Die ketogene Ernährung (KET), eine fettreiche und kohlenhydratarme Ernährungsform, etabliert sich zunehmend als mögliche Behandlung verschiedener neurologischer Erkrankungen. Ursprünglich in der Epilepsiebehandlung eingesetzt, wird ihr Potenzial nun auch bei anderen Erkrankungen wie Migräne, Demenz, Parkinson und Multipler Sklerose erforscht.
Ketogene Ernährung in der Epilepsiebehandlung
Epilepsie und epileptische Anfälle sind die häufigste chronische neurologische Erkrankung bei Kindern und Jugendlichen. Bei etwa einem Drittel der jungen Patienten ist die Epilepsie jedoch pharmakoresistent. Neben chirurgischen Verfahren und der Vagusnervstimulation hat sich die ketogene Ernährungstherapie (KET) als mögliche Behandlung etabliert.
Varianten der ketogenen Ernährung
Es gibt verschiedene Varianten der KET, die sich hauptsächlich in der Gewichtung der Makronährstoffe unterscheiden:
- Klassische ketogene Ernährung: Das Verhältnis der aufgenommenen Makronährstoffe ist streng definiert. Meist beträgt die "ketogene Ratio" (d. h. der Gewichtsanteil von Fett vs. Anteil der Kohlenhydrate und Proteine) 3:1 oder 4:1.
- Modifizierte Atkins-Diät (MAD): Die Menge an Kohlenhydraten wird berechnet, die Menge an Proteinen und Fetten ist frei. Dadurch ist die Variante weniger restriktiv als die klassische ketogene Diät. Für Erwachsene sind zu Beginn 20 Gramm Kohlenhydrate täglich vorgesehen, ohne Vorgaben zu Proteinen und Fetten.
- Niedrig-glykämische Indextherapie (LGIT): Hierbei werden Kohlenhydrate mit niedrigem glykämischen Index bevorzugt.
Wirkmechanismus bei Epilepsie
Der Verzehr von reichlich Fett bei gleichzeitiger Kohlenhydratrestriktion versetzt den Körper in eine katabole Stoffwechsellage. Dabei entstehen in der Leber über mehrere Schritte Ketonkörper. Diese können die Blut-Hirn-Schranke überwinden und dienen dem Gehirn als alternative Energiequelle zu Glukose. Zudem scheinen die Ketonkörper im Gehirn antikonvulsiv zu wirken. Studien konnten zeigen, dass eine KET die Häufigkeit epileptischer Anfälle um mehr als die Hälfte reduzieren kann.
Indikationen für KET bei Epilepsie und verwandten Syndromen
Die KET ist inzwischen bei weiteren Epilepsiesyndromen und einzelnen Stoffwechselstörungen empfohlen bzw. durchführbar. Dazu gehören:
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- Angelman-Syndrom
- Komplex-I-Mitochondriopathie
- Dravet-Syndrom
- Epilepsie mit myoklonisch-atonen Anfällen (Doose-Syndrom)
- Fieberinduziertes Epilepsiesyndrom (FIRES)
- Blitz-Nick-Salaam-Epilepsie (infantile Spasmen; West-Syndrom)
- Entwicklungs- und epileptische Enzephalopathie beim Säugling
- Super-refraktärer Status epilepticus
- Tuberöse Sklerose
- Glukosetransporter-1-Defekt
- Pyruvatdehydrogenase-Mangel (PDHD)
Umsetzung und Begleitung der KET
Um die KET umzusetzen, können die jungen Patienten ihre normale orale Ernährung anpassen, wobei eine Supplementierung von Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen erfolgen muss. Daneben ist eine Formula-, Sonden- oder parenterale Verabreichung möglich. Die KET muss ärztlich verordnet und von einem Behandlungsteam aus Ärzten und Ernährungsfachkräften begleitet werden. Der Start kann je nach Variante ambulant oder stationär erfolgen. Die deutsche S1-Leitlinie empfiehlt, die KET insbesondere bei Säuglingen und Kindern stationär einzuleiten, um Komplikationen wie Hypoglykämien, überschießende Ketose oder eine metabolische Azidose schnell erkennen und therapieren zu können. Zudem können Patienten und Angehörige im stationären Setting diätetisch besser geschult werden.
Mögliche Nebenwirkungen
Als Nebenwirkungen können kurz- bis mittelfristig vor allem gastrointestinale Beschwerden wie Verstopfung, Übelkeit oder Bauchschmerzen sowie Hyperlipidämien auftreten. Bei Infekten und Fieber ist besondere Vorsicht geboten, da es zu einer verstärkten Azidose oder überschießenden Ketose kommen kann.
Ketogene Ernährung bei Migräne
In der aktuellen Leitlinie "Therapie der Migräneattacke und Prophylaxe der Migräne" werden zuckerarme, fettarme und ketogene Diäten als möglicherweise wirksam bei Migräne eingestuft. Ein möglicher Einfluss der Ernährung bzw. des Körpergewichts auf Migräne zeigt sich auch darin, dass Menschen mit Adipositas häufiger unter Migräne leiden.
VLCKD im Vergleich zu HBD bei Migräne
Massimiliano Caprio von der San Raffaele Roma Open University in Rom, Italien, verglich in einer aktuellen Studie die sehr kalorienarme ketogene Diät (VLCKD) mit der hypokalorischen ausgewogenen Diät (HBD) bei Patienten mit einem Body-Mass-Index (BMI) über 27 kg/m2 und hochfrequenter episodischer Migräne (HFEM; 8-14 Migränetage monatlich). Die Studie zeigte, dass die VLCKD in Bezug auf die Reduktion der monatlichen Migränetage (MMDs) und die Verbesserung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität (SF-36) der HBD überlegen war. Auch die Gewichtsreduktion war in der VLCKD-Gruppe signifikant höher.
Auswirkungen auf Entzündungsparameter und das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
In der VLCKD-Gruppe zeigte sich eine signifikante Reduktion folgender Entzündungsparameter in Woche 12 der Studie:
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- C-reaktives Protein
- Neutrophilen-Lymphozyten-Verhältnis
- Gesamtzahl der Leukozyten
Die Forscher untersuchten weiterhin den Effekt der Ernährungsinterventionen auf das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, welches bei Adipositas verstärkt aktiviert wird und auch eine Rolle in der Pathophysiologie der Migräne spielt. Die Aldosteron-Plasmaspiegel waren in beiden Gruppen in Woche 8 signifikant erhöht, mit einer stärkeren Ausprägung in der VLCKD-Gruppe.
Limitationen der Studie
Die Limitationen der Studie sind die geringe Teilnehmerzahl und das monozentrische Setting. Die Studie wurde während der COVID-19-Pandemie durchgeführt, was laut den Autoren einen Einfluss auf die Einhaltung der Ernährungsvorgaben gehabt haben könnte.
Ketogene Diät als Add-on zur Migräneprophylaxe
Die Autoren sehen die VLCKD als effektiv in der Migräneprophylaxe und schlagen diese in Kombination mit medikamentösen Therapien vor. Auch als Add-on-Therapie bei Patienten mit unzureichendem Ansprechen auf die üblichen Medikamente zur Migräneprophylaxe sei die VLCKD geeignet.
Ketogene Ernährung bei weiteren neurologischen Erkrankungen
Das Potenzial der KET wird zunehmend auch bei anderen neurologischen Erkrankungen erforscht. Es gibt Hinweise darauf, dass die KET bei Demenz, Parkinson und Multipler Sklerose positive Effekte haben könnte. Diese Erkrankungen scheinen eine gemeinsame metabolische Basis zu haben, nämlich eine gestörte Glukoseaufnahme bzw. -verwertung im Gehirn.
Alzheimer-Krankheit
Bei Alzheimer-Patienten ist die Glukoseaufnahme im Gehirn gestört. Studien deuten darauf hin, dass die KET die kognitiven Funktionen verbessern und schädigende Eiweißablagerungen (Amyloid) im Alzheimer-Tiermodell reduzieren kann. Die Forschung untersucht auch die Auswirkungen von oralen oder intravenösen Ketonsupplementen.
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Multiple Sklerose (MS)
Nach einer ketogenen Diät für die Dauer von sechs Monaten hatten sich die körperlichen Behinderungen und die Müdigkeit von MS-Patienten verringert, während ihre Gehgeschwindigkeit, Stimmung und Lebensqualität sich verbesserten. Die Blutwerte der Patienten wiesen zum Ende dieser Diät mehr entzündungshemmende und weniger entzündungsfördernde Substanzen auf. Nach Angaben der Forscher kann die ketogene Diät für Patienten mit schubförmiger MS außerdem als sicher und gut verträglich angesehen werden.
Eine mögliche Erklärung, warum sich eine ketogene Diät bei MS positiv auswirken kann, liefert eine weitere Studie: Neuroinflammatorische Erkrankungen, die dem Nervensystem schaden, bringen offenbar auch den Energiestoffwechsel des Gehirns aus dem Gleichgewicht. Als Gegenmaßnahme stellt sich der Nervenzell-Stoffwechsel auf Fett als primärer Energiequelle um. „Dabei ist eine ketogene Diät offenbar gut geeignet, um die erforderliche Menge Fett zur Energiegewinnung zu liefern. Das würde einen verstärkten Energiestoffwechsel in den Nervenzellen ermöglichen, so dass sich der Schweregrad der MS-Erkrankung reduzieren kann“, erläutert Prof.
Wirkmechanismen der KET bei neurologischen Erkrankungen
Die genauen Wirkmechanismen der KET bei neurologischen Erkrankungen sind noch nicht vollständig verstanden. Es wird vermutet, dass Ketonkörper neuroprotektive und krankheitsmodifizierende Effekte haben. Mögliche Mechanismen umfassen:
- Verbesserte Energieversorgung des Gehirns: Ketonkörper können als alternative Energiequelle dienen, wenn die Glukoseverwertung gestört ist.
- Reduktion von Entzündungen: Die KET kann Entzündungsprozesse im Gehirn reduzieren.
- Schutz vor oxidativem Stress: Die KET kann die Expression von Genen hochregulieren, die am Schutz vor oxidativem Stress beteiligt sind.
- Modulation der Neurotransmission: Ketonkörper können die GABAerge Neurotransmission verstärken und die glutamaterge Neurotransmission reduzieren.
Ketogene Ernährung und Krebs
Tumorzellen zeigen eine bis zu 200-fach erhöhte Glykolyse-Tätigkeit. Die KET zielt darauf ab, diesen Stoffwechselweg zu stören und den Tumorzellen die Hauptenergiequelle Glukose zu entziehen. Präklinische Daten deuten auf synergistische Effekte in Kombination mit Radiochemotherapie hin. Klinische Studien zeigen bisher bei geringen Fallzahlen keine eindeutigen Ergebnisse.
Praktische Umsetzung der ketogenen Ernährung
Grundprinzipien
Die ketogene Diät ist eine Ernährungsform, die sehr arm an Kohlenhydraten, jedoch reich an Fett ist. Wer sich ketogen ernährt, nimmt sehr wenig Kohlenhydrate, aber dafür viel Fett und etwas mehr Eiweiß im Vergleich zur normalen Mischkost auf. Langfristig bedeutet dies, dass der Körper anstelle von Kohlenhydraten verstärkt sogenannte Ketonkörper als Energiequelle heranzieht. Diese werden in der Leber aus Fettreserven und Nahrungsfetten hergestellt.
Kohlenhydratrestriktion
Wer sich ketogen ernähren möchte, muss Kohlenhydrate radikal einsparen. Die radikalste Form ist die klassische ketogene Diät. Hier durften früher lediglich 10 bis 15 Gramm Kohlenhydrate pro Tag als Höchstmenge verzehrt werden. Heute ist dabei insbesondere das Verhältnis von Fetten zu Kohlenhydraten und Eiweißen relevant, das bei jeder einzelnen Mahlzeit einzuhalten ist. Hierbei werden pro Gewichtsanteil Eiweiß und Kohlenhydrate vier Gewichtsanteile Fett empfohlen.
Geeignete Lebensmittel
Fette sind Hauptenergielieferanten der Keto-Diät: Sie liefern zwischen 60 und 90 Prozent der zugeführten Kalorien. So landen beispielsweise folgende Lebensmittel reichlich auf dem Teller:
- Pflanzenöle (z. B. Oliven- und Kokosöl)
- Butter, Schmalz und Sahne
- möglichst fettreicher Fisch (z. B. Lachs, Hering, Makrele)
- möglichst fettreiches Fleisch (z. B. Hack, Speck, Nackensteak)
- möglichst fetter Käse (z. B. Camembert, Parmesan, Mozzarella)
- Eier
- Nüsse und Samen
- Avocados
- Pilze
- Salate
- Stärkearmes Gemüse (z. B. Blumenkohl, Zucchini, Brokkoli)
Zu vermeidende Lebensmittel
Und diese und einige weitere Lebensmittel befinden sich auf der „verbotenen“ Seite:
- Zucker (Süßstoffe wie Erythrit, Stevia oder Xylit sind in kleinen Mengen erlaubt)
- Getreideprodukte (inkl. Brot, Nudeln, Reis)
- Hülsenfrüchte (z. B. Erbsen, Bohnen, Linsen)
- Stärkereiches Gemüse (z. B. Kartoffeln)
- Zuckerreiches Gemüse (z. B. Möhren)
- Obst (außer Beeren in Maßen)
- Gezuckerte Softdrinks
- Alkohol
- Alle verarbeiteten Lebensmittel (z. B. Pizza, Ketchup, Schokolade)
Überwachung und Anpassung
Grundvoraussetzung ist eine ausführliche, begleitende Ernährungsberatung. Der Ketosewert sollte bestimmt werden. Die KET muss ärztlich verordnet und von einem Behandlungsteam aus Ärzten und Ernährungsfachkräften begleitet werden. Bei Kindern sollte sie stationär eingeleitet werden.
Mögliche Nebenwirkungen und Risiken
Eine starke Einschränkung der Kohlenhydrate, wie sie bei der Keto-Diät erfolgt, beeinflusst nicht nur unser Wohlbefinden und unsere Leistungsfähigkeit, sondern kann sich auch negativ auf einzelne Stoffwechselparameter auswirken.
Mögliche Nebenwirkungen können Kopfschmerzen, Konzentrationsprobleme, Erschöpfung, Verstopfung, Muskelkrämpfe und erhöhte Harnsäure- und Harnstoffspiegel sein. Kurzfristige Nebenwirkungen bei Kindern umfassen u. a. Fatigue, Dehydration, Reflux, Hypoglykämie und Übelkeit.
Kontraindikationen
Für Kinder, Schwangere, Menschen mit Untergewicht, Schilddrüsenerkrankungen, Leberzirrhose, Gallenbeschwerden oder Störungen der Fettverdauung ist diese Ernährung allerdings nicht geeignet. Das gilt auch für Menschen mit Schlafproblemen, chronischem Stress, Regelbeschwerden und Essstörungen.
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