Die ketogene Diät gehört inzwischen zu den weltweit beliebtesten Ernährungsformen.
Ursprünglich wurde diese fettreiche, kohlenhydratarme Ernährung entwickelt, um Epilepsie besser zu kontrollieren. Später wurde sie für viele weitere Anwendungsfelder untersucht – von Gewichtsreduktion über Alzheimer bis hin zur Frage, ob sich Krebs dadurch beeinflussen lässt.
Trotz jahrelanger Forschung ist aber weiterhin unklar, wie sich die ketogene Diät auf einzelne Organe auswirkt – und erst recht, wie sie verschiedene Abschnitte des Verdauungstrakts unterschiedlich beeinflusst.
Einige Studien deuteten darauf hin, dass ketogene Ernährungsweisen bestimmte Tumoren unterdrücken könnten. Andere Arbeiten lassen hingegen vermuten, dass die Zusammenhänge deutlich komplexer sind.
Nun haben Forschende einen weiteren Baustein zu diesem Bild geliefert; die Ergebnisse wurden in Nature veröffentlicht.
Was die neue Nature-Studie untersucht hat
In Versuchen mit Mäusen, die genetisch für Darmkrebs anfällig waren, zeigte dieselbe ketogene Diät offenbar gegensätzliche Effekte – je nachdem, wo im Darm sie wirkte: Im Dünndarm beschleunigte sie das Tumorwachstum, während sie im Dickdarm (Colon) Tumoren hemmte.
Überraschend war dabei nicht nur, dass die Resultate in zwei benachbarten Darmabschnitten in entgegengesetzte Richtungen gingen, sondern vor allem, was als Ursache dahinterzustecken schien.
Denn die Effekte wurden nicht durch Ketonkörper getrieben – also durch jene Moleküle, die heute fast schon als Synonym für ketogene Ernährung gelten. Stattdessen standen die Beobachtungen in Zusammenhang damit, wie Darmzellen Nahrungsfette verstoffwechseln.
Damit stellen die Ergebnisse eine der prägenden Hypothesen infrage, wie ketogene Diäten Krebs beeinflussen könnten.
So lief das Experiment im Mausmodell ab
Das Team um den MIT-Biologen und Pathologen Omer Yilmaz wollte herausfinden, ob die in Studien berichteten Vorteile einer ketogenen Diät gegen kolorektalen Krebs auch auf andere Abschnitte des Darms übertragbar sein könnten.
Um das zu prüfen, erhielten Mäuse, die genetisch zu Darmtumoren neigen, eine von drei Ernährungsformen:
- eine ketogene Diät
- eine Standard-Kontrollkost
- eine fettreiche, kalorienreiche Diät, die in der Forschung häufig eingesetzt wird, um Adipositas auszulösen
Die Resultate fielen unerwartet aus.
„Überraschenderweise veränderte weder eine Erhöhung noch eine Eliminierung der Ketonerzeugung das Wachstum von Darmtumoren“, sagte Fangtao Chi, Co-Erstautor und Molekularbiologe am MIT, gegenüber ScienceAlert.
„Stattdessen fanden wir heraus, dass die tumorfördernden Effekte im Dünndarm durch den Stoffwechsel von Nahrungsfetten angetrieben wurden und nicht durch Ketonkörper.“
Bei Mäusen mit ketogener Diät traten Dünndarmtumoren in einem Ausmaß auf, das mit der „adipositasfördernden“ Diät vergleichbar war – oder sogar darüber lag. Das galt, obwohl die Tiere selbst schlank blieben.
Gleichzeitig unterdrückte die ketogene Diät weiterhin die Tumorentwicklung im Dickdarm, was frühere Befunde aus der Forschung widerspiegelt.
Damit drängte sich eine naheliegende Frage auf: Wenn nicht die Ketonkörper verantwortlich waren – was dann?
Ketonkörper wie BHB waren nicht der Treiber
Seit Jahren gelten Ketone, insbesondere Beta-Hydroxybutyrat (BHB), als zentrales Kennzeichen der ketogenen Diät. In früheren Studien wurde vermutet, dass sie die schützenden Effekte gegen kolorektalen Krebs mit erklären könnten.
Das MIT-Team kam jedoch zu dem Schluss, dass ein anderer Mechanismus im Vordergrund steht.
Während Darmzellen Nahrungsfett zur Energiegewinnung abbauen – ein Prozess, der als Fettsäureoxidation bekannt ist –, aktivierten sie Proteine namens PPARs. Diese Proteine wiederum förderten, dass sich intestinale Stammzellen schneller teilten.
Eine erhöhte Stammzellaktivität kann zwar helfen, geschädigtes Gewebe zu reparieren. Gleichzeitig steigt dadurch aber die Wahrscheinlichkeit, dass einzelne dieser Zellen entarten.
„Wenn es mehr Stammzellen gibt, kann der Dünndarm sich besser reparieren, wenn er verletzt wird“, sagte Yilmaz gegenüber ScienceAlert.
„Aber der Nachteil ist, dass mehr aktive Stammzellen zur Tumorbildung führen können.“
Die neuen Daten rütteln zudem an einem der einflussreichsten Gedanken in der Keto-Forschung.
Eine Nature-Studie aus dem Jahr 2022 hatte nahegelegt, ketogene Diäten könnten vor Darmkrebs schützen – und zwar aufgrund von Ketonkörpern wie BHB. Die aktuelle Arbeit gelangt zu einer anderen Interpretation.
„Ernährung und Stoffwechsel werden oft zusammen diskutiert, aber sie sind nicht immer dasselbe“, sagte Jessica Shay, MIT-Hepatologin und Co-Erstautorin der Studie, gegenüber ScienceAlert.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass in diesem Modell der hohe Fettanteil in der Ernährung – nicht die Ketonkörper, die während der Ketose entstehen – diese Effekte auf Darmkrebs antreibt. Das unterstreicht, wie wichtig es ist, ketogene Diäten von Keton-Supplementen zu unterscheiden.“
Die Forschenden stellten fest, dass Ketone offenbar keinen der beiden Effekte auslösten.
Stattdessen schienen sowohl der Schutz im Dickdarm als auch das verstärkte Tumorwachstum im Dünndarm damit zusammenzuhängen, wie Zellen Nahrungsfette „verbrennen“.
„Wir hatten erwartet, dass Ketonkörper wie BHB die direkten Treiber sind“, sagte Yilmaz.
„Stattdessen fanden wir, dass sie im Wesentlichen metabolische Mitläufer waren.“
Wichtige Einschränkungen und die nächsten Fragen
Wie bei allen präklinischen Studien gibt es zentrale Vorbehalte.
Die Experimente wurden in einem Mausmodell durchgeführt, das genetisch zur Entwicklung von Darmtumoren neigt. Das nächstliegende menschliche Gegenstück ist die familiäre adenomatöse Polyposis – eine seltene, vererbte Erkrankung, die das Risiko für Darmtumoren stark erhöht.
Das Forschungsteam betont, dass weitere Studien notwendig sind, um zu klären, ob dieselben Mechanismen auch beim Menschen greifen.
Die Arbeit legt ausserdem nahe, dass frei erhältliche Ketonpräparate weder die Risiken noch die möglichen Vorteile aus den Experimenten einfach nachbilden dürften.
Da die beobachteten Effekte an den Fettstoffwechsel gekoppelt waren und nicht an die Ketonkörper selbst, dürfte eine reine Erhöhung der Ketonwerte nicht zwangsläufig dieselben biologischen Auswirkungen haben.
Aktuell versucht das Team zu verstehen, warum eine identische Ernährungsform in zwei benachbarten Darmabschnitten so unterschiedlich wirkt.
„Wir wissen nicht, warum sie unterschiedlich reagieren“, sagte Yilmaz.
„Das ist die Frage, an der wir als Nächstes arbeiten.“
Die Ergebnisse wurden in Nature berichtet.
Dieser Artikel wurde von Clare Watson auf Fakten geprüft und von Rebecca Dyer redigiert. Auch wenn wir stolz auf unseren Prozess sind, sind wir nur Menschen. Wenn Ihnen ein Fehler auffällt, informieren Sie uns bitte.
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