuje w największej ilości.

Dieta ketogeniczna w chorobie

Odpowiednio prowadzona dieta ketogeniczna to nie tylko bardzo dobry sposób na redukcję masy ciała – badania naukowe sugerują, że może być wsparciem terapeutycznym w wielu jednostkach chorobowych, do których możemy zaliczyć choroby neurologiczne, metaboliczne, hormonalne, nowotworowe, mitochondrialne oraz inne choroby o podłoży zapalnym.

Dieta ketogeniczna w chorobie układu nerwowego

Dieta ketogeniczna jest ciągle intensywnie badania pod kątem jej wpływu na funkcjonowanie układu nerwowego i to właśnie z takich badań pochodzi najwięcej danych dotyczących mechanizmów stanu ketozy i działania ciał ketonowych. Wiemy między innymi, że ciała ketonowe posiadają zdolność do ochrony neuronów, działają przeciwzapalnie oraz mogą zmniejszać pobudzenie nerwowe. Dodatkowo, mogą korzystnie wpłynąć na procesy synaptyczne i plastyczność neuronalną. Dieta ketogeniczna zwiększa również poziom peroksydazy glutationowej – silnego antyoksydantu, który odgrywa kluczową rolę w ochronie komórek przed uszkodzeniem. Ponadto badania sugerują, że wielu chorobom związanym z nieprawidłowym działaniem układu nerwowego towarzyszy nieprawidłowe funkcjonowanie mitochondriów, upośledzenie metabolizmu tlenowego i energetycznego czy nieprawidłowy transport glukozy do mózgu. Dieta ketogeniczna poprawia funkcjonowanie mitochondriów i ma działanie wzmacniające metabolizm energetyczny – wpływa zatem na wzrost produkcji energii w procesie oddychania tlenowego i wzrost jego wydajności, przy jednoczesnym ograniczeniu stresu oksydacyjnego oraz stanu zapalnego.

Poniżej przedstawiam kilka przykładów działania diety w chorobach układu nerwowego:

• Padaczka – dieta ketogeniczna od dawna jest uważana za skuteczną niefarmakologiczną formę terapii padaczki, zwłaszcza u dzieci. Wykazano, że zmniejsza częstość i nasilenie napadów drgawkowych.
• Choroba Parkinsona – w modelach zwierzęcych choroby Parkinsona stwierdzono, że dieta ketogeniczna zmniejsza objawy motoryczne i stres oksydacyjny. Badania kliniczne także wykazały, że dieta może poprawić funkcje ruchowe i jakość życia u pacjentów z chorobą Parkinsona.
• Choroba Alzheimera – wykazano, że dieta ketogeniczna poprawia funkcje poznawcze oraz pamięć w modelach zwierzęcych choroby Alzheimera. Badania kliniczne również donoszą o poprawie funkcji poznawczych i pamięci u osób cierpiących na chorobę Alzheimera stosujących dietę ketogeniczną.
• Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) – badania na zwierzętach wykazały, że dieta ketogeniczna może opóźniać postęp choroby i wydłużać przeżycie w modelach ALS. Badania kliniczne także sugerują, że dieta może mieć działanie neuroprotekcyjne i poprawiać funkcje motoryczne u pacjentów cierpiących na ALS.
• Migreny – stan ketozy prowadzi m.in. do zwiększenia poziomu GABA w mózgu i niższego poziomu glutaminianu, co może przyczynić się do zmniejszenia dolegliwości bólowych związanych z migreną.

Do pozostałych chorób i zaburzeń w obrębie układu nerwowego, w których dieta ketogeniczna może stanowić formę terapii należą: autyzm, guzy mózgu, udar i traumatyczne uszkodzenia mózgu.

Dieta ketogeniczna w chorobach metabolicznych i hormonalnych

Choroby metaboliczne oraz hormonalne to kolejna grupa chorób, w której dieta ketogeniczna może zadziałać bardzo korzystnie. Należy pamiętać, że zaburzenia metaboliczne wymagają specyficznego podejścia i w tym kontekście niesamowicie ważna będzie ogólna kompozycja diety.

• Otyłość – badania pokazują, że dieta ketogeniczna może być bardzo dobrym sposobem leczenia otyłości, ze względu m.in. na lepszą kontrolę apetytu i zmniejszenie stanu zapalnego.
• Insulinooporność i cukrzyca – dieta ketogeniczna wykazuje działanie przeciwzapalne, co może korzystnie wpłynąć na metabolizm glukozy i wrażliwość na insulinę. Poprzez redukcję stanu zapalnego, dieta ketogeniczna może poprawiać sygnalizację insuliny i pobieranie glukozy w tkankach obwodowych.
• Niealkoholowe stłuszczenie wątroby – w badaniach nad wpływem diety ketogenicznej u osób ze zdiagnozowanym niealkoholowym stłuszczeniem wątroby obserwuje się znaczną redukcję masy ciała, zmniejszenie stopnia stłuszczenia wątroby i poziomu aminotransferazy oraz zmniejszoną ekspresję genów odpowiedzialnych za proces syntezy kwasów tłuszczowych w wątrobie.
• Zespół policystycznych jajników (PCOS) – stan ketozy zmniejsza poziom krążącej insuliny, a w konsekwencji również IGF-1, tłumiąc w ten sposób bodziec do produkcji androgenów zarówno w jajnikach, jak i nadnerczach. Dodatkowo, PCOS charakteryzuje się stanem zapalnym o niskim stopniu nasilenia, który może sprzyjać zwiększeniu poziomu cytokin prozapalnych, takich jak TNF-alfa i IL-6. Niektóre badania sugerują, że dieta ketogeniczna może redukować poziom tych wskaźników w przypadku PCOS.
• Lipoedema i obrzęki – dieta ketogeniczna w kontekście lipoedemy i obrzęków działa na wiele sposobów, m.in. zmniejsza wrażliwość na ból, redukuje stan zapalny, wspiera prawidłowy rozwój i funkcjonowanie układu limfatycznego, może zapobiegać zwłóknieniom, zwiększa całkowite stężenie adiponektyny, która zapobiega uszkodzeniu i dysfunkcji śródbłonka naczyniowego.

Dieta ketogeniczna w chorobie nowotworowej

Potencjał terapeutyczny diety ketogenicznej w chorobach nowotworowych jest związany z jej zdolnością do zmniejszania stresu oksydacyjnego i stanu zapalnego, obniżenia poziomu glukozy i czynników wzrostowych, opóźniania wzrostu guza, hamowania wytwarzania nowych naczyń krwionośnych w komórkach raka czy zapobiegania kacheksji nowotworowej.

Ponadto wiele badań sugeruje, że dieta ketogeniczna ochrania zdrowe komórki przed uszkodzeniem spowodowanym leczeniem onkologicznym, a komórki nowotworowe uwrażliwia na działanie radio i chemioterapii. Badania na modelach zwierzęcych sugerują, że dieta ketogeniczna może również zwiększać skuteczność terapii spersonalizowanej, zwłaszcza inhibitorów PI3K, poprzez zmniejszenie poziomu glukozy i insuliny. Stosowanie diety ketogenicznej w trakcie terapii wiąże się również z poprawą jakości życia i zdrowia metabolicznego.

Dieta ketogeniczna w chorobie mitochondrialnej

Choroby mitochondrialne to grupa chorób metabolicznych, których przyczyną są zaburzenia czynności mitochondriów w cyklu przemian energetycznych. Najczęściej dotyczą ośrodkowego układu nerwowego, serca, mięśni szkieletowych, nerek, wątroby i narządów wydzielania wewnętrznego. Dotychczas nie istnieje skuteczna terapia chorób mitochondrialnych.

Badania klincze oraz badania na modelach zwierzęcych i komórkowych wykazują, że dieta ketogeniczna stymuluje biogenezę mitochondriów, poprawia funkcjonowanie mitochondriów i zmniejsza stres oksydacyjny. Do chorób mitochondrialnych, w których zauważono terapeutyczny potencjał diety ketogenicznej należą:

• Kardiomiopatia przerostowa
• Zespół przewlekłej postępującej zewnętrznej oftalmoplegii, CPEO
• Zespół MELAS
• Zespół Leigha
• Dziedziczna neuropatia nerwów wzrokowych Lebera

Pozostałe choroby

Do pozostałych chorób i zaburzeń, w których dieta ketogeniczna może stanowić obcującą formę terapii należą:

• Choroby autoimmunologiczne – ciała ketonowe na skutek wielu różnych mechanizmów obniżają poziom stresu oksydacyjnego, co może mieć bardzo duże znaczenie terapeutyczne w chorobach autoimmunologicznych, jak np. choroba Hashimoto, która wiąże się z obniżonym komórkowym potencjałem antyoksydacyjnym i zwiększonym stresem oksydacyjnym. Kolejnym przykładem, w którym dieta przynosi dobre rezultaty jest stwardnienie rozsiane.
• Endometrioza – odpowiednio skomponowana dieta ketogeniczna ze względu na potencjał przeciwzapalny i antyoksydacyjny może być wsparciem terapii endometriozy, szczególnie u kobiet z towarzysząca nadwagą lub otyłością.
• Grypa i inne infekcje wirusowe – niektóre dane wskazują, że dieta ketogeniczna może być przydatna w ograniczaniu replikacji wirusa i poprawie parametrów oddechowych. Ciała ketonowe ponadto wykazują korzyści immunologiczne, takie jak blokowanie inflamasomu NLRP3, zmniejszenie przewlekłej aktywacji ILC i indukcja ochronnych limfocytów Tγδ.
• Choroby odkleszczowe – dieta ketogeniczna poprzez działanie przeciwzapalne i neuroprotekcyjne, może być dobrym wsparciem terapii w boreliozie oraz neuroboreliozie.
• Zaburzenia nastroju – dieta ketogeniczna może mieć wysoki potencjał terapeutyczny w chorobach psychicznych, takich jak schizofrenia czy choroba afektywna dwubiegunowa, ze względu na działanie przeciwzapalne i powstałe na skutek stanu ketozy zmiany metaboliczne w mózgu.

Z roku na rok mamy coraz więcej badań nad zastosowaniem diety ketogenicznej w wielu jednostkach chorobowych, ale ich ilość nadal jest niewystarczająca, żeby sformułować oficjalne i jednoznaczne zalecenia. Do aspektów, które utrudniają wyciągniecie jednoznacznych wniosków z przeprowadzonych dotąd badań możemy zaliczyć m.in. brak jednolitej definicji diety ketogenicznej czy różnice w długości stosowania diety. Konieczne są dalsze badania, aby lepiej zrozumieć mechanizmy działania diety ketogenicznej na poziomie neurologicznym i metabolicznym oraz ocenić jej długoterminowe skutki dla zdrowia. Niestety nie będzie to proste chociażby ze względu na złożoność mechanizmów zarówno neurologicznych, jak i metabolicznych oraz indywidualną odpowiedź organizmu na dietę ketogeniczną. Co w mojej opinii nie zmienia faktu, że dieta ketogeniczna ma ogromny potencjał terapeutyczny i warto ją rozważyć w przypadku wystąpienia wyżej wymienionych chorób.

Zbiór przydatnych linków

Zainteresowanych zapraszam do przeczytania wpisów o zastosowaniu diety ketogenicznej w konkretnych jednostkach chorobowych:

Dieta ketogeniczna w chorobie Hashimoto

Dieta ketogeniczna w stwardnieniu rozsianym

Dieta ketogeniczna w migrenie

Dieta ketogeniczna w chorobie nowotworowej

Dieta ketogeniczna w chorobach neurodegeneracyjnych

Dieta ketogeniczna w zaburzeniach nastroju

Dieta ketogeniczna w lipoedemie

Dieta ketogeniczna w chorobach wątroby

Bibliografia:

1. Camajani E. i in. 2023. Ketogenic diet as a possible non-pharmacological therapy in main endocrine diseases of the female reproductive system: a practical guide for nutritionists. Current Obesity Reports, 12(3):231-249.
2. Pinto A. i in. 2018. Anti-oxidant and anti-inflammatory activity of ketogenic diet: new perspectives for neuroprotection in Alzheimer’s disease. Antioxidants, 7(5):63.
3. Sullivan P.G. i in. 2004 The ketogenic diet increases mitochondrial uncoupling protein levels and activity. American Neurological Association, 55(4):576-580.
4. Dąbek A. i in. 2020. Modulation of cellular biochemistry, epigenetics and metabolomics by ketone bodies. Implications of the ketogenic diet in the physiology of the organism and pathological states. Nutrients, 12(3):788.
5. Ni F.F. i in. 2016. The effects of ketogenic diet on the Th17/Treg cells imbalance in patients with intractable childhood epilepsy. British Epilepsy Association, 38:17-22.
6. Gibas M.K, Gibas K.J. 2017. Induced and controlled dietary ketosis as a regulator of obesity and metabolic syndrome pathologies. Diabetes and Metabolic Syndrome, 1:385-390. asia
7. García-Caballero M. i in. 2019. Role and therapeutic potential of dietary ketone bodies in lymph vessel growth. Nature Metabolism, 1(7):666-675.
8. Masino S.A. i Ruskin D.N. 2013. Ketogenic diets and pain. Journal of Child Neurology, 28(8):993-1001.
9. Keith L. i in. 2021. Ketogenic diet as a potential intervention for lipedema. Medical Hypotheses, 146:110435.
10. Zhu H. i in. 2022. Ketogenic diet for human diseases: the underlying mechanisms and potential for clinical implementations. Signal Transduction and Targeted Therapy, 17;7(1):11.
11. Cohen C.W. i in. 2020. A ketogenic diet is acceptable in women with ovarian and endometrial cancer and has no adverse effects on blood lipids: a randomized, controlled trial. Nutrition and Cancer, 72(4):584-594.
12. Zhao H. i. in. 2022. Effects of a ketogenic diet on body composition, metabolic health, and quality of life in ovarian and endometrial cancer patients. Nutrients, 14(19): 4192.
13. Plotti F. i in. 2020. Diet and chemotherapy: the effects of fasting and ketogenic diet on cancer treatment. Chemotherapy, 65(3-4):77-84.
14. Zweers H. i in. 2021. Ketogenic diet for mitochondrial disease: a systematic review on efficacy and safety. Orphanet Journal of Rare Diseases, 3;16(1):295.