6 курс / Диетология и нутрициология / МИКРОБИОТА НА КЕТО

Таким образом, 6 ммоль определенно немаловажное количество и определенно может иметь терапевтический эффект. Это все еще относительно мало по сравнению с тем, что вы получите от ферментации клетчатки или количества клеточной энергии, которое, как я подозреваю, вы можете получить от кетоновых тел, но сопоставимо с количеством, которое вы можете получить от двух капсул пробутирата.

Другими словами, сливочное масло или топленое масло определенно могут быть компонентом здоровой кетогенной диеты.

Ещё одна НОВОСТЬ 2019 года.

Кетоны опосредуют гомеостаз стволовых клеток тонкого кишечника

Исследование, опубликованное в журнале Cell в конце 2019 года группой исследователей из Массачусетского технологического института, показало, что передача сигналов кетонового тела регулирует нормальную функцию стволовых клеток кишечника и их способность реагировать на травмы.

Эпителий кишечника сильно складчатый, с пиками (ворсинками) и впадинами (криптами) на поверхности эпителия. Кишечные стволовые клетки (ISC) находятся на дне каждой крипты и отвечают за обновление всего эпителия кишечника каждые

несколько дней или за восстановление любых повреждений.

ISC жестко контролируются рядом различных факторов роста, влияющих на их развитие. Предыдущие исследования показали, что диетические питательные вещества играют важную роль в определении функции ISC, но никто еще не изучал кетоновые тела и их потенциальную роль.

Исследовательская группа сначала обнаружила, что фермент, генерирующий кетон, HMG-CoA-синтаза 2 (HMGCS2), обогащен стволовыми клетками тонкого кишечника. HMGCS2 обнаружен во многих различных тканях и, как известно, ограничивает скорость образования кетонов.

Удаление гена Hmgcs2 в кишечнике снижает уровень бета-гидроксибутирата в криптах и нарушает​ функцию стволовых клеток и регенерацию эпителия кишечника после повреждения. Введение экзогенного (дополнительного) βHB спасало функцию стволовых клеток и частично восстанавливало регенерацию кишечника.

Затем они исследовали эффекты кетогенной диеты и обнаружили, что она увеличивает экспрессию HMGCS2, количество ISC, функцию и регенерацию после травм. Напротив, диета с добавлением глюкозы подавляла кетогенез стволовых клеток кишечника и искажала дифференцировку стволовых клеток в сторону бокаловидных клеток и клеток Панета.

Примечательно, что после того, как стволовые клетки дифференцировались в зрелые эпителиальные клетки и мигрировали из крипты, они экспрессировали очень мало

HMGCS2. Это говорит о том, что зрелые эпителиальные клетки НЕ обладают

способностью генерировать большие количества кетонов классическим кетогенным путем (посредством конденсации двух молекул ацетил-коА),

хотя мы знаем, что они действительно обладают способностью использовать кетоны.

Таким образом, из этого следует, что если:

1)мы наблюдаем высокие уровни кетонов в зрелых эпителиальных клетках кишечника на кетогенной диете (как мы это делали в статье Тернбо), и

2)они не генерируются в зрелых эпителиальных клетках (поскольку предполагается, что в этой статье отсутствует HMGCS2), то кетоны почти наверняка поступают из обращения.

В этом направлении авторы пишут:

«Поскольку экзогенные кетоны исправляют потерю Hmgcs2 in vitro и in vivo, печень или другие неинтестинальные источники кетонов могут заменять или дополнять генерируемые ISC кетоны при KTD-опосредованной регенерации, где уровни циркулирующих кетонов сильно повышены».

Ещё один из волнующий вопросов:

разве диеты с высоким содержанием жиров не увеличивают поглощение ЛПС?

Другой распространенный аргумент в пользу того, чтобы избегать диет с высоким содержанием жиров, заключается в том, что они увеличивают всасывание в кишечнике липополисахарида (LPS), молекулы, обнаруживаемой в клеточных стенках грамотрицательных бактерий. Если LPS попадает в кровообращение, это может вызвать слабое системное воспаление.

Чтобы действительно понять этот механизм, мы должны рассмотреть, как жиры перевариваются и усваиваются. Когда мы едим жир, специализированные клетки тонкой кишки выделяют гормон холецистокинин (CCK). CCK стимулирует желчный пузырь выделять желчь в тонкую кишку. Здесь желчные кислоты окружают молекулы жира, что делает их растворимыми в воде (так же, как моющее средство для посуды помогает эмульгировать масло). Оказывается, что ЛПС обладает высоким средством к этим водорастворимым упаковкам, называемым мицеллами. Мицеллы в конечном итоге диффундируют (проникают и смешиваются) в эпителий кишечника, где их содержимое (включая LPS) улавливается кишечными эпителиальными клетками. Эпителиальные клетки переупаковывают липиды и LPS в хиломикроны, которые затем могут быть экспортированы в печень через лимфатические сосуды. Когда мы потребляем больше длинноцепочечных жирных кислот, наш организм вырабатывает

больше этих хиломикронов, поэтому больше LPS может запутаться таким образом. Действительно, обогащенная жиром пища, как было показано, умеренно повышает сывороточный уровень LPS как у мышей, так и у людей.

Хотя это абсолютно реальное явление и заслуживает рассмотрения, я считаю, что это, как правило, не проблема по нескольким причинам.

Во-первых, некоторые исследования предполагают, что транспорт LPS хиломикронами может давать преимущество, поскольку он способствует клиренсу (очищению или детоксикации) LPS печенью, уменьшая токсичность LPS .

Кроме того, хиломикроны также обладают врожденной способностью инактивировать ЛПС.

В целом, увеличенное поглощение LPS, кажется, уменьшает воспаление в слизистой оболочке кишки.

Это особенно важно, поскольку основной способ системного воздействия ЛПС -

не поглощение жира, а протекающая кишка! Когда кишка проницаема, большие количества ЛПС могут протекать в подслизистую оболочку и кровоток, вызывая локализованные иммунные реакции кишечника и системное воспаление.

По сравнению с полноценной кишечной проницаемостью, индуцированная хиломикроном абсорбция LPS - это просто капля в море.

(Фактически, для тех, кто имеет дело с тяжелой кишечной проницаемостью,

детоксикация LPS, вызванная хиломикроном, может даже уменьшить воспаление, достаточное для облегчения заживления кишечного эпителия.)

Кроме того, если бы вызываемая жиром абсорбция LPS была проблемой, мы ожидали бы увидеть усиление системного воспаления у тех, кто питался кетогенной диетой с высоким содержанием жира. Напротив, субъекты, которых кормили кетогенными диетами, почти повсеместно испытывают уменьшение системного воспаления.

Хорошо, надеюсь, к этому моменту я убедила вас, что не следует опасаться диеты с

высоким содержанием жиров из-за отсутствия в них бутирата или повышенной абсорбции ЛПС.

В следующем разделе мы увидим, как желчные кислоты могут также способствовать здоровому кишечнику.

Желчные кислоты имеют решающее значение для здоровья кишечника

Некоторые люди также полагают, что диета с высоким содержанием жиров может быть вредна для кишечной микробиоты и кишечного барьера, поскольку она стимулирует повышенную секрецию желчных кислот. Чем больше жира вы едите, тем больше желчи выделяется в тонкую кишку. Действительно, некоторые исследования показали, что длительное воздействие на кишечный барьер высоких концентраций желчных кислот приводит к кишечной проницаемости. Однако было показано, что физиологические

дозы желчных кислот поддерживают барьерную функцию, вызывая секрецию слизи из бокаловидных клеток, способствуя миграции эпителиальных клеток и усиливая иммунную защиту кишечника.

Желчные кислоты также обладают антимикробными свойствами, помогая регулировать микробиоту кишечника, и могут особенно защищать от чрезмерного роста тонкого кишечника (SIBO).

Некоторые исследования также предполагают, что желчные кислоты активируют

энтероэндокринные клетки, чтобы выпустить серотонин , который помогает продвигать моторику кишечника.

Исследование входов и выходов каждого типа конъюгированной и деконъюгированной желчной кислоты выходит за рамки этой статьи, и я надеюсь, что об этом я расскажу в следующем посте.

В целом, я не верю, что есть достаточные доказательства того, что физиологическое увеличение желчных кислот, наблюдаемое при кетогенной диете, вредно для микробиоты кишечника или барьерной функции кишечника.

А как насчет диеты плотоядных или карнивор диеты?

Диета плотоядных недавно рекламировалась как панацея от широкого спектра заболеваний. В то время как полностью мясная диета (карнивор), может быть полезна в качестве краткосрочной терапевтической диеты, и, как ни странно, многие люди испытывают улучшение своих симптомов, существует ограниченное количество данных о долгосрочной безопасности этого диетического подхода. Теоретически

возможно получить все свои питательные вещества из животной диеты, предполагая, что вы едите "от носа до хвоста", потребляя все части животного. Интересно, что краткосрочная диета на основе животных продуктов питания, представленная в исследовании, которое я упоминал выше, была связана с повышенной экспрессией бактериальных генов для биосинтеза витаминов.

Поскольку диета с низким содержанием углеводов уменьшает воспаления кишечника, может также улучшить состояние питательных веществ в краткосрочной перспективе. Тем не менее, мы очень мало знаем о том, как рацион плотоядных (карнивор) может повлиять на состояние питательных веществ, гормонов, фертильность и функцию щитовидной железы в долгосрочной перспективе.

Более того, нет никаких доказательств того, что какая-либо древняя популяция жила только на мясе или только растениях. Даже инуиты и другие популяции, жившие на крайнем севере, шли на все, чтобы добывать растения, когда они могли или могли повысить свою фертильность другими способами. В своей книге «Питание и физическая дегенерация, сравнение примитивных и современных диет и их последствий», Уэстон А. Прайс писал: «Среди индейцев в стране лосей возле Северного полярного круга больший процент детей родился в июне, чем в любой другой месяц. Мне сказали, что это было достигнуто обоими родителями, которые щедро ели щитовидную железу самцов лося, когда те спускались с высокогорных районов в течение брачного периода, когда их большие выпуклости, несущие щитовидную железу под горлом, были значительно увеличены.» Другими словами, у этих культур была традиционная мудрость заниматься

самолечением используя щитовидную железу других животных, чтобы восполнить снижение фертильности, вызванное отсутствием растительной пищи.

Большинство современных плотоядных этого не делают, и многие употребляют в пищу только мышечное мясо.

Я, конечно, сочувствую тем, кто использует диету плотоядных, чтобы облегчить

симптомы проницаемого кишечника. При этом, я полагаю, что в большинстве случаев терапевтическая кетогенная диета может быть столь же эффективной, и что необходимость полностью отказаться от растительной пищи лишь нужна для того, чтобы облегчить симптомы, которые являются признаком основной инфекции кишечника. Как только это будет решено, идеальная диета, вероятно, будет включать в себя растительную пищу.

Ещё НОВОСТИ 2020 года.

Когда кетогенная диета не лучшая идея: сероводород

Хорошо, надеюсь, я убедила вас, что в целом кетогенной диеты не мы не должны бояться, так как она хороша для здоровья кишечника. Тем не менее, я хочу поговорить об одном потенциальном предостережении, а именно о людях с избыточным сероводородом.

Сероводород (H 2 S) - это бесцветный газ, который обычно вырабатывается в организме и при низких концентрациях действует как важная сигнальная молекула. Однако некоторые кишечные бактерии также могут производить сероводород, и чрезмерный рост этих бактерий может привести к избытку сероводорода.

H 2 S связан с диареей, гиперчувствительностью кишечника, IBS, IBD и колоректальным раком.

Наиболее распространенными продуцентами H 2 S в кишечнике человека являются

Desulfovibrio, Bilophila wadsworthia и Fusobacterium nucleatum. Эти бактерии, как правило, процветают на диете с высоким содержанием животных белков и жиров. Таким образом, если у вас есть H 2 S разрастание, это, вероятно вам лучше избегать кетогенную диету до тех пор, пока вы не решите эту проблему и не восстановите баланс в кишечнике.

Возможно вам придётся добавить резистентный крахмал, находящийся в зелёных бананах и картофеле, который может эффективно снижать производство сероводорода в кишечнике или ферментированной клетчатки.

Возможно будет добавить чуть больше растворимой клетчатки, если ваш кишечник избавился от проницаемости, тогда и кетоз не будет нужен.

Теперь сокращение трех стадий метаболизма не кажется большой проблемой, пока вы не поймете, что сероводород (H 2 S) ухудшает фермент, который катализирует первую стадию окисления бутирата, и многие люди с дисбиозом кишечника имеют избыточную продукцию H 2 S.

Получение субстратов из крови также, по-видимому, не имеет большого преимущества, пока вы не примете во внимание, что у многих людей с воспаленной кишкой есть повреждение слизистой оболочки, когда поглощение бутирата нарушено.

Чтобы узнать больше о чрезмерном росте сероводорода и стратегиях его решения, следите за обновлениями моего предстоящего курса.

Подводим итог, нет четких доказательств того, что хорошо продуманная диета с высоким содержанием жиров или кетонов, вредна для микробиоты кишечника или барьерной функции кишечника.

Фактически, кето-индуцированные изменения кишечной микробиоты и кишечного барьера могут даже быть причиной того, что мы видим так много преимуществ от кетоза.

Более того, мы на самом деле не знаем, из чего состоит здоровая микробиота кишечника, и кетоны могут заменить бутират жирной кислоты с короткой цепью,

который мы обычно считаем крайне важным для барьерной функции кишечника. Несколько сообщений показывают то, что кетогенная диета может уменьшить воспаление и улучшить качество жизни при СРК и ВЗК.

Мое намерение в этой статье не состояло в том, чтобы предложить всем с кишечным расстройством попробовать кетогенную диету. Я просто хотела прояснить большую путаницу и дать более полное обсуждение доказательств для диет с высоким содержанием жиров в отношении здоровья кишечника.

Есть также правильные и неправильные способы кетогенной диеты, когда дело доходит до здоровья кишечника.

Кетогенная диета с высоким содержанием рафинированных растительных масел и обработанного мяса не даст такой же терапевтической пользы для кишечника, как диета, включающая полезные жиры, пастбищное мясо и не крахмалистых овощей.

1.Jiang, H. et al. Altered fecal microbiota composition in patients with major depressive disorder. Brain Behav. Immun. 48, 186–194 (2015).

2.Johnson, K. V.-A. & Burnet, P. W. J. Microbiome: Should we diversify from diversity? Gut Microbes 7, 455–458 (2016).

3.Schnorr, S. L. et al. Gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers. Nature Communications 5, 3654 (2014).

4.Role of microorganisms in the evolution of animals and plants: the hologenome theory of evolution | FEMS Microbiology Reviews | Oxford Academic. Available at: https://academic.oup.com/femsre/article/32/5/723/2398937. (Accessed: 12th October 2018)

5.Warden, C. H. & Fisler, J. S. Comparisons of Diets Used in Animal Models of High-Fat Feeding. Cell Metabolism 7, 277 (2008).

6.Majority of studies of high-fat diets in mice inaccurately portrayed. Available at: http://secure.ucdmc.ucdavis.edu/welcome/features/20080702_diet_warden/index.html. (Accessed: 9th October 2018)

7.Borghjid, S. & Feinman, R. D. Response of C57Bl/6 mice to a carbohydrate-free diet. Nutr Metab (Lond) 9, 69 (2012).

8.Swidsinski, A. et al. Reduced Mass and Diversity of the Colonic Microbiome in Patients with Multiple Sclerosis and Their Improvement with Ketogenic Diet. Front Microbiol 8, 1141 (2017).

9.Fasano, A. & Shea-Donohue, T. Mechanisms of Disease: the role of intestinal barrier function in the pathogenesis of gastrointestinal autoimmune diseases. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 2, 416–422 (2005).

10.Storoni, M. & Plant, G. T. The Therapeutic Potential of the Ketogenic Diet in Treating

Progressive Multiple Sclerosis. Multiple Sclerosis International(2015). doi:10.1155/2015/681289

11.Olson, C. A. et al. The Gut Microbiota Mediates the Anti-Seizure Effects of the Ketogenic Diet. Cell 173, 1728-1741.e13 (2018).

12.David, L. A. et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 505, 559–563 (2014). 13. Rahim, A. & Bin, M. B. H. Gut microbial metabolome: regulation of host metabolism by SCFAs. (2016).

14.Le Poul, E. et al. Functional characterization of human receptors for short chain fatty acids and their role in polymorphonuclear cell activation. J. Biol. Chem. 278, 25481–25489 (2003).

15. Roediger, W. E. W., Moore, J. & Babidge, W. Colonic Sulfide in Pathogenesis and Treatment of Ulcerative Colitis. Dig Dis Sci 42, 1571–1579 (1997). 16. Tóth, C., Dabóczi, A., Howard, M., Miller, N. J. & Clemens, Z. Crohn’s disease successfully treated with the paleolithic ketogenic diet. International Journal of Case Reports and Images (IJCRI) 7, 570–578 (2016).

17.Lowery, R. P., Wilson, J. M., Sharp, M. H., Wilson, G. J. & Wagner, R. The effects of exogenous ketones on biomarkers of Crohnâ  s disease: A case report. Journal of Gastroenterology and Digestive Diseases 2, (2017).

18.Austin, G. L. et al. A Very Low-Carbohydrate Diet Improves Symptoms and Quality of Life in Diarrhea-Predominant Irritable Bowel Syndrome. Clinical Gastroenterology and Hepatology 7, 706-708.e1 (2009).

19.Ghoshal, S., Witta, J., Zhong, J., de Villiers, W. & Eckhardt, E. Chylomicrons promote intestinal absorption of lipopolysaccharides. Journal of Lipid Research 50, 90–97 (2009).

20.Erridge, C., Attina, T., Spickett, C. M. & Webb, D. J. A high-fat meal induces low-grade endotoxemia: evidence of a novel mechanism of postprandial inflammation. Am. J. Clin. Nutr. 86, 1286–1292 (2007).

21.Laugerette, F. et al. Emulsified lipids increase endotoxemia: possible role in early postprandial low-grade inflammation. J. Nutr. Biochem. 22, 53–59 (2011).

22.Harris, H. W. et al. Chylomicrons alter the fate of endotoxin, decreasing tumor necrosis factor release and preventing death. J. Clin. Invest. 91, 1028–1034 (1993).

23.Manco, M., Putignani, L. & Bottazzo, G. F. Gut microbiota, lipopolysaccharides, and innate immunity in the pathogenesis of obesity and cardiovascular risk. Endocr. Rev. 31, 817–844 (2010).

24.Vreugdenhil, A. C. E. et al. Lipopolysaccharide (LPS)-binding protein mediates LPS detoxification by chylomicrons. J. Immunol. 170, 1399–1405 (2003).

25.Parlesak, A., Schaeckeler, S., Moser, L. & Bode, C. Conjugated primary bile salts reduce permeability of endotoxin through intestinal epithelial cells and synergize with phosphatidylcholine in suppression of inflammatory cytokine production. Crit. Care Med. 35, 2367–2374 (2007).

26.Pinto, A., Bonucci, A., Maggi, E., Corsi, M. & Businaro, R. Anti-Oxidant and

Anti-Inflammatory Activity of Ketogenic Diet: New Perspectives for Neuroprotection in Alzheimer’s Disease. Antioxidants (Basel) 7, (2018).

27. Keating, N. & Keely, S. J. Bile acids in regulation of intestinal physiology. Curr Gastroenterol Rep 11, 375–382 (2009). 28. Lorenzo Zúñiga, V. et al. Oral bile acids reduce bacterial overgrowth, bacterial translocation, and endotoxemia in cirrhotic rats. Hepatology

37, 551–557 (2003).

29. Kidd, M. et al. Luminal regulation of normal and neoplastic human EC cell serotonin release is mediated by bile salts, amines, tastants, and olfactants. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 295, G260-272 (2008).

1.Цзян Х. и соавт. Измененный состав микробиоты кала у пациентов с тяжелым депрессивным расстройством. Поведение мозга . Иммун . 48, 186–194 (2015).

2.Джонсон, KV