Chetoni e chetosi nutrizionale: termini e concetti di base - Blog | Virta Health

Far luce su queste molecole primitive largamente incomprese

Intorno alla metà del XIX secolo, i chetoni furono scoperti nelle urine di pazienti con diabete incontrollato. Ciò ha portato alla connotazione negativa dei chetoni come indicativi di disfunzione metabolica, un sentimento persistente per i successivi 150 anni. Nonostante il lavoro pionieristico pubblicato più di 4 decenni fa a dimostrazione che i chetoni erano metaboliti altamente funzionali, queste molecole derivate dal grasso sono ancora considerate da molti medici, dietisti e nutrizionisti come sottoprodotti tossici del metabolismo dei grassi. In aggiunta a ciò, il concomitante fraintendimento e denigrazione dei grassi alimentari, da cui derivano i chetoni, ha ulteriormente perpetuato questa prospettiva negativa intorno ai chetoni e alla chetosi nutrizionale.

Ma ora il panorama nutrizionale-metabolico sta cambiando radicalmente. Una nuova ricerca negli ultimi 15 anni ha portato ad un aumento del sostegno pubblico per le diete dietetiche e chetogeniche, dovute in parte all'accumulo di una massa critica di prove scientifiche che collega i chetoni a un ampio spettro di benefici per la salute.1 Ora gli scienziati, gli operatori sanitari e un pubblico curioso stanno cercando con impazienza di capire e tradurre questa area della scienza ampiamente fraintesa. Una ricerca di articoli su Pub Med con il termine "dieta chetogenica" tra il 1980 e il 2000 recupera 215 risultati, rispetto a oltre 2000 citazioni dal 2001 a oggi. Google Trends indica che la ricerca della parola "chetoni" è salito alle stelle nel 2012 e continua a salire.

Anche al presente, l'informazione oggettiva sulla scienza dei chetoni è stata assente dalla maggior parte dei programmi accademici di nutrizione o di medicina, con conseguente abbondanza di disinformazione. Per aiutare il lettore a superare questo, ci sforzeremo di spiegare i termini chiave ei concetti relativi ai chetoni per darti una base solida con cui distinguere i fatti dagli errori.

Chetogenesi e chetosi

Quando diciamo chetoni, ci riferiamo ai metaboliti primari circolanti degli acidi grassi beta-idrossibutirrato (βOHB) e acetoacetato (AcAc).

Breve nota a margine: i composti di moda chiamati 'lampone chetoni' sono un argomento completamente diverso. Sono una classe diversa di molecole senza base nella ricerca umana pubblicata per nessuna delle affermazioni sulla salute popolare, e quindi non rilevanti per questa presentazione.

La produzione epatica (epatica) di queste molecole di 4-carbonio aumenta quando i livelli di insulina sono bassi e il glucagone è sufficientemente elevato da provocare una lipolisi accelerata (rilascio di acidi grassi dai trigliceridi del tessuto adiposo) e il loro trasporto attraverso il flusso sanguigno al fegato. I chetoni sono sintetizzati dalla scissione controllata degli acidi grassi nel fegato, un processo chiamato "chetogenesi". Il rilascio di chetoni derivati ​​da acidi grassi nella circolazione risulta in uno stato metabolico di "chetosi".

Il fegato produce chetoni tutto il tempo, ma il tasso di chetogenesi e grandezza della chetosi dipende principalmente dall'assunzione di carboidrati e proteine. Se si consumano abbastanza carboidrati e proteine ​​per elevare l'insulina ormonale a livelli che inibiscono la disgregazione del grasso (e rendono il glucosio il combustibile predominante), la chetogenesi funziona al minimo, traducendosi in concentrazioni di chetone nel sangue di circa 0,1 mmol / L. La maggior parte delle persone che seguono linee guida dietetiche ufficiali che enfatizzano cibi ricchi di carboidrati, che si tratti di "basso contenuto di grassi" o "mediterraneo", raramente presentano chetoni superiori a 0.3 mmol / L. Tuttavia, il processo chetogenico è sempre al minimo sullo sfondo, quindi sono sempre presenti nella circolazione. A questi bassi livelli, tuttavia, i chetoni non hanno molto ruolo nel fornire carburante, né esercitano effetti di segnalazione.

Dieta chetogenica

Una dieta chetogenica che è limitata nei carboidrati e moderata nei risultati proteici aumenta la produzione di chetoni in un intervallo che chiamiamo chetosi nutrizionale (descritto di seguito). La quantità di carboidrati e proteine ​​che una persona può consumare pur continuando a promuovere la chetosi nutrizionale varia in base a molti fattori, in particolare il grado di insulino-resistenza di quell'individuo. Un intervallo generale va dai 30 ai 60 grammi al giorno di carboidrati (più vicini ai 30 grammi per quelli che sono più resistenti all'insulina) e da qualche parte tra 1,2 e 2 grammi di proteine ​​per chilogrammo di peso di riferimento al giorno. Esistono molti modi per formulare una dieta chetogenica altamente appetibile usando cibi reali. Ma per essere sicuro, piacevole, efficace e sostenibile è necessario prendere in considerazione diversi principi importanti che vanno oltre la semplice limitazione dei carboidrati. Una dieta chetogenica ben formulata (WFKD) soddisfa adeguatamente tutti questi componenti. La base di una WFKD è descritta nei nostri libri "Arte e Scienza".2,3

Chetosi nutrizionale

Una dieta chetogenica ben formulata determina una riduzione dei livelli di insulina e una limitata disponibilità di glucosio, che fa scattare la via chetogenica per passare da una fase di riposo a metà del regime. Questo accade nel corso di un paio di giorni. Questo aumento dei chetoni del sangue rappresenta uno stato di "chetosi nutrizionale" perfettamente naturale, se non addirittura preferibile. Questo è caratterizzato da concentrazioni tra 0,5 e 2 mmol / L per la maggior parte delle persone che consumano una WFKD, che tipicamente consiste in una varietà di sostanze nutritive alimenti con alcuni carboidrati (ad es. verdure non amidacee, olive, noci / semi). I livelli di chetoni possono variare durante il giorno a seconda di fattori quali assunzione di cibo ed esercizio fisico. Ad esempio, le concentrazioni di chetone possono transitoriamente raddoppiare dopo aver raggiunto livelli di esercizio fino a 3-5 mmol / L.

Chetosi da fame

Durante il digiuno totale in assenza completa di apporto calorico per diversi giorni, il conseguente aumento di chetoni viene indicato come chetosi da fame.L'assenza di carboidrati e proteine ​​nella dieta per una settimana o più aumenta le concentrazioni di chetone tra 5 e 10 mmol / L, significativamente più elevata della chetosi nutrizionale, ma inferiore alle concentrazioni nella cheto-acidosi. La chetosi da fame è un importante processo fisiologico che si è evoluto milioni di anni fa, consentendo agli esseri umani di sopravvivere per periodi prolungati di grasso corporeo quando il cibo non era disponibile.4 Ovviamente la chetosi da fame non è sostenibile a lungo termine, né è consigliabile indurla intenzionalmente per periodi più brevi (cioè digiuno intermittente) a causa della privazione di nutrienti essenziali, perdita di tessuto magro e altri effetti collaterali potenzialmente pericolosi.5

Cheto-acidosi

Questo è uno stato patologico distinto che si verifica quando i livelli di insulina sono estremamente bassi, come in una persona con diabete di tipo 1 che non riesce a produrre insulina. Viene spesso chiamata keto-acidosi diabetica o DKA. In questo caso la produzione di chetoni è ridondante, con concentrazioni di chetoni pericolosamente alte che possono superare i 20 mmol / L, un ordine di grandezza superiore ai valori tipici nella chetosi nutrizionale. Ad eccezione del diabete di tipo 1 o di altre condizioni associate all'insufficienza dell'insulina (ad es. Persone con diabete di tipo 2 avanzato che hanno perso la maggior parte o la totalità della loro capacità di produzione di insulina), una dieta chetogenica ben formulata è associata a una sicurezza integrata meccanismo grazie all'inibizione di feedback negativo che impedisce ai chetoni di superare 5 mmol / L.6

Cheto-adattamento

Se mantenuta per diverse settimane consecutive, la chetosi nutrizionale cambia radicalmente il modo in cui le cellule funzionano.7 Ciò include il cambiamento del mix di combustibili che usano, così come il risveglio dei geni che sono messi a tacere dalle diete ad alto contenuto di carboidrati. Nel corso del tempo il corpo raffina il suo metabolismo per funzionare su grasso e chetoni, in definitiva si manifesta con due volte più alti tassi di ossidazione degli acidi grassi del corpo intero. Nel frattempo la glicolisi, le concentrazioni di insulina, l'infiammazione costitutiva e lo stress ossidativo sono tutti diminuiti. Di conseguenza, il cheto-adattamento può avere effetti terapeutici rapidi e potenti; inversione più notevole dei segni clinici della sindrome metabolica e del diabete di tipo 2. Molti altri disturbi / malattie possono essere suscettibili al keto-adattamento. Questa è una fase iniziale ma fiorente di investigazioni scientifiche.

Fat-adattamento

Questo termine è spesso usato come sinonimo di keto-adattamento e comunemente usato per descrivere atleti adattati a basso contenuto di carboidrati. Se sei adattare il grasso, significa che hai ridotto i carboidrati abbastanza da indurre un aumento nella combustione dei grassi. Atleti adat - tati di grasso, e persone sedentarie, possono ricavare fino al doppio del loro fabbisogno energetico dal grasso, diminuendo al tempo stesso la loro dipendenza dai carboidrati.2,8 Mentre l'adattamento del grasso può verificarsi a diversi gradi e attraverso uno spettro dipendente dal grado di restrizione del carboidrato, il cheto-adattamento rappresenta un rimodellamento più completo di molti sistemi fisiologici. Il keto-adattamento avviene solo quando i carboidrati sono limitati a un punto che induce una chetosi nutrizionale prolungata. Le sfumature qui sono sottili, ma significative. Ad esempio, i carboidrati moderatamente limitanti (ad esempio l'adattamento a una dieta Paleo) possono indurre un certo grado di adattamento del grasso e benefici percepiti, ma non sono in grado di massimizzare l'ossidazione dei grassi e di produrre effetti positivi sulla salute specificamente legati alla chetosi nutrizionale.9 Una persona adattata al keto è per definizione completamente adattata al grasso, ma una persona adattata al grasso non può essere adattata al keto.

Supplementi chetonici e chetosi acuta

Ci sono più aziende che commercializzano varie forme di integratori chetonici (di solito diverse forme di βOHB), ciascuna delle quali reclamizza le loro come migliori della concorrenza. A seconda della dose, lavorano per elevare rapidamente i chetoni del sangue. Il risultato è una "chetosi acuta" transitoria che non richiede una dieta chetogenica o alcuna restrizione di carboidrati e proteine. I chetoni supplementari vengono assorbiti dall'intestino e appaiono rapidamente nella circolazione di solito con un picco nell'arco di un'ora. Questa chetosi acuta non comporta un aumento della chetogenesi epatica a meno che il prodotto non contenga anche grassi a catena media. In effetti, gli integratori chetonici riducono probabilmente la produzione di chetoni endogeni.10 Il livello di chetosi varia a seconda della forma e della dose, ma le concentrazioni possono facilmente raggiungere l'estremità superiore della chetosi nutrizionale se vengono assunte dosi molto elevate o se vengono ingeriti integratori chetonici mentre si trovano in chetosi nutrizionale (cioè in combinazione con una WFKD o digiuno) . L'effetto degli integratori chetonici è di breve durata e dura alcune ore, richiedendo quindi un dosaggio ripetuto per raggiungere alti livelli sostenuti di chetosi.

La chetosi acuta non equivale al keto-adattamento. Il keto-adattamento è un processo guidato dalla diminuzione della disponibilità di carboidrati e della chetogenesi epatica. L'aumento di chetoni è una risposta a, non lo stimolo per il keto-adattamento. Questo per non dire che i chetoni non hanno effetti biologici importanti, sicuramente lo fanno. Ma lo stimolo a monte è la diminuzione dei carboidrati, che si traduce in chetosi nutrizionale e altre risposte parallele (ad es. Ossidazione dei grassi potenziata). Quindi, non aspettarti di sperimentare l'intero spettro di benefici associati al keto-adattamento semplicemente consumando integratori chetonici. Entrambi gli approcci elevano i chetoni circolanti, ma senza la restrizione dei carboidrati non vi è un aumento netto della produzione di chetoni epatici, nessuna diminuzione dell'insulina e nessun aumento netto dell'ossidazione dei grassi. In altre parole, quando le concentrazioni di chetone sono elevate acutamente dagli integratori chetonici, ma senza ridurre l'apporto di carboidrati, gli unici effetti probabili sono quelli direttamente attribuiti a βOHB. Ciò può includere la disponibilità di un carburante alternativo per il cervello e alcuni effetti di segnalazione attribuiti a βOHB come una maggiore protezione dallo stress ossidativo e una diminuzione dell'infiammazione.A partire da ora, questo è per lo più una speculazione poiché non disponiamo di molta scienza pubblicata per valutare come gli integratori chetonici influiscono sulle persone.

Sommario

La capacità di raggiungere il keto-adattamento è un'elegante stampa blu metabolica cablata nel nostro codice genetico e nel nostro metabolismo che sostiene il flusso ottimale di carburante per tutti gli organi quando i carboidrati della dieta sono limitati e le proteine ​​consumate con moderazione. Le ricerche emergenti indicano che il cheto-adattamento ha effetti trasformativi di lotta contro la malattia e di miglioramento delle prestazioni. Gli integratori chetonici possono produrre chetosi acuta in individui cheto-naïve o aumentare le concentrazioni di chetone in quelli che sono adattati al keto. Non sappiamo ancora a quali condizioni questo sia buono, cattivo o neutrale. È in corso un'inchiesta scientifica sull'applicazione degli integratori chetonici, ma per ora ci sono più domande che risposte. In breve, la chetosi nutrizionale e il cheto-adattamento sono stati naturali, se non preferiti, metabolici per l'uomo. Con un'adeguata educazione su una dieta chetogenica ben formulata e un supporto continuo, la maggior parte delle persone può adattare il proprio schema alimentare per indurre una chetosi nutrizionale sostenuta con un significativo beneficio percepito.11

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