Ketogene diëen veranderen het darmmicrobioom bij mensen en muizen.
Deze studie suggereert potentiële ontstekingsremmende eigenschappen van ketonlichamen via effecten op microbiële ecosystemen in de darmen.
Koolhydraatarme, vetrijke ketogene diëten, die de afgelopen jaren de publieke belangstelling hebben getrokken vanwege vermeende voordelen bij bevorderen van gewichtsverlies het verminderen van ontstekingen en het en cardiovasculaire voordelen, hebben volgens een nieuwe UC San Francisco-studie van een kleine groep vrijwilligers tevens een dramatische impact op de microben die zich in de menselijke darm bevinden, op het microbioom.
Aanvullend onderzoek bij muizen toonde aan dat zogenaamde “ketonlichamen”, rechtstreeks invloed zouden hebben op het darmmicrobioom, en wel op manieren die uiteindelijk ontstekingen kunnen onderdrukken. Dit wijst op mogelijke voordelen van ketonlichamen als therapie voor auto-immuunziekten die de darmen aantasten.
Ketonen
Ketonlichamen zijn een moleculair bijproduct van het keto dieet en waaraan het ketodieet zijn naam te danken heeft. In ketogene diëten wordt de consumptie van koolhydraten drastisch verminderd om zo het lichaam te dwingen zijn metabolisme te veranderen door vetmoleculen in plaats van koolhydraten te gebruiken als primaire energiebron. Hierbij worden ketonlichamen door het lichaam aangemaakt als bijproduct – een verschuiving die volgens voorstanders talrijke gezondheidsvoordelen zou kunnen hebben.
Recente studie bij mensen
In hun nieuwe studie, die op 20 mei 2020 in Cell werd gepubliceerd , werkten Turnbaugh en collega’s samen met het Nutrition Science Initiative van de non-profitorganisatie. 17 niet-diabetische volwassen mannen met overgewicht of obesitas werden gerecruteerd om twee maanden als intramurale patiënt op een metabole afdeling door te brengen. Daar werden hun diëten en lichaamsbeweging zorgvuldig gecontroleerd en geregistreerd
Gedurende de eerste vier weken van de studie kregen de deelnemers ofwel een “standaard” dieet bestaande uit 50 procent koolhydraten, 15 procent eiwit en 35 procent vet, of een ketogeen dieet bestaande uit 5 procent koolhydraten, 15 procent eiwit en 80 procent vet. Na vier weken wisselden de twee groepen van dieet, zodat de onderzoekers konden bestuderen hoe het schakelen tussen de twee diëten de microbiomen van de deelnemers veranderde.
Analyse van DNA gevonden in ontlastingsmonsters van deelnemers toonde aan dat het wisselen tussen standaard- en ketogene diëten de verhoudingen van gewone darmbacteriële phyla Actinobacteria, Bacteroidetes en Firmicutes in de ingewanden van deelnemers drastisch veranderde. De publicatie beschrijft ook significante veranderingen in 19 verschillende bacteriële stammen. De onderzoekers concentreerden zich op een bepaald bacteriegeslacht – de veel voorkomende probiotische Bifidobacteria – die de grootste afname toonde bij ketogene dieet
en bij muizen
Om beter te begrijpen hoe microbiële verschuivingen in het ketogene dieet de gezondheid ouden kunnen beïnvloeden, stelden de onderzoekers de darm van de muis bloot aan verschillende componenten van microbiomen van mensen die zich houden aan ketogene diëten. De onderzoekers toonden aan dat deze veranderde microbiële populaties specifiek het aantal Th17- immuuncellen – een type – verminderen van T-cellen die cruciaal zijn voor het bestrijden van infectieziekten, maar waarvan ook bekend is dat ze ontstekingen bij auto-immuunziekten bevorderen.
Vervolgdieetexperimenten bij muizen, waarbij onderzoekers het dieet van dieren geleidelijk verschoven tussen vetarme, vetrijke en koolhydraatarme ketogene diëten, bevestigden dat vetrijke en ketogene diëten tegengestelde effecten hebben op het darmmicrobioom. Deze bevindingen suggereerden dat het microbioom anders reageert naarmate het vetgehalte in het dieet van de dieren toeneemt tot niveaus die de ketonlichaamproductie bevorderen bij afwezigheid van koolhydraten.
De onderzoekers merkten op dat naarmate de diëten van dieren werden verschoven van een standaarddieet naar een strengere koolhydraatbeperking, hun intestinale flora ook begonnen te veranderen, wat samenhing met een geleidelijke toename van ketonlichamen.
‘Dit was een beetje verrassend voor mij‘, zei Turnbaugh. ‘Als iemand die nieuw is in het keto-veld, was ik ervan uitgegaan dat het produceren van ketonlichamen een alles-of-niets effect was als je eenmaal een laag niveau van koolhydraatconsumptie had bereikt. Maar dit suggereert dat je mogelijk enkele van de effecten van ketose vrij snel. ‘
De onderzoekers testten of ketonlichamen alleen de verschuivingen die ze hadden gezien in het microbiële ecosysteem van de darm konden aansturen door ketonlichamen rechtstreeks aan muizen te voeren. Ze ontdekten dat zelfs bij muizen die normale hoeveelheden koolhydraten aten, de aanwezigheid van toegevoegde ketonen voldoende was om veel van de specifieke microbiële veranderingen teweeg te brengen die in het ketogene dieet worden gezien.
“Dit is echt een fascinerende bevinding omdat het suggereert dat de effecten van ketogene diëten op het microbioom niet alleen het dieet zelf zijn, maar ook hoe het dieet het metabolisme van het lichaam verandert, wat vervolgens stroomafwaartse effecten heeft op het microbioom ,” zei Turnbaugh. “Voor veel mensen is het handhaven van een strikt koolhydraatarm of ketogeen dieet buitengewoon uitdagend, maar als uit toekomstige studies blijkt dat de microbiële verschuivingen veroorzaakt door ketonlichamen zelf gezondheidsvoordelen opleveren , zou dat een veel smakelijkere therapeutische benadering kunnen opleveren .“
Er is zeker nog bijkomend onderzoek nodig om deze bevindingen te bekrachtigen of ontkennen Hopelijk komt er de komende maandenmeer duidelijkheid.