Parliamo oggi di uno schema alimentare che sempre più spesso, e non sempre con logica, viene proposto o addirittura richiesta dai pazienti stessi.
Partiamo da alcuni concetti metabolici, e vediamo quali sistemi sono coinvolti in questo schema alimentare’ insulina scatena il sistema enzimatico che immagazzina energia derivante dai carboidrati, e quando si verifica assenza o carenza di carboidrati dalla dieta, il risultante livello di I. porta ad una riduzione di lipogenesi e accumulo di grassi.
Dopo pochi giorni di drastica riduzione di assunzione di carboidrati, (< 50 gr/ dì), le riserve di glucosio diventano insufficienti sia per la normale attivazione dell’ossalacetato del Ciclo di Krebs, sia per l’apporto di glucosio al SNC, che non potendo utilizzare direttamente i grassi, necessita di glucosio.
Dopo 2-3 giorni di dieta senza assunzione di carboidrati il SNC deve trovare risorse energetiche alternative, derivanti da un’iperproduzione di CoA.
Questa condizione, che si verifica nel digiuno prolungato, nel Diabete tipo 1 e nelle diete con scarsissimo apporto di carboidrati, porta ad un livello anomalo dei così detti Corpi Chetonici (CC), cioè a. acetacetico, a. betaidrossibuttirico e acetone, ossia si determina la CHETOGENESI, il che avviene principalmente a livello dei mitocondri del fegato.
Il principale è l’A. acetacetico, ma il primo a livello di circolazione è l’a. betaidrossibuttirico, anche se questo non è in senso stretto un CC, perché la parte chetonica è stata ridotta in un gruppo idrossilico.
In condizioni di una normale assunzione di carboidrati la produzione di a acetacetico è trascurabile, essendo rapidamente metabolizzata da vari tessuti, soprattutto scheletro e muscolo cardiaco.
In condizioni di iperproduzione di a. acetacetico, questo si accumula determinando ketonemia e chetonuria, e producendo a sua volta gli altri due corpi chetonici.
Il caratteristico alito dolciastro è causato dall’ acetone, che essendo un composto estremamente volatile viene eliminato per via respiratoria dai polmoni.
Il processo che porta a formazione di 3 idrossi-3metilglutaril-CoA da acetil CoA, avviene anche nel citosol delle cellule epatiche, dove viene invece utilizzato per la sintesi di colesterolo.
In condizioni normali la concentrazione di CC è molto bassa, (< 0,3mm/l) comparata con il glucosio, (4mml/L), e dal momento che glucosio e CC hanno lo stesso peso molecolare per il trasporto del glucosio al cervello, i CC cominciano ad essere utilizzati come fonte di energia dal cervello quando la concentrazione dei CC raggiunge la concentrazione di 4mm/L, quindi simile al glucosio.
I CC vengono quindi utilizzati dai tessuti come fonte di energia, attraverso una via che porta da beta idrossibutirrico a due molecole di acetil CoA, che sono alla fine utilizzate nel Ciclo di Krebs.
Interessante notare che i CC sono in grado di produrre più energia rispetto al glucosio, a causa dell’effetto metabolico della chetosi, l’alto potenziale chimico del 3 beta idrossibutirrico porta ad un incremento del dell’idrolisi dell’ATP.
Un altro punto da considerare è che la glicemia, sebbene ridotta, rimane all’ interno di parametri fisiologici, per il fatto che il glucosio origina da due fonti, dagli aa. Glucogenici e dal glicerolo liberato per lisi dai trigliceridi.
Va sottolineato che la chetosi è un meccanismo fisiologico, da differenziare dalla chetoacidosi patrologica che si manifesta nel diabete di Tipo1.
Nella chetosi fisiologica, che si manifesta nella dieta chetogenica a basse calorie, la ketonemia raggiunge livelli ematici di massimo 7/8 mmol/L, e non oltre in quanto il SNC utilizza in maniera efficiente queste molecole per produrre energia invece di utilizzare glucosio, e senza variazione di Ph, a differenza della chetoacidosi diabetica, dove invece il Ph va verso valori molto acidi.
RUOLO TERAPEUTICO DELLA DIETA CHETOGENICA.
PERDITA DI PESO
Indubbio il fatto che la DC produca perdita di peso, ma discordanti le teorie attraverso le quali avviene ciò avvenga.
Alcuni sostengono che tale dieta non apporti nessun vantaggio se non quello dovuto ad un minor apporto calorico e al maggior senso di sazietà dovuto alle proteine.
Altri sostengono invece esserci un indubbio vantaggio metabolico dato dall’ assunzione di una dieta VLCKD nei riguardi della perdita di peso e del metabolismo in generale.
La prima legge della termodinamica, anche conosciuta come la conservazione dell’energia, è stata quella che ha governato i criteri dietetici di questi ultimi 100 anni, e che quindi una dieta che riduce le calorie, porta inevitabilmente ad un calo ponderale, indipendentemente dai macronutrienti introdotti, la cui composizione risulta irrilevante.
Di contro altre teorie sostengono che soggetti che assumono una dieta priva o molto povera di carboidrati, perdono più peso nei primi 3-6 mesi rispetto a chi utilizza una dieta bilanciata.
Si tratterebbe di un maggior dispendio energetico necessario da parte del corpo per utilizzare le proteine, rispetto ad altre diete meno “dispendiose “.
La media di gr che un soggetto necessita è di circa 60-65 gr di glucosio al giorno, e durante la prima fase di una dieta VLCKD, questo è in parte (16%) ottenuto dal glicerolo la cui maggior parte deriva dalla gluconeogenesi, sia di origine dalla dieta che dai tessuti.
Il costo energetico della gluconeogenesi è stato calcolato in circa 400-600 Kcal giorno, ed è dovuto sia alla quota proteica endogena che da quella derivante dal cibo. Ciò nonostante, non esiste un supporto clinico a questa teoria, al contrario, studi recenti dimostrano che non ci siano variazioni in termini di dispendio energetico dopo una VLCKD.
Un’ ulteriore teoria sostiene che la perdita di peso sia dovuta ad un minor senso di fame dovuta dall’ azione della chetosi.
Il meccanismo non è del tutto chiaro, ma pare che si determini una variazione di alcuni ormoni, fra tutti la GRELINA e la LEPTINA.
QUINDI:
- RIDUZIONE DELL’ APPETITO DOVUTO AL MAGGIORE EFFETTO DI SAZIETA’DELLE PROTEINE.
- RIDUZIONE NELLA LIPOGENESI ED AUMENTO DELLA LIPOLISI
- RIDUZIONE DEL QUOZIENTE RESPIRATORIO A RIPOSO E INOLTRE MAGGIORE EFFICIENZA METABOLICA NELL’ UTILIZZO DEI GRASSI.
- MAGGIOR COSTO METABOLICO PER LA GLUCONEOGENESI E PER L’EFFETTO TERMICO DELLE PROTEINE.
MALATTIE CARDIOVASCOLARI
Diverse linee guida indicano la dieta VLCKD come favorente la riduzione di rischi cardiovascolari
In passato si erano fatte diverse ipotesi riguardo la sua affidabilità a lungo termine, e la reale efficacia, comparata a una dieta bilanciata, e chiari pareri negativi riguardo l’elevazione dei valori di colesterolo e trigliceridi nel sangue.
Al contrario sembra ora prevalere la certezza dell’efficacia di questa dieta priva di carboidrati e che induce chetosi e persino portare benefici nei livelli di lipidi nel sangue.
La dieta VLCKD sembra quindi avere un effetto di riduzione sui livelli ematici sia sui trigliceridi che di livelli ematici di colesterolo totale, e innalzamento di lipoproteine ad alta densità.
Inoltre, questa dieta pare avere anche un effetto sulla dimensione e volume delle particelle di lipoproteine e colesterolo a bassa densità, il che riduce il rischio di malattia cardiovascolare, in quanto le particelle di piccole dimensioni hanno un effetto aterogenico maggiore.
Sono stati anche dimostrati effetti dieta correlati su tutta la sintesi endogena di colesterolo.
Una chiave enzimatica nella biosintesi di colesterolo è la 3-idrossi -3-metilglutaril- CoA reduttasi (obiettivo delle statine), che viene attivata dall’ insulina, il che significa che un aumento di glucosio ematico e di conseguenza dei livelli di insulina portano ad un aumento della sintesi endogena di colesterolo.
L’ aumento di carboidrati produce l’effetto opposto, e questo, in associazione all’ inibizione addizionale di colesterolo e grassi sulla sintesi endogena, è la via probabile attraverso la quale la chetosi fisiologica può regolare i livelli ematici lipidici.
Tuttavia permangono seri dubbi riguardo gli effetti negativi dei grassi introdotti con la dieta, quando questi sono consumati come parte della dieta VLCKD, su colesterolo e trigliceridi sui livelli ematici mentre ci sono forti indicazioni riguardo gli effetti benefici di questa dieta nei riguardi dei parametri di rischio cardiovascolari.
DIABETE TIPO 2
L’ INSULINO RESISTENZA è LA CARATTERISTICA PRIMARIA DEL DIABETE TIPO 2 (td2), ma questo può verificarsi anche in gran parte della popolazione, e in vario grado disturba l’azione dell’insulina nelle cellule, causando vari gradi di interessamento e sintomi.
Una delle principali caratteristiche dell’insulina resistenza è un’alterata capacità del muscolo di catturare il glucosio circolante.
Una persona con insulino resistenza devierà una grossa quota di carboidrati assunti al fegato dove gran parte di essi verrà convertita in grassi (che è una vera e propria lipogenesi, anziché essere ossidati dalla muscolatura scheletrica.
Sebbene HELLERSTEIN abbia recentemente dimostrato che questa de novo lipogenesi contribuisce solo per un 20 % a creare nuovi trigliceridi, questa maggiore conversione di carboidrati in grassi, molti dei quali entrano in circolo come grassi saturi, è un’anomalia metabolica, che determina un innalzamento notevole di rischio per diabete e malattie cardiovascolari. Inoltre, la resistenza insulinica si manifesta funzionalmente come un’“intolleranza “ai carboidrati.
Quando la quota di carboidrati introdotta a un livello inferiore al quale non viene significativamente convertita in grassi, parametro variabile da persona a persona, i segni e i sintomi di insulino resistenza si riducono o scompaiono del tutto.
Alcuni studi che valutano diete di questo tipo applicate rigorosamente e con alto grado di conformità in individui con TD2, i risultati sono stati a dir poco notevoli di nota.
Quanto più è bassa la quota di carboidrati, a parità di quota proteica, e maggiore sarà il dimagrimento, in più associato ad un maggiore emissione di glucosio epatico.
Significativo il fatto che esista una correlazione inversa tra chetoni circolanti ed emissione epatica di glucosio, il che fa dedurre esserci un’azione favorevole di alti chetoni ematici nei riguardi de controllo glicemico nei diabetici.
I livelli ematici con assunzione inferiore ai 20gr. / dì, hanno portato i valori di glucosio da 7,5 a 6,3 in due settimane, l’emoglobina A1c da 7,3 a 6,8 % e un aumento della sensibilità all’ insulina del 75%.
In pz obesi con T2D, dopo un anno si sono avuti abbassamenti del 51% di glucosio, 29% del colesterolo totale, 63% di HDL, 33% di riduzione di LDL, e 41% di trigliceridi.
Un altro studio dimostra che in pazienti obesi ma non diabetici il livello di glucosio circolante non variava, ma si registrava solo un’elevazione del glucosio post-prandiale.
Sebbene una riduzione significativa della massa grassa si manifesti in questa dieta, essendo priva di carboidrati, un miglioramento del controllo glicemico, i markers dell’emoglobina A1c e dei lipidi, così come una riduzione o eliminazione dei farmaci, tutto questo avveniva prima della perdita di peso.
Sembrerebbe inoltre che il rischio di andare incontro a diabete sia direttamente correlato, in maniera causale, con la sola assunzione di zucchero, indipendentemente dal peso e da una vita sedentaria.
In definitiva, individui con sindrome metabolica, insulino resistenza e T2D (tutti segni di intolleranza ai carboidrati), mostreranno probabilmente sintomatologia, così come un miglioramento di tutti i markers se seguiranno questa dieta.
Il controllo glicemico migliora non solo per una diminuzione di in – take, ma anche perché si ha un miglioramento sistemico della sensibilità all’ insulina.
EPILESSIA
La VLCKD è dal 1920 riconosciuta efficace nel trattamento dell’epilessia, ma ancora i meccanismi con cui agisce non sono del tutto chiari.
IPOTESI
Un effetto diretto anticonvulsivante, oppure una ridotta eccitabilità neuronale, o un effetto sui mammiferi della via della rapamicina.
In realtà non se ne conosce la causa, anche se si ipotizza un’influenza sui neurotrasmettitori pari a quella di alcuni farmaci antiepilettici.
Rimane tuttavia difficile fare accettare questa dieta da parte dei bambini, e su questo sono indirizzati gli studi più recenti.
ACNE
Molti studi dimostrano l’influenza di diversi cibi sullo sviluppo dell’acne. Tra questi i cibi ad alto indice glicemico e il latte.
Altri autori rilevano una marcata differenza tra le diete Occidentali e non, essendo queste ultime a basso carico glicemico, a differenza delle prime che attraverso la loro attività stimolano l’insulina, la biodisponibilità di androgeni, e l’attività dell’IGF-1(fattore di crescita insulino-simile), mentre gli effetti benefici di una dieta a basso indice glicemico, oltre a ottimizzare i livelli di glucosio e il calo ponderale, migliora anche il quadro cutaneo.
Evidenze cliniche e sperimentali mostrano come l’insulina induce aumento degli ormoni androgeni e influisce la via di produzione degli steroidi, la secrezione da parte della ghiandola pituitaria di GRH e la produzione di SHBG (globulina legante gli ormoni sessuali).
L’ insulina è anche in grado di ridurre i livelli ematici di IGF-BINDING PROTEIN-1, stimolando l’effetto dell IGF-1. L’ azione insulino- mediata può inoltre influenzare diversi fattori che sono alla base dello sviluppo dell’acne come:
aumentata proliferazione di cheratinociti basali all’ interno dei dotti pilosebacei, un’anormale desquamazione dell’epitelio follicolare, una produzione aumentata di sebo androgeno- mediata, colonizzazione dello strato corneo da parte del PROPIONIBACTERIUM ACNE, con conseguente infiammazione.
CANCRO
C’ è evidenza che l’iperglicemia, l’iperinsulinemia e infiammazione cronica possono influire sui processi neoplastici attraverso varie vie, tra le quali la via insulina e IGF-1, infatti molte cellule cancerogene presentano recettori insulinici e IGF-1.
L’ insulina è stato anche dimostrato stimolare la mitogenesi e può anche contribuire ad indurre diversi meccanismi cancerogeni, comprese la proliferazione, lo stimolo all’ induzione dell’apoptosi, invasione e metastasi.
La via insulinica-IFG1può inoltre favorire lo stimolo e la progressione di molti tipi di cellule cancerogene attraverso l’angiogenesi, sia direttamente, sia indirettamente, tramite IGF-1, e riduce il legame epatico IGF- proteina 1 e la produzione di proteina 2, incrementando inoltre i livelli circolanti di IGF-1libera attiva, che ha un ruolo nella cancerogenesi dovuta alla sua attività mitogenica e antiapoptosica.
Infatti, la glicosuria diminuisce notevolmente in pazienti diabetici che sviluppano cancro.
Oggi sono ben riconosciute come caratteristiche di molti tipi di cellule cancerogene, avere tassi glicemici fino a 200 v. più alti rispetto alle cellule di origine.
Anche il danno o la disfunzione mitocondriale possono avere un ruolo.
L’ AKT, un marker dell’insulina a valle, è implicato nel cambio del metabolismo delle c. tumorali, e aumenta la resistenza all’apoptosi; diminuisce inoltre la beta ossidazione e aumenta la sintesi lipidica nel cytosol.
Sembra inoltre essere dimostrato che una dieta povera di carboidrati possa ridurre la progressione di alcuni tipi di Ca.
Sembrerebbe quindi che la VLCKD inducendo inibizione insulinica, possa ritenersi una terapia aggiuntiva in alcuni tipi di tumore.
In teoria,regolando la “fame” di glucosio di alcune c. tumorali, e riducendo l’ azione diretta legata all’ insulina sulla crescita cellulare, questa dieta sembra avere un ruolo terapeutico in certi tipi di Ca.
SINDROME DELL’ OVAIO POLICISTICO
La PCOS è un disordine endocrino caratterizzato da iperandrogenismo, disfunzioni ovariche, obesità, insulino- resistenza e infertilità.
Insulino resistenza e iperinsulinemia sono presenti nel 70% dei casi, rilevata nell’ 80 % delle pazienti obese, contro il 20 % di pazienti magre.
In realtà, di contro, sia in pz obese che magre, iperinsulinemia e insulino resistenza sembrano legate alla PCOS, così come modifiche del normale meccanismo di segnale cellulare sono state dimostrate sia nelle pz magre che obese.
Inoltre, alti livelli ematici di insulina possono indurre uno stimolo verso gli androgeni, da parte delle cellule della teca, così come il potenziamento stimolato dalle gonadotropine di androgeni.
Questo sebbene dati recenti abbiano suggerito che l’aumento della secrezione ovarica insulino -dipendente, non sempre è accompagnato da un aumentato metabolismo steroideo. L’iperinsulinemia può anche condizionare l’azione centrale degli androgeni, sovvertendo l’ inibizione del progesterone dell’ ormone inducente il rilascio delle gonadotropine.
L’ insulina è stata anche dimostrato essere in grado di aumentare l’azione dell’enzima mRNA adrenalin- steroidogenico, così come la risposta adrenalinica all’ ormone adrenocorticotropo.
MALATTIE NEUROLOGICHE
Recenti dati dimostrano efficace l’applicazione di VLCKD in patologie come epilessia, cefalea, neurotraumi, Alzheimer, Parkinson, disordini del sonno, cancro cerebrale, autismo e sclerosi multipla.
Sebbene abbiano manifestazioni cliniche differenti sono accomunate da una patogenesi che riguarda un’anomala utilizzazione di energia cellulare.
IPOTESI:
CC agiscono come agenti protettivi innalzando i livelli di ATP e riducendo i livelli di radicali liberi nei tessuti neurologici, oltre a stimolare biogenesi mitocondriale, che può aumentare la regolazione delle terminazioni sinaptiche.
Inoltre, l’aumentata sintesi di acidi grassi polinsaturi determinati dai CC può avere un ruolo determinante sull’ eccitabilità della membrana neuronale.
Gli a. grassi poliinsaturi modulano l’eccitabilità dei neuroni bloccando i canali del voltaggio del cancello del sodio.
Altra ipotesi è che riducendo il metabolismo del glucosio la dieta chetogenica blocchi i meccanismi convulsivanti, così come la riduzione di carboidrati ha effetti neuroprotettivi, inclusa un’aumentata attività mitocondriale, diminuendo stress ossidativo e apoptosi, inibendo mediatori proinfiammatori, come le citochine, TNF-alfa e interleuchine.
L’ effetto della dieta sembra esplicarsi con un’aumentata attività mitocondriale, secondaria ad un effetto protettivo dei CC contro l’esposizione di neuroni coltivati in vitro con BETA AMILOIDE
TRAUMI CRANICI
Sembrerebbe ridurre edema post traumatico e futuri episodi epilettici e compromissione in funzioni motorie, ma questo in animali.
EFFETTI DELLA VLCKD SULLE FUNZIONI RESPIRATORIE
Gli effetti metabolici della dieta chetogenica implicano una maggiore ossidazione di grassi, il che porta a sua volta una riduzione dei valori di scambio respiratori.
Da questo ci si dovrebbe aspettare una riduzione di emissione di diossido di carbonio, oltre che un’alterazione dei valori respiratori, e una diminuzione della pressione parziale di ossido di carbonio o di ventilazione polmonare, o entrambe.
Se così fosse tale prassi si potrebbe utilizzare in quei pazienti con difficoltà respiratorie, ma questo è un aspetto ancora da investigare
RISCHI POTENZIALI DELLA DIETA CHETOGENICA
Comparando la VLCKD con quelle ad alto contenuto proteico, i rischi sono all’ incirca sovrapponibili, ossia quelli di un danno renale, dato da alti livelli di escrezione di azoto durante il metabolismo proteico, che può portare ad aumentata pressione glomerulare e iperfiltrazione.
In realtà sembra che in soggetti che presentano normale funzione renale una maggiore assunzione proteica causa solo alcuni adattamenti funzionali e morfologici senza effetti negativi.
Gli AA implicati nella gluconeogenesi e-o nella produzione di azoto in generale hanno un effetto inibitorio sulla pressione, mentre gli AA acidificanti innalzano la pressione.
Soggetti con insufficienza renale, trapianti renali e con sindrome metabolica risulteranno più sensibili agli effetti ipertensivi degli AA.
Sembrerebbe quindi avere un effetto relativo al breve termine, ma non a lungo termine.
Inoltre, bisogna ricordare che le diete chetogeniche sono relativamente alte in proteine, e che recenti studi hanno dimostrato che VLCKD può causare una regressione di nefropatia diabetica nei topi.
Per quanto riguarda la possibile acidosi durante la VLCKD, dal momento che il livello dei CC non sale mai al di sopra degli 8mml/L, il rischio in soggetti con normale funzione insulinica è inesistente.
Mi sento quindi di potere concludere con un bilancio tutto sommato positivo, anche se in ogni caso nessuna dieta, e in particolare questa VLCKD , può essere affrontata senza il supporto di un professionista, che valuterà le condizioni del paziente, i reali obiettivi e la corretta durata della stessa.
