дієти

Що таке кетони та кетогенні дієти?

Класичні кетогенні дієти характеризуються зменшенням вуглеводів, як правило, менше 50 грамів на день, і відносним збільшенням пропорцій білка і жиру. Знання, накопичені в минулому столітті щодо метаболічних ефектів класичних кетогенних дієт, почалися з необхідності кращої альтернативи голодним дієтам для лікування епілепсії. Однак відкриття важливості дієтичного втручання з клінічної точки зору сягає ще біблійних часів і навіть використовувалося для контролю епілептичних нападів грецьким "батьком медицини" Гіппократом. З часів Гіппократа відомо, що голодування може суттєво змінити перебіг деяких захворювань, таких як епілепсія. Хоча механізм спочатку не був зрозумілий, сучасні дослідження показали, що завдяки голодуванню та подальшому виробленню кетонових тіл виникають інші розлади, такі як дефіцит GLUT1, і, можливо, навіть руйнівна та смертельна хвороба. Аміотрофічний бічний склероз (БАС) можна покращити. Але спочатку, що таке кетони?

Що таке кетони?

У ситому стані ссавці отримують значну частину метаболічної енергії з вуглеводів, а глюкоза є основним субстратом для виробництва енергії (АТФ). Це досягається за допомогою трьох добре відомих шляхів: гліколізу, циклу трикарбонової кислоти (ТСА) та електронно-транспортного ланцюга (ЕТС). Однак у стані голоду або гіпоглікемії внаслідок зменшення споживання вуглеводів потреби в енергії повинні задовольнятися за допомогою іншого субстрату.
Кетони - це хімічні сполуки, що утворюються під час кетогенезу, метаболічного шляху, який забезпечує альтернативну форму глікогену енергії. Кетогенез виробляє кетони, ацетоацетат та бета-гідроксибутират з кетонів шляхом розщеплення жирних кислот.

Ці хімічні сполуки - це група дрібних, водорозчинних органічних молекул, що утворюються в мітохондріях печінки. Двома основними кетонами є ацетоацетат та D-3-β-гідроксибутират. Ацетоацетат проходить процес, який називається неферментативним декарбоксилюванням, при якому видаляється один атом вуглецю і утворюється третій: ацетон (пропанон).

Основна роль кетонів - передача ліпід-енергії з печінки периферичним тканинам. Це особливо важливо для мозку в періоди гіпоглікемії, оскільки він не може використовувати жирні кислоти для виробництва енергії. Хоча вони завжди присутні на низькому рівні у здорових людей, дієтичні маніпуляції можуть спричинити підвищення рівня цих сполук в організмі. У деяких випадках, таких як епілепсія, високий рівень може бути корисним. Однак стан кетоацидозу може мати серйозні наслідки для функціонування клітин, якщо рівень підвищений занадто високо.

Для чого призначені кетони?

Метаболічний процес відбувається не тільки в періоди зниженого споживання вуглеводів, але також відбувається в таких станах, як діабет 1 типу, алкоголізм і голод.

Що таке кетоацидоз?

Інсулін є головним гормональним регулятором кетогенного процесу. Інсулін регулює багато важливих ферментів у кетогенному шляху, а низький рівень інсуліну викликає збільшення вільних жирних кислот. Згодом відбувається більша продукція кетонових тіл.

Однак ацетоацетат та бета-гідроксибутират є кислими, значення рКа становлять 3,6 та 4,7 відповідно. Як тільки запаси вуглеводів вичерпуються і глюконеогенез більше не може відбуватися, кетогенез значно збільшується і виробляється більша кількість кетонів. Через свою кислотну природу це може спричинити проблему.

Наприклад, діабетичний кетоацидоз (ДКА) виникає при нестачі або стійкості до інсуліну. З цієї причини це зазвичай трапляється у людей, які страждають на діабет I типу, хоча це може траплятися і у людей з діабетом II типу. Однак у більшості випадків діабету II типу достатня продукція інсуліну продовжує запобігати надмірному виробленню кетонових тіл, і кетоацидоз не відбувається.

У пацієнтів з кетоацидозом часто спостерігається зневоднення, сплутаність свідомості, нудота, блювота та біль у животі. Набряк мозку може траплятися у важких випадках, і у пацієнтів може виникати дихання, яке пахне засобом для зняття лаку з-за ацетону, що виробляється з кетону ацетоацетату. У більш важких станах кетоацидозу може настати діабетична кома або смерть.

Основною метою лікування діабетичного кетоацидозу є вирішення метаболічного ацидозу шляхом введення інсуліну або глюкози для негативного регулювання кетогенного шляху. Це зменшує як кількість вироблених кетонів, так і кислотність.

Чи безпечна кетогенна дієта?

Так, кетогенна дієта, як правило, безпечна і навіть потенційно корисна для пацієнтів з діабетом, ожирінням, епілепсією та багатьма іншими захворюваннями, існує ймовірність того, що у пацієнта може розвинутися діабетичний кетоацидоз. Однак це частіше трапляється у людей, які страждають на діабет типу 1. Принаймні, дуже важливо, щоб усі пацієнти з діабетом і вагітні проконсультувалися зі своїм лікарем перед тим, як розпочати кетогенну дієту і регулярно проводити аналіз на кетони.

Виробництво кетонів можна виміряти за допомогою аналізу сечі. Результати тесту коливаються від 0 (не виявлено) до +4 (виявлено велику кількість). Ацетон можна виміряти безпосередньо в сироватці крові, і нормальний рівень становить менше 0,6 ммоль/л. Однак якщо у вас спостерігаються сухість у роті, часте сечовипускання, нудота та задишка або будь-які інші симптоми кетоацидозу під час кетогенної дієти, це обов’язково негайно повідомити лікаря.

На закінчення:

Загалом, вдосконалення нашого розуміння кетогенної дієти може виявитись критично важливим фактором у розробці нових схем лікування інших виснажливих, небезпечних для життя та руйнівних захворювань.