Ein Schlaganfall zählt zu den häufigsten Ursachen für bleibende Behinderungen weltweit. Die Suche nach unterstützenden Maßnahmen zur Regeneration des Gehirns und zur Verbesserung der Lebensqualität nach einem Schlaganfall ist daher von großer Bedeutung. In diesem Kontext rücken exogene Ketone zunehmend in den Fokus der Forschung. Die potenziellen Vorteile von Ketonen, insbesondere für das Gehirn, werden immer deutlicher. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Aspekte von Ketonen und ihre Auswirkungen auf die Gehirnfunktion, von den Grundlagen der Ketogenese bis hin zu den neuesten Forschungsergebnissen über die neuroprotektiven Eigenschaften von Ketonen.
Was sind Ketone?
Normalerweise ist Glucose (Traubenzucker) unsere Hauptenergiequelle. Unser Körper gewinnt Glucose aus Kohlenhydraten (Brot, Pasta, Reis, Hülsenfrüchten, Obst, Kartoffeln, Nüssen etc.). Wenn aber - aus welchen Gründen auch immer - keine Kohlenhydrate mehr im Körper eintreffen, dann braucht es eine Alternative. Diese Alternative heißt Ketonkörper. Dies sind Verbindungen, die in der Leber aus Fettsäuren hergestellt werden, wenn der Körper keine Kohlenhydrate bekommt. Chemisch betrachtet sind Ketone eine große Gruppe von Verbindungen mit einer Carbonylgruppe (C=O) zwischen zwei Kohlenstoffatomen. Aceton (Lösungsmittel) gehört zu den Ketonen, aber auch z. B. Aceton gehört zum Beispiel dazu. Oft wird der Begriff Ketone synonym für Ketonkörper verwendet, was nicht in jedem Fall korrekt ist. Denn nicht alles, was Ketonkörper genannt wird, ist chemisch gesehen auch ein Keton.
Zur Ketose kommt es bei Kohlenhydratmangel. Acetoacetat ist der erste Ketonkörper, der während der Ketogenese (Ketonkörperbildung in der Leber) gebildet wird. Beta-Hydroxybutyrat (BHB) wird aus Acetoacetat durch eine enzymatische Reaktion gebildet. Chemisch gesehen ist BHB aber weder Keton noch Ketonkörper, da die Verbindung keine Carbonylgruppe besitzt. Dennoch wird BHB als Keton bzw. BHB ist eng mit dem Ketonkörper Acetoacetat (AcAc) verwandt, so dass AcAc in BHB umgewandelt werden kann und umgekehrt. Aceton entsteht spontan durch den Zerfall von Acetoacetat. Dieser Ketonkörper dient also nicht als Energiequelle. Die Leber bildet zwar Ketonkörper, kann diese aber selbst nicht nutzen. Das bedeutet, die Leber gibt alle gebildeten Ketonkörper für andere Organe ans Blut ab.
Ketose und Energieversorgung des Gehirns
Im Fastenzustand schwinden die Glukose- und Glykogenreserven des Körpers rasch - daher wird Fett nach 12 bis 24 Stunden als hoch kalorischer, alternativer Brennstoff genutzt. Fett als Energiequelle lässt sich jedoch vom Gehirn nicht nutzen, da weder Fett noch Fettsäuren die Blut-Hirn-Schranke überwinden können. Als "physiologischer Rettungsanker" für die Energieversorgung des Gehirns dienen daher Ketone, die ebenfalls aus dem Fettabbau in der Leber entstehen. Sie können über einen spezifischen Transporter das Gehirn erreichen und dienen als alternativer Brennstoff zur Energiegewinnung - während des Fasten erhalten also Ketone die Gehirnfunktion. Während der Ketose oder des Fastens produziert die Leber die benötigte Glucose durch Glukoneogenese (Bildung von Glucose) aus Aminosäuren oder Glycerin. Letzteres wird gerade in der Ketose sowieso beim Fettabbau frei. Die Fettsäuren werden entweder zu Ketonkörpern verwandelt oder aber auch direkt verbrannt (von Leber, Herz und Muskulatur, also von Organen mit vielen Mitochondrien).
Ketogene Ernährung
Wer ketogen isst - also sehr kohlenhydratarm und gleichzeitig fettreich - gerät innerhalb weniger Tage in Ketose. Der Körper bildet nun eigenständig Ketone bzw. Die ketogene Ernährung ist jedoch für viele Menschen nicht praktizierbar. Bei einer ketogenen Ernährung stammen 90% der Kalorien aus fettreichen Nahrungsmitteln. Proteine machen in der Regel nicht mehr als 1 g/kg Körpergewicht aus und Kohlenhydrate sind auf ein Minimum begrenzt, meist zwischen 30 und 50 g pro Tag. Durch die starke Einschränkung der Kohlenhydrate und den hohen Fett - verzehr wird die Produktion von Ketonkörpern wie Acetoacetat und β-Hydroxybutyrat in der Leber angeregt. Ketonkörper bieten zahlreiche Vorteile, insbesondere für das Gehirn und den Stoffwechsel. Sie können schneller als Glukose vom Gehirn verwertet werden und erzeugen dabei mehr ATP (+ 27%). Sie verbessern den oxidativen Stoffwechsel in den Mitochondrien, was die ATP-Produktion steigert.
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Die ketogene Diät ist eine extrem fettreiche, kohlenhydratarme isokalorische Spezialdiät, die den metabolischen Zustand des Fastens imitiert. Sie wird erfolgreich in der Behandlung pharmakoresistenter Epilepsien im Kindesalter eingesetzt. Bei GLUT1-Defekt und Pyruvat-Dehydrogenase-Mangel, Erkrankungen des zerebralen Energiestoffwechsels, ist sie sogar die Therapie der Wahl. Die ketogene Diät muss stationär eingeleitet werden. Eine enge medizinische Kontrolle durch ein erfahrenes Team aus Pädiater und Ernährungsfachkraft ist erforderlich. Eine sorgfältige Schulung der Familien in der Berechnung und Durchführung der Diät, sowie eine intensive Begleitung in der Klinik und zu Hause sind Grundvoraussetzungen für ein gutes Gelingen. Erforderlich sind regelmäßige Verlaufskontrollen von Ketose und Wirkung, Gedeihen, Nebenwirkungen und Mitarbeit.
Exogene Ketone: Eine Alternative?
Als Alternative werden exogene Ketone angeboten. Wenn Sie auf der Suche nach exogenen Ketonen finden Sie einerseits Präparate, die exogene Ketone enthalten, aber auch Präparate (Keto-Booster), die keine Ketone enthalten, dafür die körpereigene Ketonkörper-Bildung fördern sollen. Exogene Ketone sind synthetisch hergestellte Formen von Ketonkörpern - insbesondere Beta-Hydroxybutyrat (BHB) -, die dem Körper von außen zugeführt werden.
Exogene Ketone enthalten Beta-Hydroxybutyrat (BHB), das direkt als Ketonkörper in den Blutkreislauf aufgenommen wird. Meist gibt es die Präparate in Pulverform. Ketonester sind flüssig. Da exogene Ketogene ein Novel Food sind, werden sie nur von wenigen Händlern angeboten, z. B. iHerb, das seinen Sitz in den USA hat und daher an Privatpersonen auch solche Nahrungsergänzungsmittel verkaufen darf, die in der EU als Novel Food gelten.
Keto-Booster enthalten keine exogenen Ketone, sondern fördern die Produktion von endogenen Ketonen im Körper. Sie sind daher auch in der EU bzw. Als Keto-Booster werden häufig MCT-C8-Produkte bezeichnet, z. B. Sie enthalten insbesondere die Caprylsäure, eine mittelkettige Fettsäure. Nimmt man ein MCT-Produkt ein, führt dies zu einem moderaten Anstieg der Ketone im Blut auf 0,5 - 1 mmol/l (allerdings kommt es bei höheren Mengen zu Magen-Darm-Beschwerden).
Exogene Ketone ermöglichen es, Ketonkörper direkt über die Verdauung ins Blut zu bringen, ohne dass auf Kohlenhydrate verzichtet werden muss. Sie werden vom Körper und Gehirn bevorzugt als Energiequelle genutzt, sobald sie verfügbar sind. Durch die Aufnahme von exogenen Ketonen stehen diese dem Körper schnell als Energiesubstrat zur Verfügung, wodurch eine nachweisliche Ketose erreicht werden kann, selbst bei einer normalen Ernährung mit Kohlenhydraten.
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Vorteile exogener Ketone
Exogene Ketone vs. Ketonkörper können präventiv und rehabilitativ bei diversen neuronalen oder metabolischen Störungen sinnvoll sein. Dies kann durch endogene Synthese oder exogene Zufuhr erreicht werden. Da für die endogene Synthese eine starke Kohlenhydratreduktion erforderlich ist, fällt die Umsetzung oft schwer. Hinzu kommt, dass viele Menschen eine eingeschränkte metabolische Flexibilität aufweisen, wodurch die Umstellung auf den Fettstoffwechsel nicht leicht ist. Exogene Ketone bieten hier eine sinnvolle Unterstützung in der Anfangsphase, da sie den Einstieg in die Ketose erleichtern und die Wahrscheinlichkeit für Nebenwirkungen reduzieren. Ihre appetitregulierende Wirkung erleichtert zusätzlich die Reduktion von Kohlenhydraten. Grundsätzlich sollten die Kohlenhydrate langsam reduziert werden, um die individuell optimale Menge für die Aufrechterhaltung der Ketose zu bestimmen. Exogene Ketone bieten hier eine schonende Alternative, die die Umstellung erleichtert und den Körper unterstützt. Eine dauerhafte Ketose kann jedoch nur durch eine ketogene Ernährung erreicht werden.
Anwendung exogener Ketone
Exogene Ketone können als präventive Ergänzung oder zur Leistungssteigerung der kognitiven oder physischen Performance täglich eingenommen werden. Je nach Zielsetzung ist dies zu unterschiedlichen Zeiten möglich. Um den energieliefernden Effekt zu nutzen, bietet sich die Einnahme etwa 30 Minuten vor dem Sport oder einer Fokus-Zeit an. Ketone können nüchtern, zwischendurch anstelle eines Snacks oder zu einer Mahlzeit eingenommen werden. Zur Schlafoptimierung ist eine Einnahme abends vor dem Schlafengehen möglich. Da Ketone individuell unterschiedlich wirken, sollte die Wirkung im Einzelfall getestet werden. Um nennenswerte Ketonwerte zu erreichen, sollten pro Portion etwa 10 Gramm Ketone enthalten sein.
Mögliche Nebenwirkungen
Exogene Ketone gelten als gut verträglich. Mögliche Nebenwirkungen wie Magenbeschwerden oder Durchfall treten meist nur bei zu schneller Einnahme auf.
Ketone und Gehirnfunktion
Das menschliche Gehirn ist in seiner Komplexität und differenzierten Leistungsfähigkeit einzigartig. Daher muss es rigoros vor Schwankungen des Körpermilieus abgeschirmt werden. Dies übernimmt die sog. Blut-Hirn-Schranke. Andererseits muss kontinuierlich und höchst effektiv Energie für die komplexen Leistungen bereitgestellt werden. Dies geschieht ausschließlich in Form von Glukose, die über den Glukosetransporter GLUT1 durch die Blut-Hirn-Schranke und dann weiter in die Nervenzellen transportiert wird.
Neuroprotektive Wirkung von Ketonkörpern
Nach einem Schlaganfall ist das Gehirn besonders anfällig für oxidativen Stress, Entzündungen und Energieunterversorgung. Studie aus Nature (2025): Diese Arbeit untersucht die Rolle exogener Ketone bei der Regeneration neuronaler Netzwerke nach ischämischen Ereignissen. Studie auf PubMed Central (PMC, 2025): Diese Übersichtsarbeit fasst aktuelle Erkenntnisse zur neuroprotektiven Wirkung von Ketonkörpern zusammen.
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Ketone bei neurologischen Erkrankungen
Bei diesen beiden Krankheiten ist die Glucoseaufnahme im Gehirn gestört. In einer Studie vom Mai 2019 zeigte sich, dass exogene Ketone bei psychischen Störungen hilfreich sein können (3). Es ging darin u. a. Wie und warum die genannten Störungen entstehen, ist noch nicht geklärt. Dazu könnte die Gabe von exogenen Ketonen gehören.
Ketogene Diäten sind ein möglicher Behandlungsansatz für therapierefraktäre Epilepsien. Über die Epilepsien hinaus gibt es aus Tierversuchen Hinweise, dass die ketogene Diät die Entstehung von neurodegenerativen Erkrankungen beeinflussen kann. Eine Stabilisierung der Zellhomöostase und ein antiinflammatorisches Milleu könnten hier eine Rolle spielen.
Bei Hyperinsulinämie und bei Störungen der ß-Oxidation, z. B. dem MAD-Defekt, ist die ketogene Diät selbst wirkungslos - hier gibt es jedoch erste Berichte über den erfolgreichen Einsatz von oral zugeführten Ketonen als diätetische Behandlungsmöglichkeit. In den nächsten Jahren kann hier mit Spannung die Weiterentwicklung auf diesem Gebiet erwartet werden.
Insulinresistenz, Ketose und Gehirngesundheit
Insulinresistenz, bei der Zellen unempfindlich gegenüber Insulin werden, wirkt sich negativ auf den Stoffwechsel und die Gehirngesundheit aus und steht in Verbindung mit kognitivem Abbau und neurodegenerativen Erkrankungen. Bei Insulinresistenz hat das Gehirn Schwierigkeiten, Glukose zu verwerten, was zu kognitiven Beeinträchtigungen führt. Ketose bietet eine alternative, stabile Energiequelle - Ketone - die diese kognitiven Probleme mildert und die Gehirnfunktion unterstützt, was eine ketogene Ernährung zu einer wirksamen präventiven Strategie macht.
Entzündungshemmende Wirkung
Wer sich extrem kohlenhydratarm ernährt, könnte damit Entzündungsreaktionen im Gehirn vermindern. Wie Forscher der University of California berichten, könnte der zugrunde liegende Mechanismus möglicherweise auch medikamentös simuliert werden. In Nature Communications veröffentlichten die Wissenschaftler um Raymond Swanson entsprechende Ergebnisse (doi: 10.1038/s41467-017-00707-0).
In ihrer Studie nutzten die Forscher das Molekül 2-Deoxyglukose. Der Stoff ist ein kompetitiver Antagonist zu Glukose und blockiert die Bindungsstelle der Hexokinase. So kann der Stoff einen Glukosemangel in der Zelle simulieren. Die Forscher verabreichten Ratten diesen Zucker. Durch eine intraperitoneale Injektion von Polysacchariden lösten die Forscher eine künstliche Entzündung bei den Ratten aus. Diese führte auch im Gehirn zu einer Aktivierung der Mikroglia, den Immunzellen des Gehirns. Die Forscher konnten den Entzündungszustand in histopathologischen Hirnschnitten nachweisen. Durch die Gabe der 2-Deoxyglukose konnten sie diese Entzündungsreaktion unterdrücken. Die Wissenschafter untersuchten in weiteren Experimenten den Grund für die reduzierten Entzündung: Durch die Gabe der Deoxyglukose kam es zu einer Verringerung des NADH/NAD+ Verhältnis im Zytosol. Dies aktivierte in der Zelle das C-terminal-binding protein (CtBP). Die Forscher stellten fest, dass dieses Protein für die Unterdrückung der Inflammation verantwortlich war. 2-Deoxyglukose ist jedoch in höheren Konzentrationen für Säugetiere toxisch. In einem zweiten Versuch synthetisierten die Forscher daher ein Peptid, welches CtBP direkt aktivieren konnte. So gelang es den Wissenschaftlern, durch eine Simulation des ketogenen Zustands die Inflammation zu unterdrücken. Schwer kranke Patienten sind häufig nicht in der körperlichen Verfassung, ketogen ernährt zu werden.
Verbesserte kognitive Funktion
Regelmäßige Ketonzufuhr verbessert die kognitive Funktion erheblich und verbessert Gedächtnis, Konzentration und geistige Klarheit. Ketone optimieren die Mitochondrienfunktion und reduzieren die Abhängigkeit von Glukose, wodurch Neuronen vor Schäden durch freie Radikale geschützt werden. Darüber hinaus besitzen Ketone starke entzündungshemmende Eigenschaften, die möglicherweise den mit chronischen Entzündungen verbundenen kognitiven Abbau bei Alzheimer und Parkinson verhindern.
Weitere Vorteile von Ketonen
Zusammengefasst bieten Ketonkörper zahlreiche gesundheitliche Vorteile, die von der Verbesserung der Mitochondrienfunktion und Energieproduktion über die Reduktion von Entzündungen und Schmerzempfindungen bis hin zur Optimierung des Stoffwechsels und der Insulinsensitivität reichen.
Appetitkontrolle
Exogene Ketone können den Appetit dämpfen (4), möglicherweise durch die Senkung des Ghrelinspiegels („Hungerhormon“). Der BHB-Spiegel stieg 60 Minuten nach dem Ketongetränk von 0,2 auf 3,3 mmol/l und blieben für 4 Stunden erhöht. Das Ketongetränk führte zu einer signifikanten Reduktion von Hunger und Essverlangen (um ca. 50 % für 1,5 bis 4 Stunden). Man könnte exogene Ketone somit als Ergänzung zur Appetitkontrolle nutzen, ohne dass eine ketogene Diät erforderlich ist. Ghrelin ist ein Hormon, das vor allem im Magen produziert wird und den Hunger steigert.
Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit
Exogene Ketone können die körperliche Leistungsfähigkeit verbessern. In der zuvor verlinkten Studie von 2017 gab man exogene Ketone mit Glucose. Die Kombination von exogenen Ketonen und Kohlenhydraten kann sowohl vor als auch nach dem Sport sinnvoll sein - je nach Zielsetzung. Bei intensiver körperlicher oder geistiger Anstrengung kommt es zu einem erhöhten Energiebedarf. Bei Leistungssportlern oder während des Fastens ist eine kurzfristige Energieversorgung mit Hilfe von exogenen Ketonen häufig willkommen.
Hilfe bei der Keto-Adaption
Exogene Ketone könnten Menschen helfen, die die Keto-Adaption unterstützen möchten, da exogene Ketone u. U. Als Keto-Grippe bezeichnet man vorübergehende Symptome wie Müdigkeit, Kopfschmerzen und Konzentrationsprobleme, die während der Umstellung auf eine ketogene Ernährung auftreten können. Keto-Adaption bezeichnet den Prozess, bei dem der Körper lernt, effizient Fett und Ketonkörper als Hauptenergiequelle zu nutzen, anstelle von Kohlenhydraten. Es ist der Weg zu einer erfolgreichen Ketose.
Die optimale Ernährung für die Gehirngesundheit: Tierbasierte Keto
Eine tierbasierte ketogene Ernährung betont nährstoffreiche tierische Lebensmittel wie hochwertiges Fleisch, fetten Fisch, Eier und Innereien. Diese Lebensmittel liefern wichtige Nährstoffe für die Gehirngesundheit, darunter Omega-3-Fettsäuren, Vitamin B12, Cholin und hoch bioverfügbare Proteine. Erwägen Sie die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln, um die Nährstoffaufnahme zu unterstützen, wenn Sie eine Keto-Diät einhalten.
- Omega-3-Fettsäuren (in Lachs, Sardinen und Weidefleisch enthalten): Lebenswichtig für die Zellstruktur, die Reduzierung von Entzündungen und die Verbesserung der kognitiven Klarheit.
- Vitamin B12: Essentiell für die Nervenfunktion und die Gesundheit der Neurotransmitter.
- Cholin (reichlich vorhanden in Eigelb und Leber): Schlüssel zur Produktion von Acetylcholin, das für Lernen und Gedächtnis entscheidend ist.
- Ghee: Geklärte Butter aus der Milch von Weidekühen, perfekt zum Kochen bei hohen Temperaturen und eine reichhaltige Quelle für gesunde Fette, die die Darm- und Gehirngesundheit unterstützen.
Metabolische Vorteile: Verbesserte Fettverbrennung und kognitive Leistung
Ketose steigert die Stoffwechseleffizienz Ihres Körpers und verbessert insbesondere die Fettverbrennung. Ein erhöhter Stoffwechsel fördert die Autophagie - die Art und Weise, wie Ihr Körper beschädigte Zellen beseitigt und erneuert. Dieser Prozess ist besonders wichtig für die Aufrechterhaltung einer optimalen Gehirnfunktion, die Reduzierung von Entzündungen und die Aufrechterhaltung der kognitiven Klarheit.
Häufige Mythen über die Keto-Diät
- Mythos: Die Keto-Diät ist langfristig ungesund.
- Realität: Bei ausgewogener Ernährung kann die Keto-Diät langfristig sicher durchgeführt werden.
- Mythos: Die Keto-Diät verbraucht Nährstoffe.
- Realität: Eine gut formulierte Keto-Diät deckt alle Nährstoffbedürfnisse.
- Mythos: Die Keto-Diät wirkt sich negativ auf den Cholesterinspiegel aus.
- Realität: Es hat sich gezeigt, dass die Keto-Diät die Cholesterinwerte verbessert und das nützliche HDL-Cholesterin erhöht.
- Mythos: Das Gehirn braucht ausschließlich Glukose.
- Realität: Das Gehirn nutzt Ketone effektiv und bevorzugt sie, wenn sie verfügbar sind.
- Mythos: Die Keto-Diät behindert die sportliche Leistung.
- Realität: Nach der Anpassung verbessert die Keto-Diät in der Regel die Ausdauer und Energiestabilität.
Fazit
Ketone sind eine effektive, alternative Energiequelle für den Körper, insbesondere in der Ketose, wenn Kohlenhydrate fehlen. Einerseits bilden sie sich sodann auf natürliche Weise beim Fettabbau. Letztere erhöhen den Ketonspiegel unabhängig von der Ernährung und bieten vielversprechende Vorteile für kognitive Funktionen, die körperliche Leistung und bestimmte neurologische sowie psychische Erkrankungen. Exogene Ketone sind kein Wundermittel, aber ein vielversprechender Baustein in einem ganzheitlichen Rehabilitationskonzept nach einem Schlaganfall. Die Forschung in diesem Bereich ist vielversprechend und könnte in Zukunft neue Therapieansätze eröffnen.