Ketogene Diät: Wann ist sie therapeutisch sinnvoll?

Bei einer keto­genen Ernährung wird demnach weitestgehend auf Koh­lenhydrate verzichtet. Dadurch soll der Körper in den Stoff­wechselzustand der Ketose kommen, einer Art „imitierter Hungerzustand“: Um die Energieversorgung, vor allem des Gehirns, bei Kohlenhydratverzicht zu gewährleisten, werden zunächst die Glykogenreserven in Leber und Muskeln aufgespalten.

Sind diese Reserven erschöpft, werden Fettsäuren aus dem Fettgewebe und der Nahrung in der Leber zu Ketonkörpern umgebaut – im Wesentlichen Beta-Hydroxybutyrat, Acetoacetat und Aceton. Ketonkörper können in den Citratzyklus eingespeist werden und zur Energieversorgung des Gehirns und anderer Organe beitragen. 

Eine Ketose, also ein Stoffwechsel­zustand, bei dem Ketonkörper gebildet werden, kann durch Fasten oder eine ketogene, ­extrem kohlenhydratarme Ernährung erreicht werden. Ein entgleister Blutglucose-Spiegel bei Diabetes mellitus kann ebenfalls zur Ketose führen.

Von Laien wird die ketogene Ernährung meist zum Abnehmen angewandt. Es sind verschiedene Formen solcher Low-Carb-Diäten bekannt, beispielsweise die bereits in den 1970er-Jahren entwickelte Atkins-Diät.

Bei dieser wird initial die Kohlenhydratzufuhr für zwei Wochen auf 20 g pro Tag beschränkt, im weiteren Verlauf dann schrittweise erhöht. Doch auch langfristig werden Kohlenhydrate nur in geringem Ausmaß konsumiert. Durch Urinteststreifen kann überprüft werden, ob die gewünschte ketogene Stoffwechsellage vorliegt.

Bei eigenständiger Durchführung einer ketogenen Diät zur Gewichtsabnahme ohne ärztlichen oder ernährungswissenschaftlichen Rat ist besondere Aufmerksamkeit auf eine ausgewogene Ernährung zu legen, um mögliche Mangel­zustände zu vermeiden.

Neben Vitaminmangel kann es gerade am Anfang der Ernährungsumstellung zu Elektrolytverschiebungen kommen, die eine Entwicklung von Nierensteinen begünstigen können. Natrium, Kalium und Magnesium können über Nahrungsergänzungsmittel zugeführt werden.

Zu Beginn der Ernährungsumstellung können Müdigkeit, Kopfschmerzen oder Obstipation auftreten. Grundsätzlich ist die ketogene Ernährung jedoch nebenwirkungsarm und gut verträglich. 

Generell sollten stark restriktive Diäten wie die ketogene Ernährung zeitlich begrenzt und nicht über einen längeren Zeitraum ohne ärztlichen Rat angewendet werden, um Mangelerscheinungen und Folgebeschwerden vorzubeugen.

Tab. 1: Fett-, Kohlenhydrat- und Proteingehalt von Lebens­mitteln (in g pro 100 g)nach: Bundeslebensmittelschlüssel, eine Datenbank des Max-Rubner-Instituts mit Nährwertangaben von über 15.000 Lebensmitteln 

Bei einigen Erkrankungen wird eine ketogene Ernährung therapeutisch eingesetzt. In erster Linie sind dies:

• Glucosetransport-Störungen: Das GLUT-1-Defizit-Syndrom ist eine sehr seltene, autosomal-dominant vererbte Erkrankung, bei der der Membrantransporter für Glucose (GLUT-1) zu wenig exprimiert wird. Durch eine ketogene, glucosefreie Diät können Symptome meist gut kontrolliert werden.
• Pyruvat-Dehydrogenase-E1-Mangel ist eine sehr seltene, angeborene neurodegenerative Erkrankung, die autosomal-rezessiv vererbt wird. Eine Störung in einem Enzym des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes führt zu einem heterogenen Krankheitsbild. Eine ketogene Ernährung kann Betroffenen helfen, vor allem wenn das Enzym E1 des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes betroffen ist.
• therapieresistente Epilepsie (mehr als zwei antikonvul­sive Arzneimittel haben nicht gewirkt, ein chirurgischer Eingriff kommt nicht infrage): bei Kindern gut wirksam und meist auch gut verträglich. Ab dem achten bis zwölften Lebensjahr verliert die ketogene Ernährung oft ihre Wirksamkeit, sodass sie später nur bei bestimmten Epilepsiesyndromen eingesetzt wird (z. B. West-Syndrom, Angelman-Syndrom, super-refraktärem Status epilepticus).

Die Wirksamkeit einer ketogenen Diät bei Epilepsie wird laut Leitlinie „Ketogene Ernährungstherapie“ unter anderem folgenden Mechanismen zugeschrieben:

• direkte antikonvulsive und neuroprotektive Wirkungen der Ketone,
• verbesserte Funktion der Mitochondrien durch verminderten oxidativen Stress,
• verbesserte Versorgung des Gehirns mit ATP (Adenosintriphosphat) als Energielieferant,
• verminderte neuronale Erregbarkeit, da Natrium- und Kalium-Ionenkanäle durch mehrfach ungesättigte Fettsäuren blockiert werden und
• verstärkte Bildung des inhibitorischen Neutrotrans­mitters Gamma-Amino-Buttersäure (GABA).

Die antikonvulsive Therapie wird unter ketogener Diät unverändert fortgeführt, zu berücksichtigen sind mögliche Interaktionen der ketogenen Ernährungstherapie mit Carboanhydrase-Hemmern oder Valproat (s. Tab. 2).

Bei Erfolg der Ernährungstherapie, frühestens nach drei Monaten, kann versucht werden, die Antiepileptika vorsichtig zu reduzieren. 

Tab. 2: Mögliche Interaktionen zwischen einer ketogenen Diät und Antikonvulsiva modifiziert nach: Gesellschaft für Neuropädiatrie. S1-Leitlinie Ketogene Ernährungstherapien (KET). AWMF-Reg.Nr. 022 – 021. Stand 15.Februar 2022 

Was die Folgen für die Herz- und Gefäßgesundheit angeht, müssten Langzeitstudien mit hoher Probandenzahl noch zeigen, inwiefern die ketogene Ernährung tatsächlich Auswirkungen auf die Gefäßfunktion hat.

Beobachtet wird eine Senkung des Triglycerid-Blutspiegels sowie ein konstanter, niedriger Blutglucose-Spiegel, was sich positiv auf das Endothel auswirkt. Die ketogene Ernährung hat wahrscheinlich auch antiinflammatorische Eigenschaften, die kardio­protektiv wirken.

Typ-2-Diabetiker können vermutlich von einer ketogenen Ernährung profitieren, sollten die Umstellung aber vorher ärztlich abklären. Vor allem zu Beginn der Ernährungsumstellung müssen die Blutzucker-Spiegel engmaschig kontrolliert und die Therapie angepasst werden.

In einer randomisiert kontrollierten Studie konnten neu Diagnostizierte, die ihre Ernährung auf ketogen umstellten, ihre Langzeitblutzucker- (HbA_1c) und Insulin-Werte nach nächtlichem Fasten signi­fikant stärker reduzieren als die Kontrollgruppe mit einer ausgewogenen Mischkost. In einer anderen Studie konnten über 70 % der insulinpflichtigen Typ-2-Diabetiker nach einem Jahr kohlenhydratarmer Ernährung auf Insulin verzichten.

Auch bei Krebserkrankungen ist nicht klar, wie sich die ketogene Ernährung auswirkt. Wichtig ist jedoch, eine Mangelernährung zu vermeiden. In Tiermodellen konnte gezeigt werden, dass eine ketogene Lebensmittelauswahl bei Nagern mit Glioblastomen oder Melanomen zum Tumorwachstum beiträgt.

Andererseits ist eine ketogene Ernährung bei Krebspatienten im All­gemeinen gut verträglich und Studien konnten zeigen, dass sie die Lebensqualität von Krebspatienten unter Standardtherapie verbessern kann. 

Begleitend zur Radio- oder Chemotherapie könnten die immunmodulatorischen und antiinflammatorischen Effekte einer ketogenen Diät einen positiven Einfluss bei malignen Erkrankungen haben.

Ob im Menschen ein Zusammenhang zwischen Ketose und Krebswachstum besteht oder nicht und wie genau der Pathomechanismus bei den verschiedenen Entitäten aussieht, muss noch erforscht werden. 

Die Deutsche Krebsgesellschaft rät Tumorpatienten von ketogener Ernährung ab, da die Evidenz für einen positiven Effekt fehlt, die Patienten durch die vielen Restriktionen an Gewicht verlieren könnten und Mangelernährung droht.

Auf das Immunsystem könnte sich Kohlenhydratfasten positiv auswirken: Es sind zahlreiche positive Auswirkungen von Ketonkörpern auf das Immunsystem beschrieben worden. So supprimieren Ketone im Maus-Modell die Ausschüttung proinflammatorischer Zytokine und wirken so der Entwicklung von Low-Grade-Entzündungsprozessen entgegen.

Bei gesunden Probanden, aber auch bei Patienten mit COVID-19, verstärkten Ketone die Funktion humaner T-Zellen. Daher wird eine strikte Kohlenhydratrestriktion bereits als potenzielle therapeutische Maßnahme, insbesondere im Kontext verschiedener inflammatorischer Krankheitsbilder, aber auch bei kritisch kranken Patienten auf der Intensivstation diskutiert.

Bei polyzystischer Nierenerkrankung führte eine ketogene Ernährung in einer randomisierten Studie verglichen mit Flüssigkeitsfasten zu einer verbesserten glomerulären Filtrationsrate. Außerdem nahmen die 23 Patienten in der Interventionsgruppe ab, hauptsächlich an Fettmasse. Insgesamt vertrugen die Teilnehmenden die Ernährungsweise und zeigten gute Adhärenz, es kam nicht zu Studienabbrüchen.

Sehr restriktive Diäten bergen generell das Risiko, zu wenig Energie aufzunehmen und Nährstoffmängel oder Essstörungen zu entwickeln. Daher sollten Kinder, Schwangere, Menschen mit Untergewicht, Leber-, Pankreas-, Schilddrüsen- oder Nierenerkrankungen sich nicht ketogen ernähren.

Für Patienten mit Gallenbeschwerden oder Störungen des Fettstoffwechsels, Hyperinsulinismus oder auch chronischem Stress und Schlafproblemen gilt dasselbe. Liegt bereits eine Mangelerkrankung vor, sollte ebenfalls von restriktiven Diät­formen abgesehen werden. Literatur

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