Глава 2. Как работает кетогенная диета: Механизмы и принципы кетогенной диеты
В последние годы кетогенная диета (КД) привлекла значительное внимание благодаря своим потенциальным терапевтическим преимуществам при различных заболеваниях, включая эпилепсию, сахарный диабет 2 типа и болезнь Альцгеймера. Кето-диета – это диета с высоким содержанием жиров, низким содержанием углеводов и умеренным содержанием белка, которая вызывает метаболическое состояние, известное как кетоз, характеризующееся образованием кетоновых тел (КТ) в печени. В этой главе мы углубимся в механизмы и принципы кетогенной диеты, исследуя, как она работает и лежащие в ее основе физиологические и биохимические процессы.
2.1. Понятие кетоза
Кетоз – это метаболическое состояние, характеризующееся выработкой KBs, которые представляют собой три основных соединения: ацетоацетат (AcAc), бета-гидроксибутират (BHB) и ацетон. Углеводы вырабатываются в печени, когда уровень глюкозы в организме низкий, и печень вынуждена искать альтернативные источники энергии. Это происходит, когда организм лишается глюкозы либо из-за голодания, либо из-за низкоуглеводной диеты. В состоянии кетоза печень преобразует жирные кислоты в KBs, которые могут использоваться мозгом и другими тканями в качестве источника энергии.
2.2. Метаболический сдвиг
КД вызывает метаболический сдвиг от выработки энергии на основе глюкозы к выработке энергии на основе жиров. Этот сдвиг достигается за счет активации различных ферментов и гормонов, которые регулируют метаболизм глюкозы и липидов. KD повышает активность ферментов, участвующих в окислении жирных кислот, таких как карнитинпальмитоилтрансфераза I (CPT1), и снижает активность ферментов, участвующих в метаболизме глюкозы, таких как гликогенсинтаза.
2.3. Роль гормонов
Гормоны играют решающую роль в регуляции метаболической реакции на КД. КД увеличивает выработку определенных гормонов, таких как:
• Кортизол: гормон надпочечников, который стимулирует расщепление жира для получения энергии
• Эпинефрин (адреналин): гормон, который стимулирует расщепление гликогена и высвобождение глюкозы из накопленного гликогена
• Инсулин: гормон, который регулирует метаболизм глюкозы и выработка которого снижается в ответ на КД
И наоборот, КД снижает выработку других гормонов, таких как:
• Инсулин: при снижении уровня глюкозы снижается выработка инсулина, что приводит к увеличению высвобождения глюкозы из накопленного гликогена
• Глюкагон: гормон, который стимулирует расщепление гликогена и высвобождение глюкозы из накопленного гликогена
2.4. Роль питательных веществ
Для кето-диеты характерно высокое потребление жиров, умеренное потребление белков и низкое потребление углеводов. Особый состав питательных веществ кето-диеты имеет решающее значение для индукции и поддержания кетоза. Диета с высоким содержанием жиров обеспечивает печень энергией, необходимой для выработки KBs, в то время как диета с умеренным содержанием белка обеспечивает организм незаменимыми аминокислотами для поддержания и восстановления мышц.
2.5. Роль микробиома кишечника
Микробиом кишечника играет решающую роль в метаболическом ответе на KD. KD изменяет состав микробиома кишечника, способствуя росту бактерий, которые участвуют в производстве KBs и расщеплении пищевых жиров. Измененный микробиом кишечника также влияет на выработку определенных гормонов и регуляцию метаболизма глюкозы и липидов.
2.6. Клиническое применение
KD используется в терапии различных заболеваний, включая:
• Эпилепсия: было показано, что КД снижает частоту и тяжесть приступов у пациентов с рефрактерной эпилепсией
• Сахарный диабет 2 типа: доказано, что КД улучшает гликемический контроль и снижает резистентность к инсулину у пациентов с сахарным диабетом 2 типа
• Болезнь Альцгеймера: доказано, что КД улучшает когнитивные функции и уменьшает образование β-амилоидных бляшек у пациентов с болезнью Альцгеймера
В заключение отметим, что кетогенная диета – это сложный и многогранный диетический подход, который стимулирует метаболизм, характеризующийся образованием кетоновых тел. КД достигается за счет определенного состава питательных веществ, гормональной регуляции и изменений в микробиоме кишечника. КД используется в терапии различных заболеваний, и лежащие в его основе физиологические и биохимические процессы являются предметом постоянных исследований.