Οι κετογονικές δίαιτες με χαμηλή περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες και υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά, οι οποίες έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια για τα προτεινόμενα οφέλη τους στη μείωση της φλεγμονής και στην προώθηση της απώλειας βάρους και της υγείας της καρδιάς, έχουν δραματικό αντίκτυπο στα μικρόβια που κατοικούν στο ανθρώπινο έντερο, που συλλογικά αναφέρονται ως μικροβίωμα. Αυτό βρήκε μια μελέτη του UC San Francisco σε μια μικρή ομάδα εθελοντών το 2020.
Πρόσθετη έρευνα σε ποντίκια έδειξε ότι οι κετόνες (ή κετονικά σώματα), ένα μοριακό υποπροϊόν που δίνει στην κετογονική δίαιτα το όνομά της, επηρεάζουν άμεσα το μικροβίωμα του εντέρου με τρόπους που μπορεί τελικά να καταστείλουν τη φλεγμονή, υποδεικνύοντας στοιχεία για πιθανά οφέλη των κετονικών σωμάτων ως θεραπεία για αυτοάνοσες διαταραχές που επηρεάζουν το έντερο.
Στις κετογονικές δίαιτες, η κατανάλωση υδατανθράκων μειώνεται δραματικά προκειμένου να αναγκαστεί το σώμα να τροποποιήσει τον μεταβολισμό του χρησιμοποιώντας λίπος, αντί για γλυκόζη, ως κύρια πηγή ενέργειας -παράγοντας κετονικά σώματα ως υποπροϊόν- μια μετατόπιση που οι υποστηρικτές ισχυρίζονται ότι έχει πολλά οφέλη για την υγεία.
«Ενδιαφέρθηκα για αυτό το ερώτημα επειδή η προηγούμενη έρευνά μας έδειξε ότι οι δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά προκαλούν μεταβολές στο μικροβίωμα του εντέρου που προάγουν μεταβολικές και άλλες ασθένειες σε ποντίκια, ωστόσο οι κετογονικές δίαιτες, οι οποίες έχουν ακόμη υψηλότερη περιεκτικότητα σε λιπαρά, έχουν προταθεί ως ένας τρόπος πρόληψης ή ακόμα και θεραπείας ασθενειών», δήλωσε ο Peter Turnbaugh, αναπληρωτής καθηγητής μικροβιολογίας και ανοσολογίας. «Αποφασίσαμε να διερευνήσουμε αυτή την αινιγματική διχοτομία».
Στη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 20 Μαΐου 2020, στο Cell, ο Turnbaugh και οι συνεργάτες του συνεργάστηκαν με την μη κερδοσκοπική Nutrition Science Initiative για να στρατολογήσουν 17 ενήλικες υπέρβαρους ή παχύσαρκους μη διαβητικούς άνδρες για να περάσουν δύο μήνες ως νοσηλευόμενοι σε μεταβολικό θάλαμο όπου η διατροφή και τα επίπεδα άσκησής τους παρακολουθούνταν και ελέγχονταν προσεκτικά.
Για τις πρώτες τέσσερις εβδομάδες της μελέτης, στους συμμετέχοντες δόθηκε είτε μια «τυπική» δίαιτα που αποτελούνταν από 50% υδατάνθρακες, 15% πρωτεΐνη και 35% λίπος, είτε μια κετογονική δίαιτα που αποτελούνταν από 5% υδατάνθρακες, 15% πρωτεΐνη και 80% λίπος. Μετά από τέσσερις εβδομάδες, οι δύο ομάδες άλλαξαν δίαιτες, για να επιτρέψουν στους ερευνητές να μελετήσουν πώς η εναλλαγή μεταξύ των δύο δίαιτων άλλαξε το μικροβίωμα των συμμετεχόντων.
Η ανάλυση του μικροβιακού DNA που βρέθηκε στα δείγματα κοπράνων των συμμετεχόντων έδειξε ότι η εναλλαγή μεταξύ τυπικής και κετογονικής δίαιτας άλλαξε δραματικά τις αναλογίες των κοινών μικροβιακών φύλων του εντέρου Actinobacteria, Bacteroidetes και Firmicutes στο έντερο των συμμετεχόντων, συμπεριλαμβανομένων σημαντικών αλλαγών σε 19 διαφορετικά βακτηριακά γένη. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε ένα συγκεκριμένο βακτηριακό γένος -τα κοινά προβιοτικά Bifidobacteria- το οποίο έδειξε τη μεγαλύτερη μείωση στην κετογονική δίαιτα.
Για να κατανοήσουν καλύτερα πώς οι μικροβιακές μεταβολές στην κετογονική δίαιτα μπορούν να επηρεάσουν την υγεία, οι ερευνητές εξέθεσαν το έντερο του ποντικού σε διαφορετικά συστατικά του μικροβιώματος των ανθρώπων που ακολουθούν κετογονικές δίαιτες και έδειξαν ότι αυτοί οι τροποποιημένοι μικροβιακοί πληθυσμοί μειώνουν τον αριθμό των ανοσοκυττάρων Th17 -ενός τύπου Τ κυττάρων κρίσιμου για την καταπολέμηση μολυσματικών ασθενειών, αλλά είναι επίσης γνωστό ότι προάγει τη φλεγμονή σε αυτοάνοσα νοσήματα.
Πειράματα παρακολούθησης διατροφής σε ποντίκια, στα οποία οι ερευνητές σταδιακά άλλαξαν τη διατροφή των ζώων μεταξύ κετογονικών δίαιτων χαμηλών λιπαρών, υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά και χαμηλών υδατανθράκων, επιβεβαίωσαν ότι οι δίαιτες υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά και οι κετογονικές δίαιτες έχουν αντίθετες επιδράσεις στο μικροβίωμα του εντέρου. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το μικροβίωμα αντιδρά διαφορετικά καθώς το επίπεδο λίπους στη διατροφή των ζώων αυξάνεται σε επίπεδα που προάγουν την παραγωγή κετονικών σωμάτων απουσία υδατανθράκων.
Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι καθώς η διατροφή των ζώων μετατοπίστηκε από μια τυπική δίαιτα σε αυστηρότερο περιορισμό υδατανθράκων, τα μικρόβιά τους άρχισαν επίσης να μετατοπίζονται, σε συσχέτιση με μια σταδιακή αύξηση των κετονικών σωμάτων.
«Αυτό ήταν λίγο περίεργο για μένα», είπε ο Turnbaugh. «Ως κάποιος που είναι νέος στον τομέα της κετογονικής δίαιτας, είχα υποθέσει ότι η παραγωγή κετονικών σωμάτων ήταν ένα φαινόμενο «όλα ή τίποτα» όταν έφτανες σε ένα αρκετά χαμηλό επίπεδο πρόσληψης υδατανθράκων. Αλλά αυτό υποδηλώνει ότι μπορεί να εμφανίσεις κάποιες από τις επιπτώσεις της κέτωσης αρκετά γρήγορα».
Οι ερευνητές εξέτασαν εάν οι κετόνες από μόνες τους θα μπορούσαν να οδηγήσουν στις αλλαγές που είχαν παρατηρήσει στο μικροβιακό οικοσύστημα του εντέρου, τροφοδοτώντας απευθείας τα ποντίκια. Διαπίστωσαν ότι ακόμη και σε ποντίκια που έτρωγαν κανονικές ποσότητες υδατανθράκων, η απλή παρουσία πρόσθετων κετονών ήταν αρκετή για να προκαλέσει πολλές από τις συγκεκριμένες μικροβιακές αλλαγές που παρατηρήθηκαν στην κετογονική δίαιτα.
«Αυτό είναι ένα πραγματικά συναρπαστικό εύρημα, επειδή υποδηλώνει ότι οι επιπτώσεις της κετογονικής δίαιτας στο μικροβίωμα δεν αφορούν μόνο την ίδια τη δίαιτα, αλλά και το πώς η δίαιτα μεταβάλλει τον μεταβολισμό του σώματος, ο οποίος στη συνέχεια έχει επιπτώσεις στο μικροβίωμα», δήλωσε ο Turnbaugh. «Για πολλούς ανθρώπους, η διατήρηση μιας αυστηρής δίαιτας χαμηλών υδατανθράκων ή κετογονικής δίαιτας είναι εξαιρετικά δύσκολη, αλλά αν στο μέλλον οι μελέτες διαπιστώνουν ότι υπάρχουν οφέλη για την υγεία από τις μικροβιακές μετατοπίσεις που προκαλούνται από τα ίδια τα κετονικά σώματα, αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια πολύ πιο εύγευστη θεραπευτική προσέγγιση».
Περισσότερες πληροφορίες: Cell (2020). dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.027.
