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Glukose, Ketone und COVID-19

(Paoli, A et al.: The dark side of the spoon – glucose, ketones and COVID-19: a possible role for ketogenic diet? Journal of Translational Medicine 2020;18:441)

Keto-erfahrene Wissenschaftler aus Rom weisen darauf hin, dass eine ketogene Ernährung in der Lage ist, wesentliche Risiken für eine COVID-19-Infektion bzw. für deren schweren Verlauf schnell zu reduzieren. Dazu gehören die Adipositas und ihre Komorbititäten, Typ-2-Diabtes und Bluthochdruck. Unter ketogener Diät kann bei gutem Erhalt der Magermasse die Fettmasse zügig reduziert werden, diabetische und hypertonische Stoffwechsellagen bessern sich ebenfalls rasch. Dazu kommen die bekannten entzündungshemmenden und immunmodulierenden Effekte der Ketonkörper. Die Autoren sehen in einer ketogenen Diät einen wichtigen Pfeiler der öffentlichen Gesundheitsmaßnahmen zur Bekämpfung von SARS-CoV2-Infektionen und ihrer Folgen.

Ketose als eine mögliche therapeutische Option zur Verhütung eines Cytokin-Sturms bei COVID-19-Patienten

(Sukkar, SG, Bassetti, M: Induction of ketosis as a potential therapeutic option to limit hyperglycemia and prevent cytokine storm in COVID-19. Nutrition 2020;79-80:110967)

Forscher aus Genua stellen anhand von Ergebnissen der Grundlagenforschung folgende Hypothese auf: Indem sie die Glukoseverfügbarkeit für M1 Makrophagen reduziert, könnte eine ketogene Ernährung deren Hyperaktivität und damit die Bildung proinflammatorischer Cytokine verringern, denn diese Immunzellen gewinnen ihre Energie vorrangig via Glykolyse. Zugleich könnte eine ketogene Ernährung M2-Makrophagen reichlich freie Fettsäuren für ihre Energiegewinnung zur Verfügung stellen. Diese entzündungshemmenden Immunzellen gewinnen ihr ATP vorrangig aus der oxidativen Phosphorylierung und können dazu freie Fettsäuren nutzen. Als dritten Mechanismus führen die Forscher eine verringerte Laktatproduktion an, die zu einer erhöhten Interferon-1-Produktion führt.

Anmerkung: Somit könnte eine ketogene Ernährung auf (mindestens) 3 Wegen zur Verhütung (!) eines Cytokin-Sturms beitragen. Allerdings muss diese Hypothese noch in klinischen Studien überprüft werden.

Urinketone deuten auf gesunden Stoffwechsel hin

(Kim, B-R et al.: The presence of urinary ketones according to metabolic status and obesity. Endocrinology, Nutrition & Metabolism 2020;35:e273)

Je flexibler der Stoffwechsel zwischen Glukose- und Fettsäuren- bzw. Ketonverwertung hin- und herschalten kann, desto höher die Resilienz gegenüber Zivilisationskrankheiten – das zeigen zumindest viele Tierversuche. Südkoreanische Wissenschaftler fanden nun in einer Querschnittstudie eine Korrelation zwischen dem Vorhandensein von Ketonen, gemessen mit Urinsticks, und einem stoffwechselgesunden Phänotyp der Probanden. Die Teilnehmer waren in metabolisch gesunde Normal- und Übergewichtige sowie in metabolisch ungesunde Normal- und Übergewichtige unterteilt worden. Bei den stoffwechselgesunden normalgewichtigen Männern fanden sich häufiger Ketone im Urin als bei den ungesunden Adipösen. Bei den Frauen fand sich ein analoger Trend.

Auch das Gehirn kann Fettsäuren zur Energiegewinnung nutzen

(White, CJ et al.: Determining the bioenergetic capacity for fatty acid oxidation in the mammalian nervous system. Molecular and Cellular Biology 2020;40e00087-20)

Ging man bislang davon aus, dass das menschliche Gehirn kaum dazu in der Lage ist, Fettsäuren zur Energieversorgung zu verwerten, zeigen neue Daten aus der Grundlagenforschung, dass dies nicht richtig ist. Mithilfe neuer Methoden (Targeted Matabolomics) konnten US-amerikanische Wissenschaftler in vitro und in vivo zeigen, dass das Gehirn auch unter „normalen“ Umständen Fettsäuren „verbrennt“. Vor allem Astrozyten (Gliazellen) und neuronale Stammzellen sind zur Fettsäureoxidation in der Lage.

Anmerkung: Dies ist spannend im Hinblick auf die ketogene Ernährung, die insbesondere bei neurologischen Erkrankungen besonders fettreich gestaltet werden muss. Übrigens können auch Astrozyten Ketone synthetisieren.

Ketonkörper fördern die Amyloid-Ausscheidung in einem humanen Blut-Hirnschranken-Modell

(Versele, R et al.: Ketone bodies promote amyloid-ß_1-40 clearance in a human in vitro blood-brain barrier model. International Journal of Molecular Sciences 2020;21:934)

Die Alzheimer Demenz ist unter anderem durch die Akkumulation von Amyloid-ß-Peptiden im Gehirn gekennzeichnet. Als eine Ursache dafür wird ein gestörter Abtransport der Amyloide diskutiert. Um die Anhäufung von Amyloid-Plaques zu reduzieren, könnten Ketonkörper nützlich sein. Dass sie den Abtransport von Amyloiden durch die Blut-Hirn-Schranke auf mehreren Wegen fördern könnten, wurde nun in einem humanen Gewebemodell in vitro gezeigt.

Anmerkung: Dies ist ein weiterer Hinweis darauf, dass Ketone im Gehirn bei weitem nicht nur als Energieträger fungieren, sondern viele weitere Aufgaben erfüllen können.