Wie beeinflusst eine Ketodiät die Mitochondrien?
Mitochondrien sind neben anderen Funktionen wichtig für unsere Energieversorgung. Sind die Mitochondrien beeinträchtigt, hat das Konsequenzen für unseren Stoffwechsel. Mit einer Ketodiät kann man hier therapeutisch eingreifen.
Mitochondrien können sowohl aus der oxidativen Phosphorylierung (OXPHOS) von Pyruvat (das aus der Glykolyse von Kohlenhydraten stammt), wie auch aus Ketonkörpern, die aus der Oxidation von Fettsäuren oder dem Abbau ketogener Aminosäuren stammen, Energie gewinnen. Dabei können die Ketone als alternative zur OXPHOS-Reaktion eingesetzt werden. Sind die Mitochondrien in ihrer Funktion eingeschränkt (durch Gifte, Strahlung etc.), ist die Energiegewinnung durch die OXPHOS-Reaktion oft auch eingeschränkt. Sie können dann nur wenig Energie aus der Bildung von Pyruvat aus Zucker bilden (Glykolyse). Dies kommt bei vielen chronischen Erkrankungen und auch Krebs oft vor.
In der Gegenwart von Sauerstoff wird die meiste Zellenergie aus Glukose (Kohlenhydraten) gewonnen. Liegt nicht genügend Sauerstoff vor, wechselt der Körper zur Energiegewinnung mittels Ketonkörpern. Dies findet z.B. bei starker körperlicher Tätigkeit oder während Fastenperioden statt.
Hier setzt die Ketodiät an: durch eine Ernährung, in der wenig Kohlenhydrate, aber relativ viel Fett und Eiweiß konsumiert wird, zwingt man den Körper zur Energiegewinnung mittels Ketonen. Damit simuliert man den Zustand während Fastenperioden, wobei jedoch die Energie durch die Nahrungs zugeführt wird und nicht aus dem eigenen Depot gespeist wird.
Änderungen im Stoffwechsel der Energiegewinnung sind eine wesentliche Besonderheit in Krebszellen. In diesen Zellen ist der hauptsächlich Methode der Energiegewinnung die Glykolyse, während die weitere Energiegewinnung durch die OXPHOS-Reaktion meist nur eingeschränkt möglich ist (es gibt aber auch Ausnahmen von dieser Regel). Dies ist der bekannte "Warburg-Effekt".
Hier, und auch in anderen chronischen Stoffwechselerkrankungen, bei denen die Mitochondrien ihre Funktion nicht voll erfüllen, setzt die Ketodiät ein. Diese kann meist auch problemlos ergänzend zu anderen Therapieformen eingesetzt werden.
Durch die aufgezwungene Verwendung von Ketonkörpern zur Energiegewinnung werden Zellen, die auf eine Energiegewinnung durch Glykolyse von Zucker angewiesen sind, benachteiligt. Das kann diese quasi "aushungern", bei Chemotherapien deren Wirkung verbessern und, wie man heute weiß, auch die Autophagie ("Aufräumen innerhalb der Zelle") auslösen. Im Rahmen der Autophagie können auch defekte Mitochondrien abgebaut werden (Mitophagie). Insgesamt hilft das der Gesundung der Zelle. Zellen, die das nicht mehr können, lösen dann ein Selbstmordprogramm aus (Apootose).
Nach den ersten Theorien von Warburg aus den 20 jahren des letzten Jahrhunderts werden nun, fast 100 Jahre später, immer mehr Daten publiziert, die eine wissenschaftliche Basis für die Verwendung der Ketodiät zur Therapie bieten.
Eine schöne Zusammenfassung von 2015 dazu findet Ihr hier:
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