Tiivistelmä

Suosiotaan kasvattavan ketogeenisen ruokavalion (KD) vaikutuksista terveyteen ei ole tehty kattavaa tutkimuskatsausta. Tämä kirjallisuuskatsaus kokoaa yhteen tutkimuksia ketogeenisen ruokavalion vaikutuksista mikrobiomiin, epigenomiin, diabeteksen hoitoon, laihtumiseen, sydän- ja verisuoniterveyteen sekä alttiuteen sairastua syöpään. Tämä ensimmäinen osa käsittelee mikrobiomia.

KD voi lisätä mikrobiomin geneettistä monimuotoisuutta ja bakteroidien määrää suhteessa firmikuutteihn. Firmikuutit on bakteerien pääjakso, johon kuuluu kolme luokkaa ( bacillus, listeria ja staphylococcus) ja yli 250 bakteerisukua.

KD vaikuttaa suotuisasti epigenomiin, koska se luo signaloivan molekyylin, joka tunnetaan nimellä β-hydroksibutyraatti (BHB).

KD on auttanut diabetesta sairastavia potilaita laskemaan HbA1c:tä ja vähentämään insuliinin tarvetta. On myös näyttöä siitä, että KD on erinomainen ruokavalio painonhallinnassa. Tutkimusten mukaan KD vähentää sisäelinten rasvoittumista/ viskeraalista rasvaa ja auttaa ruokahalun hallinnassa.

Tutkimukset viittaavat siihen, että runsasrasvainen ruokavalio parantaa lipidiprofiileja laskemalla LDL-kolesterolia, lisäämällä HDL-kolesterolia ja vähentämällä triglyseridejä (TG).

Warburg-vaikutteen* avulla KD:tä käytetään adjuvanttihoitona syöpäsolujen nälkiinnyttämiseen, mikä tekee syöpäsoluista alttiimpia kemoterapialle ja säteilyhoidolle. KD:n mahdolliset positiiviset vaikutukset kullakin näistä alueista edellyttävät lisäanalyysejä, parempia tutkimuksia ja hyvin suunniteltuja satunnaistettuja kontrolloituja tutkimuksia, joilla voidaan edelleen valaa tämän ruokavalion tarjoamia terapeuttisia mahdollisuuksia.

1. Johdanto

Ketoosi saavutetaan rajoittamalla hiilihydraattien saantia, kohtuullistamalla proteiinin kulutusta ja lisäämällä rasvasta saatujen kalorien määrää [1].

Hiilihydraattien rajoittaminen ohjaa elimistön glukoosiaineenvaihduntasta rasva-aineenvaihduntaan. Rasva ja ketoaineet korvaavat hiilihydraateista saatavan glukoosin ensisijaisena energianlähteenä. Sokereiden rajoittaminen vie aineenvaihdunnan tilaan, jossa keho käyttää rasvaa ensisijaisena polttoaineena. Ketogeenisellä ruokavaliolla aineenvaihdunta ohjataan polttamaan rasvasoluihin varastoitua rasvaa energiaksi.

Havaintojen mukaa ketogeeninen ruokavalio tehostaa eräitä syöpähoitoja ja parantaa syövän ennustetta. Lue ketogeenisestä ruokavaliosta syövän terapiana.

KD parantaa solujen terveyttä autofagiana tunnetun soluja puhdistavan ja uusivan mekanismin seurauksena. Betahydroksibutyraatin roolia aivosolujen toiminnan tehostajana tutkitaan mm. Yhdysvaltojen puolustusministeriössä ja NASA:ssa. [2, 3]

Lihavuudesta, aikuistyypin diabeteksesta ja metabolisesta oireyhtymästä kärsivien ihmisten määrä on globaalisti kasvussa. Metabolisen oireyhtymän yleisiä merkkejä ovat keskivartalolihavuus, insuliiniresistenssi, korkea verenpaine, kohonneet triglyseriditasot ja verenpainetauti. [4,5]

Edellä listatut kardiometaboliset oireet lisäävät sydän- ja verisuonitautien, diabeteksen, aivohalvauksen ja Alzheimerin taudin riskiä. WebMD:n mukaan USA:ssa on tällä hetkellä 27 miljoonaa tyypin 2 diabetesta sairastavaa. 86 miljoonaalla amerikkalaisella on esidiabetes. CDC arvioi, että lähes 40 prosenttia amerikkalaisista aikuisista ja noin 20 prosenttia lapsista on lihavia. [6,7].

Eräät tutkijat ovat argumentoineet, että nämä sairaudet ovat seurausta hiilihydraatti-intoleranssista ja insuliiniresistenssistä. Ruokavalio, joka vähentää altistusta hiilihydraateille (mukaan lukien täysjyväviljat), voi olla painonhallinnan ja terveyden kannalta suotuisa. [8]

Terveysvaikutusten osalta tutkimusraportissa seurataan kahta ruokavaliota: tavallista ketogeenistä ruokavaliota ja terapeuttista ketogeenistä ruokavaliota (kuva 1). Molemmat ruokavaliot rajoittavat hiilihydraattien saantia vaihtelevassa määrin. Terapeuttista ketogeenistä ruokavaliota, joka rajoittaa merkittävästi sekä hiilihydraatteja että proteiinia, käytetään myö epilepsian ja eräiden syöpien hoidossa.

Amerikkalaisten ravitsemusohjeiden mukaan 45-65 % päivittäisestä energiasta pitäisi saada hiilihydraateista, eli sokereista (kuva1). Henkilöllä, joka kuluttaa 2000 kilokaloria päivässä, määrä vastaa 225-325 g hiilihydraatteja. [9].

Kuva 1

Kuvateksti: Vertailu tavallisen amerikkalaisen ruokavalion, terapeuttisen KD:n ja perinteisen ketogeenisen ruokavalion makroravinteiden suhteellisista osuuksista. Terapeuttista ketogeenistä ruokavaliota käytetään joskus epilepsia- ja syöpähoitojen osana.

Vähähiilihydraattinen/runsasrasvainen ruokavalio on valtavirtaistumassa. Karppaamisen, eli LCHF-ruokavalion ja vähähiilihydraattisen ketogeenisen ruokavalion (LCKD) välillä on eroja.

Ketoosi saavutetaan yleensä joko paastoamisella tai hiilihydraattien huomattavalla rajoittamisella. Vähähiilihydraattinen ruokavalio viittaa tyypillisesti ruokavalioon, jossa hiilihydraattien saanti on 50-150 g päivässä. Vaikka LCHF sisältää vähemmän hiilihydraatteja kuin ravintosuositukset, se ei laske hiilihydraattien saantia tarpeeksi aineenvaihdunnan ohjaamiseksi ketoosiin.

Hiilihydraattien päivittäisen saannin rajoittaminen 20-50 grammaan johtaa siihen, että solut eivät saa riittävästi energiaa glukoosista, jolloin aineenvaihdunnan on pakko siirtyä varajärjestelmään – eli polttamaan energiaksi kehon varastoimaa läskiä. [10].

Ketogeeninen ruokavalio kääntää tutun ruokapyramidin ylösalaisin. Runsaasti hiilihydraatteja sisältävän ruokavalion sijaan KD sisältää runsaasti rasvaa (Kuva2). Hiilihydraattirajoitus alentaa veren glukoosipitoisuutta. Myöhemmät insuliinipitoisuuden muutokset ohjaavat kehoa siirtymään rasvan säilyttämisen ja varastoimisen tilasta rasvan polttamiseen. Rasvassa on 2,5 x enemmän energiaa kuin hiilihydraateissa, joten runsaasti rasvaa sisältävä ruokavalio pitää hyvin nälän kurissa ehkäisten rajuja verensokeri- ja insuliinipiikkejä. [10].

Kun hiilihydraatit (sokerit) korvataan rasvalla, ketoaineiden tuotanto (ketogeneesi) käynnistyy. Ketogeneesi muodostaa maksassa eräistä aminohapoista ja sitruunahappokierron lopputuotteista asetonia, asetoasetaataattia ja β-hydroksibutyraattia, joita lähes kaikki elimistön solut pystyvät käyttämään energianlähteinä. Poikkeuksena on veren punasolut ja eräät hermosolut, joilta puuttuu mitokondriot; ne tarvitsevat välttämättä ravinnokseen glukoosia. Aineenvaihdunta osaa kuitenkin syntetisoida kaiken tarvitsemansa glukoosin glukoneogeneesissä. [11]

Tutkimukset viittaavat siihen, että β-hydroksibutyraatti toimii signaalimolekyylinä jolla voi olla rooli ruokahalun tukahduttamisessa. [12]

Kuva2

Kuvateksti: Vertailu ravintosuositusten ruokapyramidista, ml. tärkeimmät makroravinteet (hiilihydraatit, proteiinit, rasvat), ketogeenisen ruokavalion ruokapyramidiin.

Käytettävissä olevissa tiedoissa on jonkin verran epäyhtenäisyyttä. Tämän tarkastelun tavoitteena on korostaa ketogeenisen ruokavalion roolia mikrobiomin, epigeneettisten tekijöiden, laihtumisen, diabeteksen, sydän- ja verisuonitautien sekä syövän suhteen. (Kuva 3).

Kuva3.

Ketogeenisen ruokavalion mahdolliset terapeuttiset vaikutukset mikrobiomiin, epigenomiin, diabeteksen lääkkeettömään hoitoon, laihduttamiseen ja sydän- ja verisuonitauteihin.

2. Ketogeenisen ruokavalion vaikutus mikrobiomiin

Mikrobiomin biljoonat mikroskooppiset organismit kolonisoivat ruoansulatuskanavan ja suoliston. Mikrobiomi koostuu yli 8000 erityyppisestä bakteerista, arkista, viruslajista ja sienestä, jotka elävät monimutkaisessa ekosysteemissä. Ihmisen ja mikrobiomin suhde on mutualistinen – molempia hyödyttävä. [13]

Miksi mikrobiomi on niin tärkeä?

• Ruoansulatus:Suolistossa elävä mikrobisto auttaa meitä hajottamaan ruokaa ja imemään ravinteita. Se tuottaa myös vitamiineja ja muita ravintoaineita, joita elimistömme tarvitsee.
• Immuunijärjestelmä:Mikrobiomi kouluttaa immuunijärjestelmämme erottamaan haitalliset bakteerit hyödyllisistä. Se auttaa myös suojaamaan meitä infektioilta.
• Aineenvaihdunta:Mikrobit vaikuttavat aineenvaihduntamme monin tavoin. Ne voivat esimerkiksi vaikuttaa painoon, verensokerin säätelyyn ja jopa mielialaan.
• Hermosto:Suolisto-aivo-akselin kautta mikrobit vaikuttavat aivojen toimintaan. On havaittu yhteyksiä suolistomikrobiston ja esimerkiksi ahdistuksen, masennuksen sekä neurodegeneratiivisten sairauksien välillä.

Viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että elintavat, kuten riittävä uni, liikunta, ruokavalio ja antibiootit vaikuttavat mikrobiomin geneettiseen koostumukseen. Mikrobiomi osallistuu ravinnon hyödyntämiseen tuottaen aineenvaihduntatuotteina mm. hyödyllisiä lyhytketjuisia rasvahappoja, eräitä vitamiineja ja serotoniinia*.

Ruoansulatuskanavan ja suoliston bakteerit, arkit ja sienet vaikuttavat ravintolähteiden aineenvaihduntaan. Erilaisilla bakteereilla on erilaisia kykyjä hyödyntää ravintoa. Vaikutus havaitaan esimerkiksi postprandiaalisessa (aterianjälkeisessä) glukoosivasteessa (PPGR). [13]

Verensokerin homeostaasista huolehtiminen vähentää monien aineenvaihduntasairauksien, kuten diabeteksen ja lihavuuden riskiä. Weizmann-instituutissa tehty tutkimus osoitti, että matemaattista algoritmia voidaan soveltaa yksilön mikrobiomiprofiilin määrittämisessä ja tämän glykeemisen vasteensa ennustamiseen. Yksilön glykeemistä vastetta erilaisiin elintarvikkeisiin voidaan hyödyntää yksilöllisen ruokavalion suunnittelussa. Tulokset vahvistettiin Mayo-klinikalla. [13, 14].

Mikrobiomilla on merkittävä rooli ihmisten terveydelle. Se rakentuu erityisesti ympäristötekijöiden vaikutuksesta. Rothschild et al. tekemän tutkimuksen mukaan., suoliston mikrobiomin periytyvyys on vain 1,9%, kun taas yli 20 prosenttia vaihtelevuudesta liittyi ruokavalioon ja elämäntapaan. [15]

Tutkimus, jossa tutkittiin prebioottisten elintarvikkeiden, kuten inuliinin ja oligosakkaridien etuja, havaittiin, että bifidobakteerien määrä lisääntyminen paksusuolessa kasvatti muiden butyraattia tuottavien bakteerien osuutta mikrobiomissa. [16]

Toisessa tutkimuksessa havaittiin, että suoliston mikrobiomin monimuotoisuuteen vaikutti enemmän länsimainen ruokavalio kuin koehenkilöiden painoindeksi. Länsimaisia ruokavalioita noudattaneiden henkilöiden suolistossa huonot mikrobit (firmikuutit) lisääntyivät ja vastaavasti hyödyllisten bakteroidien kannat pienenivät. [17]

Tutkimuskatsauksessa raportoitiin positiivisia muutoksia suoliston mikrobiomissa ja yleisessä terveydessä henkilöillä, jotka noudattivat energiaa rajoittavaa ruokavaliota sekä ruokavalioissa, jotka sisälsivät runsaasti kuitua ja kasviksia. [18]

Runsaasti prosessoitua ruokaa syömällä ihmiset vähentävät mikrobiomin monimuotoisuutta, kun taas runsaasti hedelmiä ja vihanneksia sisältävä ruokavalio lisää monimuotoisuutta suoliston mikrobiomissa [19].

Suoliston mikrobiomit, joista puuttui geneettinen monimuotoisuus, liittyivät lihavuuteen, insuliiniresistenssiin, dyslipidemiaan ja tulehdukselliseen fenotyyppiin. [20]

Vaikuttaako ketogeeninen ruokavalio positiivisesti tai negatiivisesti mikrobiomin lajiston monimuotoisuuteen?

Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että täysjyväviljalla on keskeinen rooli terveen mikrobiomin kehittämisessä ja ne ovat välttämättömiä hyvän terveyden kannalta. Saako ketogeenistä ruokavaliota noudattava henkilö tarpeeksi täysjyvätuotteita terveellisen mikrobiomin ylläpitämiseksi? [12, 21]

Adam-Perrot et al. mukaan vähähiilihydraattisilla ruokavalioilla on riski olla ravitsemuksellisesti riittämättömiä kuidun, välttämättömien vitamiinien, kivennäisaineiden ja raudan saannin osalta. Tämä tulkinta perustuu yleisesti suositeltujen ruokavalioiden analyysiin ja tutkimuksiin, jotka on tehty välttämättömien ravintoaineiden saannin määrittämiseksi samalla kun kulutetaan vaihtelevia määriä hiilihydraatteja [12, 22].

Suolistomikrobiomin terveyden kannalta on tärkeää, että ketogeenistä ruokavaliota noudattavat ihmiset suosivat sellaisia vähähiilihydraattisia ravintoaineita, jotka sisältävät kuitua. Lisäksi ketogeenisessa ruokavalion tulee sisältää kohtuullisesti proteiineja (n. 1,5g/painokilo/päivä). [23]

Jos ketogeeniseen ruokavalioon sisältyy punaista lihaa ja sisäelimiä kuten maksaa, ruokavalio turvaa riittävä raudan saannin. Vihreiden kasvisten, kuten pinaatin ja parsakaalin, pähkinöiden, marjojen ja resistenttiä tärkkelystä* sisältävien kasvisten saanti ylläpitää terveellistä suoliston mikrobiomia. [23]

Resistentti tärkkelys: Ravintokuitu, joka ruokkii hyviä bakteereja

Resistentti tärkkelys on siinä mielessä erikoislaatuinen hiilihydraatti, että se ei imeydy ohutsuolessa samalla tavalla kuin tavallinen tärkkelys. Sen sijaan se kulkeutuu paksusuoleen, jossa se toimii ravintona suoliston hyödyllisille bakteereille. Tämä tekee siitä erittäin arvokkaan ravintokuidun.

Ketogeenisen ruokavalion pitkäaikaiset vaikutukset mikrobiomiin

Tällä hetkellä tutkijoilla ei ole tietoa ketogeenisen ruokavalion pitkäaikaisista vaikutuksista suoliston mikrobiomiin.

Eri tutkimuksiin perustuen tutkijat uskovat, että KD vaikuttaa positiivisesti mikrobiomiin lisäämällä batteriets- ja bifidobakteerilajeja, jotka yhdistetään parempaan terveyteen ja sellaisten mikrobilajien vähenemiseen, joiden tiedetään lisäävän terveysriskejä.

Epileptiaa sairastavien imeväisten heikentynyt mikrobiomi parani viikon ketogeenisellä ruokavaliolla. Ketogeeninen ruokavalio kasvatti mikrobiomin bakteerimäärää ~24%. Eräässä 6 kuukauden tutkimuksessa havaittiin, että kohenkilöiden refraktoristen epilepsialääkkeiden tarve väheni merkittävästi; mikrobiomin bakteerit lisääntyivät, mutta sen monimuotoisuus väheni. [24, 25]

Joidenkin tutkimusten mukaan firmikuuttien vähäinen määrä suhteessa bakteroideihin indikoi tervettä suolistomikrobiomia. Näistä tutkimuksista kerättyjen havaintojen perusteella lihavilla on todennäköisesti enemmän firmikuutteja suhteessa hyödyllisten bakteroidien määrään kuin hoikilla. Lihavien ulosteesta mitattiin myös hoikkien näytteitä korkeampia lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA) pitoisuuksia. Lihavilla todettiin bakteroidien lisääntymistä firmikuuttitasojen pysyessä ennallaan. Tutkimukset viittaavat siihen, että llaihtuminen ketogeenisellä ruokavaliolla johtaa positiivisiin muutoksiin mikrobiomissa. [5, 26, 27, 28]

Basciani et al. analysoi suoliston mikrobiomin muutoksia lihavilla insuliiniresistentillä potilailla, jotka noudattivat ketogeenisiä ruokavalioita vaihtelevilla energiamäärillä ja proteiinilähteillä. Vähäenergiset ketogeeniset ruokavaliot (VLCKD) sisälsivät vehnä-, kasvi- tai eläinproteiineja. Kaikissa seurantaryhmissä havaittiin 45 päivän jälkeen hyödyllisiä muutoksia, joissa firmikuuttien suhteellinen osuus mikrobiomissa oli vähentynyt ja hyvien bakteerikantojen osuus lisääntynyt. Muutos ei kuitenkaan ollut yhtä selvä eläinproteiineja saaneessa seurantaryhmässä. [29, 30]

Muutamassa lyhytaikaisessa tutkimuksessa verrattiin KD:n vaikutuksia tutkittavien mikrobiomiin. Nagpal et al. analysoi modifioidun välimeren ketogenisen ruokavalion (MMKD) ja American Heart Association Diet (AHAD) -ruokavalion vaikutuksia normaalin kognition ja lievän kognitiivisen häiriön potilailla. Modifioitu välimeren ketogeeninen ruokavalio ei tuottanut merkittäviä muutoksia Firmicutes- tai Bacteroides-kannoissa 6 viikon seurantajaksolla. Bifidobacteriaceae-perheen mikrobit sen sijaan vähenivät ja Verrucomicrobiaceae-perheen mikrobit lisääntyivät. Tätä pidettiin positiivisena muutoksena. Lisäksi hyödyllinen SCFA – butyraatti lisääntyi MMKD:ssä. Butyraatin tiedetään indikoivan suoliston terveyttä. [31].

Summa summarum: Miten mikrobiomi voi vaikuttaa terveyteen?

Mikrobiomin epätasapaino, eli dysbioosi, voi aiheuttaa/pahentaa erilaisia terveysongelmia. Esimerkiksi:

• Suolistosairaudet: Crohnin tauti, ärtyvän suolen oireyhtymä
• Aineenvaihduntasairaudet: Lihavuus, diabetes
• Ihosairaudet: Atooppinen ihottuma, psoriaasi
• Mielenterveyshäiriöt: Ahdistus, masennus, autismi
• Autoimmuunisairaudet: Reuma, MS-tauti

Miten voimme huolehtia mikrobiomistamme?

• Monipuolinen ruokavalio: Syö runsaasti kuituja sisältäviä kasviksia, hedelmiä ja täysjyvätuotteita. Probiootit, kuten jogurtti ja kefiiri, voivat myös olla hyödyllisiä.
• Riittävä uni: Uni on tärkeä palautumisen kannalta, ja se vaikuttaa myös suolistomikrobiston toimintaan.
• Liikunta: Liikunta edistää suoliston toimintaa ja voi parantaa mikrobiston monimuotoisuutta.
• Stressinhallinta: Stressi voi häiritä suolistomikrobiston toimintaa. Rentoutumiskeinot, kuten meditaatio ja jooga, voivat auttaa.
• Antibioottien harkittu käyttö: Antibiootit voivat tuhota mikrobiomia, joten niitä tulee käyttää vain tarpeen mukaan.

Lähteet

1. 1.Moore J., Westman E.C. Keto Clarity: Your Definitive Guide to the Benefits of a Low-Carb, High-Fat Diet. Victory Belt Publishing Inc.; Las Vegas, NV, USA: 2020. [Google Scholar]
2. 2.Hallberg S.J., McKenzie A.L., Williams P.T., Bhanpuri N.H., Peters A.L., Campbell W.W., Hazbun T.L., Volk B.M., McCarter J.P., Phinney S.D., et al. Effectiveness and Safety of a Novel Care Model for the Management of Type 2 Diabetes at 1 Year: An Open-Label, Non-Randomized, Controlled Study. Diabetes Ther. 2018;9:583–612. doi: 10.1007/s13300-018-0373-9. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
3. 3.Edwards C., Canfield J., Copes N., Rehan M., Lipps D., Bradshaw P.C. D-beta-hydroxybutyrate extends lifespan in C. elegans. Aging. 2014;6:621–644. doi: 10.18632/aging.100683. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
4. 4.Longo V.D., Mattson M.P. Fasting: Molecular Mechanisms and Clinical Applications. Cell Metab. 2014;19:181–192. doi: 10.1016/j.cmet.2013.12.008. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
5. 5.Den Besten G., van Eunen K., Groen A.K., Venema K., Reijngoud D.J., Bakker B.M. The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. J. Lipid Res. 2013;54:2325–2340. doi: 10.1194/jlr.R036012. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
6. 6.Fryar C.D., Carroll M.D., Afful J. Prevalence of Overweight, Obesity, and Severe Obesity among Adults Aged 20 and over: United States, 1960–1962 through 2017–2018. NCHS Health; Hyattsville, MD, USA: 2020. [(accessed on 12 May 2021)]. E-Stats. Available online: https://www.cdc.gov/nchs/data/hestat/obesity-adult-17-18/obesity-adult.htm. [Google Scholar]
7. 7.Fryar C.D., Carroll M.D., Afful J. Prevalence of Overweight, Obesity, and Severe Obesity among Children and Adolescents Aged 2–19 Years: United States, 1963–1965 through 2015–2016. NCHS Health; Hyattsville, MD, USA: 2020. [(accessed on 12 May 2021)]. E-Stats. Available online: https://www.cdc.gov/nchs/data/hestat/obesity_child_15_16/obesity_child_15_16.htm. [Google Scholar]
8. 8.Westman E.C., Yancy W.S., Mavropoulos J.C., Marquart M., McDuffie J.R. The effect of a low-carbohydrate, ketogenic diet versus a low-glycemic index diet on glycemic control in type 2 diabetes mellitus. Nutr. Metab. 2008;5:36. doi: 10.1186/1743-7075-5-36. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
9. 9.Abbasi J. Interest in the Ketogenic Diet Grows for Weight Loss and Type 2 Diabetes. JAMA. 2018;319:215–217. doi: 10.1001/jama.2017.20639. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
10. 10.Westman E.C., Feinman R.D., Mavropoulos J.C., Vernon M.C., Volek J.S., Wortman J.A., Yancy W.S., Phinney S.D. Low-carbohydrate nutrition and metabolism. Am. J. Clin. Nutr. 2007;86:276–284. doi: 10.1093/ajcn/86.2.276. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
11. 11.Paoli A. Ketogenic Diet for Obesity: Friend or Foe? Int. J. Environ. Res. Public Health. 2014;11:2092–2107. doi: 10.3390/ijerph110202092. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
12. 12.Adam-Perrot A., Clifton P., Brouns F. Low-carbohydrate diets: Nutritional and physiological aspects. Obes. Rev. 2006;7:49–58. doi: 10.1111/j.1467-789X.2006.00222.x. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
13. 13.Wallace C. Dietary advice based on the bacteria in your gut. 2018 February 25. Wall Street Journal. [(accessed on 12 May 2021)]; Available online: https://www.wsj.com/articles/dietary-advice-based-on-the-bacteria-in-your-gut-1519614301.
14. 14.Zeevi D., Korem T., Zmora N., Israeli D., Rothschild D., Weinberger A., Ben-Yacov O., Lador D., Avnit-Sagi T., Lotan-Pompan M., et al. Personalized Nutrition by Prediction of Glycemic Responses. Cell. 2015;163:1079–1094. doi: 10.1016/j.cell.2015.11.001. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
15. 15.Rothschild D., Weissbrod O., Barkan E., Kurilshikov A., Korem T., Zeevi D., Costea P.I., Godneva A., Kalka I.N., Bar N., et al. Environment dominates over host genetics in shaping human gut microbiota. Nature. 2018;555:210–215. doi: 10.1038/nature25973. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
16. 16.Rivière A., Selak M., Lantin D., Leroy F., De Vuyst L. Bifidobacteria and Butyrate-Producing Colon Bacteria: Importance and Strategies for Their Stimulation in the Human Gut. Front. Microbiol. 2016;7:979. doi: 10.3389/fmicb.2016.00979. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
17. 17.Davis S.C., Yadav J.S., Barrow S.D., Robertson B.K. Gut microbiome diversity influenced more by the Westernized dietary regime than the body mass index as assessed using effect size statistic. Microbiologyopen. 2017;6:e00476. doi: 10.1002/mbo3.476. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
18. 18.Lynch S.V., Pedersen O. The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease. N. Engl. J. Med. 2016;375:2369–2379. doi: 10.1056/NEJMra1600266. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
19. 19.Claesson M.J., Jeffery I.B., Conde S., Power S.E., O’Connor E.M., Cusack S., Harris H.M.B., Coakley M., Lakshminarayanan B., O’Sullivan O., et al. Gut microbiota composition correlates with diet and health in the elderly. Nature. 2012;488:178–184. doi: 10.1038/nature11319. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
20. 20.Gerhauser C. Impact of dietary gut microbial metabolites on the epigenome. Philos. Trans. R. Soc. B Biol. Sci. 2018;373:20170359. doi: 10.1098/rstb.2017.0359. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
21. 21.Gong L., Cao W., Chi H., Wang J., Zhang H., Liu J., Sun B. Whole cereal grains and potential health effects: Involvement of the gut microbiota. Food Res. Int. 2018;103:84–102. doi: 10.1016/j.foodres.2017.10.025. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
22. 22.Kennedy E.T., A Bowman S., Spence J.T., Freedman M., King J. Popular Diets. J. Am. Diet. Assoc. 2001;101:411–420. doi: 10.1016/S0002-8223(01)00108-0. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
23. 23.Miller V.J., Villamena F.A., Volek J.S. Nutritional Ketosis and Mitohormesis: Potential Implications for Mitochondrial Function and Human Health. J. Nutr. Metab. 2018;2018:5157645. doi: 10.1155/2018/5157645. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
24. 24.Xie G., Zhou Q., Qiu C.-Z., Dai W.-K., Wang H.-P., Li Y.-H., Liao J.-X., Lu X.-G., Lin S.-F., Ye J.-H., et al. Ketogenic diet poses a significant effect on imbalanced gut microbiota in infants with refractory epilepsy. World J. Gastroenterol. 2017;23:6164–6171. doi: 10.3748/wjg.v23.i33.6164. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
25. 25.Zhang Y., Zhou S., Zhou Y., Yu L., Zhang L., Wang Y. Altered gut microbiome composition in children with refractory epilepsy after ketogenic diet. Epilepsy Res. 2018;145:163–168. doi: 10.1016/j.eplepsyres.2018.06.015. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
26. 26.Ley R.E., Turnbaugh P.J., Klein S., Gordon J.I. Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. Nature. 2006;444:1022–1023. doi: 10.1038/4441022a. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
27. 27.Turnbaugh P.J., Ley R.E., Mahowald M.A., Magrini V., Mardis E.R., Gordon J.I. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nat. Cell Biol. 2006;444:1027–1031. doi: 10.1038/nature05414. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
28. 28.Ley R.E., Bäckhed F., Turnbaugh P., Lozupone C.A., Knight R.D., Gordon J.I. Obesity alters gut microbial ecology. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005;102:11070–11075. doi: 10.1073/pnas.0504978102. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
29. 29.Schwiertz A., Taras D., Schaefer K., Beijer S., Bos N.A., Donus C., Hardt P.D. Microbiota and SCFA in Lean and Overweight Healthy Subjects. Obesity. 2010;18:190–195. doi: 10.1038/oby.2009.167. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
30. 30.Basciani S., Camajani E., Contini S., Persichetti A., Risi R., Bertoldi L., Strigari L., Prossomariti G., Watanabe M., Mariani S., et al. Very-Low-Calorie Ketogenic Diets with Whey, Vegetable, or Animal Protein in Patients With Obesity: A Randomized Pilot Study. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2020;105:2939–2949. doi: 10.1210/clinem/dgaa336. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
31. 31.Nagpal R., Neth B.J., Wang S., Craft S., Yadav H. Modified Mediterranean-ketogenic diet modulates gut microbiome and short-chain fatty acids in association with Alzheimer’s disease markers in subjects with mild cognitive impairment. EBioMedicine. 2019;47:529–542. doi: 10.1016/j.ebiom.2019.08.032. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

The Role of infections in autoimmune disease: A M Ercolini ja S D Miller (1)
Kääntänyt ja kommentoinut: Sami Raja-Halli

Articles from Clinical and Experimental Immunology are provided here courtesy of British Society for Immunology

The triggering of post-COVID-19 autoimmunity phenomena could be associated with both transient immunosuppression and an inappropriate form of immune reconstitution in susceptible individuals: Carlos A. Cañas (2)

Data support COVID-19 as autoimmunity trigger in patients without preexisting IMIDs

Healio Rheumatology (3)

Autoimmune and inflammatory diseases following COVID-19: Caroline galeotti ja Jagadeesh Barry (4)

COVID-19 may cause long-term autoimmune complications: healtheuropa.eu (5)

Vähähiilihydraattinen ja runsasrasvainen ketogeeninen ruokavalio (LCHF), on menneiden vuosikymmenten saatossa nostettu tuon tuosta esiin terapeuttisena vaihtoehtona metabolisen oireyhtymän, ylipainon ja lihavuuden sekä eräiden lääkeresistenttien sairauksien, kuten epilepsian, syövän, dementian ja masennuksen hoitona. Oma motiivini selvitellä näitä on se, että ketogeenisen ruokavalion neuroprotektiivinen ja tulehduksia hillitsevä luonne voi hidastaa etenevään MS-tautiin liittyvien keskushermoston vaurioiden kehittymistä.

Ruokavaliota on hyödynnetty lääkehoidon rinnalla tai lääkehoidosta riippumatta vuosisatoja. Esimerkiksi diabeteksen hoitoon suositeltiin vähähiilihydraattista ruokavaliota jo 1700-luvun lopulla.

Tutuin tehokkaan ravintoterapian kohde on keliakia, jota sairastavat voivat elää jokseenkin normaalia elämää välttämällä viljojen sisältämää gluteenia. Lääkeresistenttiin epilepsiaan ei edelleenkään tunneta parempaa hoitoa, kuin ketogeeninen ruokavalio, jota on käytetty erityisesti lasten epileptisten kohtausten hillitsemiseen 1920-luvulta alkaen.

Tämän ruokavalion kiistattomista hyödyistä huolimatta, terveydenhuollon ja ravitsemuksen ammattilaiset kyseenalaistavat yhä ketogeenisen ruokavalion turvallisuuden sen aiheuttamien kohonneiden seerumin ketoaineiden ja ruokavalion rajoitetun ravintokuitujen saannin vuoksi.

Ruokavalion herättämiä epäilyjä lisää edelleen huoli aivojen glukoosinsaannin riittävyydestä sekä tyydyttyneisiin rasvoihin ja kolesteroliin liittyvät irrationaaliset pelot.

Siirtymävaiheessa ketogeeninen ruokavalio voi aiheuttaa energiasubstraatin vaihtumisen ja nestehukan seurauksena ohimenevän ketoflunssan. Se on tavallista, eikä lainkaan vaarallista. Usein se kertoo, että ruokavaliomuutoksen jälkeen vettä pitäisi juoda enemmän, koska sokereiden rajoittaminen poistaa kehosta nesteitä.

Ketogeeninen ruokavalio on turvallinen ja tehokas terapiavaihtoehto moniin aineenvaihduntasairauksiin. Tässä katsauksessa tutustutaan eksogeenisten ketoaineiden ja ketonilähteiden aineenvaihduntahyötyjen tieteellisiin perusteisiin.

Katsauksessa käsitellään myös eksogeenisen β-hydroksibutyraatin (BHB) ja siihen liittyvän lyhytketjuisen rasvahapon, butyraatin (BA), synergiaa (yhteisvaikutusta) solutason aineenvaihduntatapahtumissa.

β-hydroksibutyraatin ja butyraatin hyödyt aineenvaihdunnan, inflammaation, kognition ja yleisen terveyden moduloinnissa

Monet soluistamme voivat käyttää rasvahappoja ATP-tuotannon energiasubstaattina, jos glukoosia ei ole riittävästi saatavilla. Aivot eivät kuitenkaan voi suoraan hapettaa rasvohappoja energiaksi, koska rasvahapot eivät läpäise veri-aivoestettä. Vesiliukoinen pienemmän molekyylipainon omaava ketoaine läpäisee vaivatta veri-aivoesteen ja tarjoaa hermosoluille erittäin tehokkaan energialähteen [1, 2].

Ketoaineet, kuten β-hydroksibutyraatti, ovat neuroneille erinomaisia energiasubstraatteja. Erityisen tärkeitä ketoaineet ovat henkilöille, joiden hermosolujen glukoosimetabolia (solujen glukoosin otto) on heikentynyt geneettisten tai elintapoihin liittyvien syiden vuoksi [3]. Ketoaineet aktivoivat mm. kognitiivisista häiriöistä kärsivien aivosolujen energiantuotantoa [4, 5].

Ruokavalion sisältämällä rasvalla on väitetty olevan ratkaiseva rooli ihmisen aivojen evoluutiossa, koska aivot tarvitsevat runsaasti energiaa sisältävää ravintoa sekä rasvojen sisältämiä rakennuspalikoita [6] ja kolesterolia. Tällaista käsitystä tukee huomio, joka osoittaa, että dokosaheksaeenihapolla (DHA) ja muilla rasvoilla on ratkaiseva rooli hermokudosten kasvussa ja toiminnassa. Rasva-aineenvaihdunnan poikkeavuudet tai ravintorasvojen puutteet voivat häiritä aivojen kehitystä ja toimintaa [7].

Eräät asiantuntijat arvelevat, että siirtyminen runsasrasvaisesta ruokavaliosta vähärasvaiseen ruokavalioon on selittävä syy Pohjois-Amerikan metabolisen oireyhtymän (insuliiniresistenssi, diabetes, verenpaine, dyslipidemia, lihavuus) yleistymisen taustalla. USAn makroravinteiden kulutuksen tilastollinen tarkastelu osoittaa lihavuuden lisääntymisen korreloivan ravinnon rasvan vähentämisen kanssa. Rasvan kulutuksen vähentäminen on puolestaan lisännyt runsaasti hiilihydraatteja (sokereita) sisältävien ruokien kulutusta [8].

Samalla noususuuntaisella tilastokäyrällä ovat vuoden 1980 jälkeen kolminkertaistunut lihavien määrä ja aikuistyypin diabeetikkojen määrän kaksinkertaistuminen samana aikana. Iltapäivälehtien clickbait-jutut ketogeenisellä ruokavaliolla sairastuneista kannattaa jättää omaan arvoonsa. Diabeetikkojen määrä on globaalisti jo lähes puoli miljardia ja lihavia on kolmannes kaikista ihmisistä.

Iltapäivälehtien tulisi kiinnittää huomiota todelliseen ongelmaan: Suomessa on puoli miljoonaa aikuistyypin diabetesta sairastavaa. Näistä tilastollisesti joka toinen tulee kuolemaan sydän- ja verisuonitauteihin.

Kaiken lisäksi diabeteksen hoitokustannukset Suomessa ovat samaa luokkaa tai korkeammat kuin tupakoinnin ja alkoholin aiheuttamien sairauksien hoitokustannukset. Koskettavat mielipiteitä muokkaavat tarinat ketogeenisellä ruokavaliolla elämänsä tuhonneesta Penasta tai Sirkka-Liisasta eivät muuta tosiasioita miksikään: voi ja kolesteroli eivät ole suomalaisten suurin terveysongelma.

Tämän hetken kriittisin terveysongelma on hyperglykemian ja hyperinsulinemian aiheuttama insuliiniresistenssi sekä siihen liittyvät aineevaihduntasairaudet. Niiden hoito ravintoterapialla on helppoa ja halpaa.

Jossain ruokavalioiden ääripäiden välillä voi olla terveyden Shangri-La, jossa jalostettuja hiilihydraatteja (sokereiden lähteitä) rajoitetaan, tyydyttyneitä rasvoja ei pelätä ja tuoreilla (matalan glykeemisen indeksin) vihanneksilla on edelleen tärkeä rooli osana terveellistä ruokavaliota [9]. Tai sitten sellaista ei ole.

Energiansaannin rajoittaminen paastoamalla tai ruokavalion sisältämien hiilihydraatteja rajoittamalla johtaa ketoosiin ja seerumin ketonipitoisuuden nousuun [10].

Ketogeeninen vähähiilihydraattinen, runsasrasvainen ruokavalio (LCHF) on kokenut kuluneiden sadan vuoden aikana monta renesanssia ja romahdusta. Jotkut, jotka eivät tunne historiaa, pitävät ketogeenistä ruokavaliota vain muotioikkuna (fad), mutta hiilihydraattien rajoittamista on harjoitettu terveyden kohentamiseksi jo esikristillisillä ajoilla. Lähes jokaiseen uskontoon sisältyy puhdistava paasto, eikä se ole sattumaa, sillä paastolla on tunnustettuja terveyshyötyjä. Paasto johtaa ketoosiin.

Viime vuosisadalla ketogeenisen ruokavalion positiivisista terveysvaikutuksista raportoitiin laajemmin esimerkiksi 1930- ja 1940-luvuilla, jolloin sitä hyödynnettiin mm. astman hoidossa.

Ketogeenistä ruokavaliota on käytetty tehokkaasti hoitona:

• metaboliseen oireyhtymään[11]

• epilepsiaan [12]

• kognitiivisten ja neurologisten häiriöiden [13], kuten Alzheimerin taudin hoitona, jossa sen on osoitettu vähentävän haitallista amyloidiproteiinia [14]

• termogeneesin proteiiniaktiivisuuden irrottamisen aktivaattorina [15]

• laihduttamiseen [16]

Ketogeeninen ruokavalio ei ole uusi ja muodikas ruokavalio-oikku, vaan ruokavalio, johon kehomme on täydellisesti adaptoitunut nisäkkäiden ja hominidien evoluution aikana.

Se, että tämä ruokavalioprotokolla voi tehokkaasti vähentää epileptisten kohtausten esiintymistiheyttä [17] ja auttaa hoitamaan lääkeresistenttiä epilepsiaa [18], vahvistettiin jo 1920-luvulla [19, 20].

Tässä katsauksessa käydään läpi joitain ketogeenisen ruokavalion metabolisten ja terveydellisten hyötyjen todisteita, sekä tarkastellaan ruokavalion turvallisuutta ja tehoa terapiavaihtoehtona lääkkeiden rinnalla ja lääkkeistä riippumatta.

Tieteellinen näyttö esitetään myös eksogeenisten ketoaineiden ja muiden erityyppisten ketonilähteiden antamiselle hiilihydraatteja rajoittavan ruokavalioprotokollan täydennyksenä tai vaihtoehtona ruokavaliolle.

Kirjoittajat suosittelevat erityistä menettelytapaa, johon sisältyy eksogeenisen ketonin, β-hydroksibutyraatin (BHB) antaminen lyhytketjuisen rasvahapon, butyraatin (BA) mukana.

Tässä katsauksessa painotetaan tämän BHB-BA-yhdistelmän synergiaa solusignaloinnin ja elimistön hiljaisen tulehduksen, eli inflammaation hallinnan yhteydessä ja sen käyttöä energiasubstraattina ATP: n muodostamiseen TCA-syklissä (sitruunahappokierrossa).

2. Mitä ketogeenisellä ruokavaliolla tarkoitetaan?

Ketogeenisessä ruokavaliossa ravintoaineiden makroravinnprofiili on tärkeä. Päivittäinen energiansaanti sisältää:

• 65–70% rasvaa

• 20% proteiinia

• 5–10% hiilihydraatteja

Ketogeeninen ruokavalio kääntää perinteisen ravintopyramidin ylösalaisin. Päivittäinen hiilihydraattien saanti, joka ei ylitä 75 grammaa, on vähimmäisedellytys ketoosissa pysymiseen; 50 gramman hiilihydraattien saannin enimmäismäärä on toki ketoosin ylläpitämisen kannalta turvallisempi hiilihydraattien saanti. Ketogeenisen ruokavalion alussa hiilihydraattien saantia voi olla järkevää rajoittaa ~20 grammaan päivässä, ja monet ketoilijat pysyvät ~20 gramman päiväsaannissa ilman mitään ongelmia.

Mitä vähämmän hiilihydraatteja ravinto sisältää, sitä tehokkaammin elimistö purkaa rasvasolujen sisältämiä triglyseridejä verenkiertoon, tuottaa ketoaineita energiasubstraateiksi ja hapettaa vapaita rasvahappoja betaoksidaatiossa.

Ketogenressä 75 grammaa hiilihydraatteja päivässä on jo melkoisen villiä sokerihurjastelua, mutta virallinen linja, josta olen kuullut puhuhttavan, on, että alle 150 grammaa hiilihydraatteja päivässä luokitellaan vähähiilihydraattiseksi ruokavalioksi tai karppaamiseksi. Sellainen on absurdia roskaa.

Minä en laske sen enempää hiilihydraatteja, kuin kaloreita. Syön ravintoa, jossa on hiilihydraatteja vähän (alle 6 g/ 100 grammassa) tai ei ollenkaan. Hiilihydraattien saanti vaihtelee minulla keskimäärin 20 ja 50 gramman välillä päivässä. 50 gramman ylittäminen näkyy painossa, verenpaineessa ja verensokerissa. Se ei sovi minulle. Joillekin 50-100 g hiilihydraatteja päivässä voi sopia.

Annos keitettyä riisiä sisältää ~50 gramman hiilihydraatteja. Suuri omena tai banaani, joissa hiilihydraattien määrä on ~40 grammaa, voivat katkaista ketoosin, etenkin kun päälle lasketaan muut päivittäiset hiilihydraattien lähteet.

Myös ruokavalion sisältämillä proteiineilla on vaikutusta seerumin glukoosipitoisuuteen. Esimerkiksi leusiinilla jota saadaan yleensä riittävästi arkiruoasta (eläinperäisestä ravinnosta sekä palkokasveista, siemenistä ja hiivasta), voi olla merkittävä vaikutus ketogeneesin aktivointiin, insuliiniherkkyyteen ja veren puhdistamiseen glukoosista [21].

Sen sijaan eräät mut aminohapot, kuten alaniini, kysteiini ja glysiini, ovat erittäin glukoneogeenisiä (ts. glukoneogeneesiä indusoivia). Matalan energiansaannin aikana keho voi helposti syntetisoida glukoneogeenisiä aminohappoja glukoosiksi [22]. Glukoneogeenisiin / glukogeenisiin aminohappoihin kuuluvat myös arginiini, seriini ja proliini.

Jos ravinto sisältää runsasti glukoneogeenisiä aminohappoja, niistä tuotetaan glukoneogeneesissä glukoosia, mikä kohottaa verensokeria ja insuliinipitoisuutta ehkäisten ketogeneesin käynnistymistä.

Vaikka kohtalaiseen hyperketonemiaan liittyy merkittäviä terveysvaikutuksia riippumatta siitä, käytetäänkö sitä ravintoterapiana tai yksinkertaisesti elämänlaadun parantamiseen, tätä tilaa ei ole helppo saavuttaa ja ylläpitää ilman suunnittelua ja ruokavaliossa tehtäviä uhrauksia [23, 24]. Itse asiassa ketogeenistä elämäntapaa on nykyään jo hieman hankala ylläpitää, kun otetaan huomioon hiilihydraatti- ja sokerikeskeinen kulttuurimme. Hiilihydraattien lähteet ovat hyvin piilossa monissa arkisissa ja jalostetuissa elintarvikkeissa. Moni ei esimerkiksi tule ajatelleeksi, että maito sisältää sokeria (maitosokeria, eli laktoosia).

Yhtäältä lääketieteellisen yhteisön ketogeeniseen ruokavalioon ja varsinkin ketoasidoosiin liittyvä virheellinen viestintä ohjaa väestön kulutustottumuksia kohti hiihihydraattien runsasta saantia.

Ketoasidoosi ja ketoosi sotketaan iloisesti keskenään. Ravintoketoosi on kuitenkin hyvin erilainen fysiologinen tila kuin ketoasidoosi.

Hiilihydraattien rajoittamiseen tai paastoon perustuvista ruokavalion muutoksista johtuva ketoosi ei tarkoita samaa kuin tyypin 1 diabetekseen ja siihen liittyviin diabeettisiin tiloihin liittyvä patologinen ketoasidoosi [25, 26]. Turvallinen hyperketonemia voi saavuttaa jopa 10 mmol/l ketoaine-pitoisuuden paastoamalla tai ketogeenisella ruokavaliolla [27, 28]. Keho  säätelee ketoosia autonomisilla palautemekanismeilla [29]. Ketoasidoosille on ominaista seerumin ketonitasot, jotka ylittävät 18 mmol/l [30].

Koska ketogeeninen ruokavalio muuttaa kehon energia-aineenvaihduntaa glukoosipolttoisesta rasvapolttoiseksi, se imitoi paastoa. Ketogeenisen ruokavalion vaikutukset aineenvaihdunnan modulointiin ovat samanlaisia kuin paaston vaikutukset. Solujen energiasubstraatti vaihtuu glukoosista ketoaineiksi ja vapaiksi rasvahapoiksi, joista hapetetaan asetyylikoentsyymi-A:ta sitruunahappokiertoon.

Energiasubstraatin muutos käynnistää solujen puhdistusjärjestelmän, eli autofagian, joka siivoaa soluja kuona-aineista ja tuottaa niistä energiaa.

Miksi ketogeeninen elämäntapa?

Nykyisillä elintavoilla monet syövät huomamattaan aivan liian hiilihydraattipainotteisesti. Hiilihydraatit muodostuvat sokereista ja kohottavat seerumin glukoosi- ja insuliinipitoisuuksia.

Glukoosi ja sen pitoisuuden kasvun lisäämä seerumin insuliini vaurioittavat esidiabeettisella ja diabeettisella tasolla etenkin kehon pieniä verisuonia. Diabeteksen kehittymisen voi välttää tarkkailemalla sokereiden saantia.

Maksassa ylimääräinen glukoosi (ja fruktoosi) muutetaan lipogeneesissä triglyserideiksi (vrt. alkoholista riippumaton rasvamaksa). Verenkiertoon maksasta erittynyt ylimääräinen glukoosi varastoidaan ylimääräisen rasvan tapaan rasvasoluihin, jossa se muutetaan de novo lipogeneesissä triglyserideiksi.

Ylimääräinen glukoosi on siivottava verenkierrosta, koska glukoosi glykatoituu veressä olevien muiden molekyylien kanssa. Glykaation lopputuotteet (AGE) altistavat monille sairauksille. Tämä on myös se syy, miksi diabetes lisää virtsaamistarvetta: keho yrittää pissaamalla päästä eroon ylimääräisistä sokereista.

Ketogeeninen ruokavalio ei aiheuta ketoasidoosia terveillä. Jatkuvasti kohollaan oleva verensokeri ja korkea insuliini kasvattavat metabolisen oireyhtymän ja insuliiniresistenssin (ne ovat itse asiassa sama asia) ja diabeteksen riskiä. Tyypin 2 diabetes aiheuttaa lihavuutta, alkoholista riippumatonta rasvamaksaa sekä sydän- ja verisuonitauteja monien muiden aineenvaihduntaan kytkeytyvien sairauksien lisäksi.

Tyypin 2 diabetes on ongelma ja ketogeeninen ruokavalio ongelman ratkaisu.

Kun seerumin glukoosia hoidetaan väärin, seurauksena olevat edistyneet glykaation lopputuotteet (AGE) [31, 32] sekä inflammaatio [33, 34] aiheuttavat merkittävää veren toksisuutta [35] ja lisäävät sairastumisriskiä [36].

Glykaation kehittyneille lopputuotteille (AGE) altistunut LDL (matalatiheyksinen lipoproteiini) on ateroskleroosin ja muiden sydän- ja verisuonitautien riskitekijä ja aiheuttaja [37].

LDL itsessään ei ole sydän- ja verisuonitautien riskitekijä, vaan elimistön luonnollinen triglyseridejä, kolesterolia ja rasvaliukoisia vitamiineja kuljettava kuljetusmolekyyli (lipoproteiini), mutta korkean verensokerin aiheuttaman glykaation ja vapaiden happiradikaalien hapettamasta LDL-partikkelista tulee sydäntautien riski.

Elimistön reaktio (hyperglykemia, hyperinsulinemia, glykaatio ja insuliiniresistenssi) seerumin korkeaan glukoosiin, jonka aiheuttaa korkean glykeemisen kuorman ravinto, ei ole terveyttä ja kehon hyvinvointia edistävä. Monet meistä myrkyttävät itseään sokereilla.

Endokriinisen fysiologian peruskäsitys kertoo meille, että joka kerta kun insuliinia erittyy haimasta korkean glykeemisen kuorman ruokien saannin vuoksi tai sitä piikitetään haiman vaurioituneen insuliinintuotannon vuoksi kohonneen glukoosin laskemiseksi, lipolyysi estyy ja energiasubstraatit, glukoosi ja rasvahapot varastoidaan [38]. Tämä toiminta lisää rasvan kertymistä erityisesti sisäelinrasvana ja viskeraalisena keskivartalolihavuutena, mikä vähentää rasvahappojen syntetisoimista ketoaineiksi tai hapettumista betaoksidaatiossa.

Seerumin ketoaineiden saanti soluissa tapahtuu insuliinista riippumattomien metabolisten reittien kautta [39]. Siksi, vaikka insuliiniresistenssi heikentää glukoosin ottoa insuliinista riippuvaisissa soluissa, ketoaineita voidaan hyödyntää energiasubstraatteina insuliinin aineenvaihduntahäiriöistä huolimatta.

Tämä on valtava kehitysaskel neurodegeneratiivisten sairauksien, kuten Parkinsonin ja Alzheimerin taudin tulevia terapiavaihtoehtoja suunniteltaessa. Glukoosin heikentynyt energiametabolia aivoissa on yksi, ei toki ainoa, tekijä monitekijäisissä neurodegeneratiivisissa sairauksissa.

Lisäksi todisteet osoittavat, että kohonneet seerumin ketoainepitoisuudet vähentävät maksan glukoosintuotantoa ja auttavat tällä mekanismilla myös lieventämään kohonneita seerumin glukoosipitoisuuksia [40].

Ketogeeninen ruokavalio on tehokkain lääkkeetön hoito tyypin 2 diabetekseen, metaboliseen oireyhtymään ja alkoholista riippumattomaan rasvamaksaan. LCHF voi kääntää alkavan diabeteksen suunnan [41] ja johtaa aikuistyypin diabeteksen lääkkeettömään remissioon. Hiilihydraattirajoitus vaikuttaa tehokkaasti painonhallintaan [42, 43], laskee seerumin glukoosia eli verensokeria prediabeettisilla sekä diabetesta sairastavilla potilailla [44]. Ketogeeninen ruokavalio laskee myös insuliinin tarvetta insuliiniriippuvaisissa aikuistyypin diabeettisissa oireissa [45, 46].

Hiilihydraattirajoitus ei ole ainoa ruokavaliostrategia, joka torjuu elämäntapaan liittyviä sairauksia. On monta tapaa syödä oikein ja vähintään yhtä monta tapaa syödä väärin.

Ketogeeninen ruokavalio on kuitenkin yksi tehokkaimmista solujen ja elimistön hyvinvointia ylläpitävistä ruokavalioista. Niin hyödyllinen kuin se onkin painonhallinnassa ja metabolisen oireyhtymän terapiana, ketogeenisellä ruokavaliolla tapahtuva kalorirajoitus on tunnetusti huonosti siedetty, ellei sitä kompensoida korkeammalla rasvasta saadulla energialla [47]. Riittävästi rasvaa sisältävä ruoka pitää nälän tehokkaasti loitolla ja ravinnon energiapitoisuus laskee kaloreita miettimättä.

LCHF-ruokavalio myötävaikuttaa seerumin glukoosin ja paastoseerumin glukoosin laskuun sekä parantaa glukoositoleranssia [48]. Jos hiilihydraattien saanti on riittävän matala, seerumin ketonitasot voivat kasvaa riittävästi täyttämään elimistön energiantarvetta ja tukemaan terveyttä useilla tavoilla [49, 50].

Silti vähähiilihydraattisen ruokavalion edellyttämien uhrauksien, kuten leivästä, perunasta, pizzasta, hampurilaisista, bissestä ja sokeriherkuista luopumisen vaikeus on ketoilijoille haaste, joka johtaa herkästi ketogeenisestä ruokavaliosta luopumiseen.

Tämä on hyvin tavallista ruokavalion alkuvaiheessa, mutta vähitellen kaikki sokeriin liittyvät mielihalut vain katoavat. Rasva pitää nälän erinomaisesti loitolla ja energiatasot pysyvät vahvoina koko päivän 1-3 aterialla ilman parin tunnin välein mussutettavia välipaloja.

Monille meistä lääkärin määräämä pilleri tai dosetillinen päivän käynnistäviä lääkkeitä voi olla kuitenkin helpompi ratkaisu, kuin hieman selkärankaa ja sokereista luopumista edellyttävä ketogeeninen ruokavalio.

3. Endogeenisten ketoaineiden muodostuminen

Lihomisen ja laihtumisen metabolinen perusta

Lipolyysi purkaa rasvasoluihin varastoituja triglyseridejä vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi verenkiertoon lipolyyttisten hormonien (glukagoni, kortikotropiini, adrenaliini ja noradrenaliini) vaikutuksesta.

Veren insuliinipitoisuus säätelee lipolyyttisten hormonien erittymistä. Insuliini on myös lipolyysin tarvitsemien entsyymien estäjä, joten, kun veren insuliinipitoisuus on korkea, lipolyysi ei voi käynnistyä.

Käytännössä: Kaloreita rajoittavalla dieetillä, jossa suuri osa päivittäisestä energiasta otetaan hiilihydraateista, rasvasolujen polttaminen energiaksi estyy veren jatkuvasti korkean insuliinipitoisuuden vuoksi. Tämä tarkoittaa sitä, että painon laskua tapahtuu lähinnä rasvattoman massan (lihasten) vähenemisen kautta. Niukkakalorisella hiilihydraattipitoisella dieetillä rasvaa poltetaan yöaikaan, sillä insuliinipitoisuus laskee riittävästi ~8 tuntia syömisen jälkeen, ja vasta silloin lipolyysi voi käynnistyä. Tällöin laihtumisen aikaikkuna jää kuitenkin verrattain lyhyeksi.

Lipolyysin vastareaktio on lipogeneesi, joka edistää insuliinin vaikutuksesta rasvan ja sokereiden varastoimista rasvasoluihin triglyserideinä. Evoluution ja aineenvaihdunnan kannalta lihominen on perusteltua vain, jos rasvasoluihin tallennettu energia voidaan hyödyntää energiaksi silloin, kun ravinnosta saadaan puutteellisesti energiaa. Tämä on lihomisen ja laihtumisen metabolinen perusta.

Maksa on rasvasoluista vapautuneiden rasvahappojen ja glyserolin ensisijainen kohde. Ketoaineita tuotetaan vapaista rasvahapoista maksassa tapahtuvassa ketogeneesissä. Ketoaineet voivat myöhemmin toimia aivojen energiasubstraateina [51–53].

Triglyseridien glyseroliosaa käytetään glukoosia syntetisoivassa glukoneogeneesissä. Keho pystyy helposti syntetisoimaan kaiken tarvitsemansa glukoosin. Sanonpahan vain, koska kymmenen vuotta sitten aiheesta väiteltiin ankarasti.

Terveellä ihmisellä, jolla haiman β-solut toimivat normaalisti, seerumin ketonitasoja hallitaan autonomisesti [54]. Seerumin ketonit, asetoasetaatti ja asetoni, samoin kuin β-hydroksibutyraatti, toimivat signaaliligandeina, jotka säätelevät maksan β-oksidaatiota [55] seerumin ketoaineiden kuormituksen säätelemiseksi.

Vuosikymmenien aikana on kerääntynyt kiistattomia todisteita, jotka tukevat tämän palautejärjestelmän olemassaoloa ja tehokkuutta sekä ketonisynteesin huolellista säätelyä transkriptiotasolla [27].

Kuinka seerumin ketonikertomus liittyy seerumin glukoosimalliin?

Tarina on rinnasteinen. Molemmissa malleissa huonosti säännellyt energiasubstraatin tasot voivat johtaa toksiseen tasoon, mutta tasot, joita terve fysiologia hallitsee autonomisesti, tukevat terveellistä aineenvaihduntaa.

Itse asiassa terve seerumin glukoosipitoisuus (~5,0 mmol/l) ei ole sen ihmeellisempi kuin seerumin ketonien terveellinen taso. Seerumin ketonien terveeksi tasoksi hyperketonemian yhteydessä on dokumentoitu 2,0 mmol/l – 8,0 mmol/l [56].

Tätä ketoositasoa pidetään lievänä tai kohtalaisena hyperketonemiana, jonka keho tuottaa selviytymismekanismina pitkittyneisiin paastojaksoihin [25, 53].

Ketoaineiden perustaso terveillä henkilöillä vaihtelee 0,1 – 0,2 mmol/l pitoisuutena [57]. Seerumin ketoneja käytetään useimmissa kudoksissa tehokkaasti energiasubstraateina silloin kun glukoosia on niukasti saatavilla [58]. Ketoaineita käyttävät mm.sydän [59] ja aivot. Sydän on hyvin joustava energiasubstraattien suhteen, mutta sydämen energiansaannin kannalta tehokkain energiasubstraatti on rasva, joka hapettuu β -oksidaatiossa. Sydänlihaksen soluihin varastoituu herkästi lipotoksiineja, jos veren glukoosi- ja rasvapitoisuus on jatkuvasti liian korkea ja sydänlihakselle syötetään liikaa erilaisia energiasubstraatteja. Sydänkin rasvoittuu.

Tästä rajoittavasta ruokavaliosta voidaan tehdä siedettävämpi antamalla eksogeenistä ketonilisää (lisäravinteena) etenkin, jos halutaan kiihdyttää ketoosin positiivisia metabolisia vaikutuksia elimistössä. Endogeenisen (elimistön tuottaman) ketoosin käynnistymisen aikaikkuna ~20 g päivittäisillä hiilihydraateilla on 2-3 vuorokautta [60, 61].

Eksogeenisten ketoneiden ja erityisesti β-hydroksibutyraatin tutkimus lääkinnällisenä ja elimistön toimintaa tehostavana metabolisena substraattina on hyvin aktiivista. β-hydroksibutyraatin vaikutuksia tutkitaan aiemmin mainittujen neurodegeneratiivisten sairauksien terapian lisäksi NASAn rahoittamana astronauttien kognitiivisten kykyjen parantamiseksi äärioloissa ja USAn puolustusministeriön rahoittamana taistelusukeltajien toimintakyvyn tehostamiseksi ja sukellusaikojen pidentämiseksi.

Ketogeenisen ruokavalion aloittamisen jälkeen seerumin ATP-tuotannon kannalta riittävän ketonitason saavuttaminen, voi kestää hiilihydraattien saannista riippuen jopa viisi päivää (yleensä 2-3 päivää). Nämä siirtymäpäivät voivat osoittautua vaikeiksi ja johtaa huijauspäiviin. Seerumin toiminnallisten ketonitasojen ylläpito edellyttää ruokavalion noudattamisesta [62, 63]. Tässä eksogeeninen ketonilisäaine voi helpottaa ketogeeniselle ruokavaliolle siirtymistä.

Huijaaminen ketogeenisen ruokavalion aikana hidastaa aineenvaihdunnan siirtymistä glukoosimetaboliasta rasvametaboliaan, ketogeneesiin ja β-oksidaatioon, joka itse asiassa on ketogeenisen ruokavalion pidemmän aikavälin tavoite. Solut oppivat käyttämään vapaita rasvahappoja energiasubstraatteina β-oksidaatiossa joitain viikkoja ketoosin alkamisen jälkeen. Aikaikkuna on varsin lavea, koska toisilla primaaristi β-oksidaatioon perustuva energia-aineenvaihdunta käynnistyy nopeammin kuin toisilla.

Tunnusomaista β-oksidaatioon siirtyneessä metaboliassa on ketoaineiden tuotannon väheneminen. Ruokailujen välillä rasvahappoja vapautuu tasaisena virtana rasvasoluista verenkiertoon, jossa ne kulkeutuvat soluihin ja hapettuvat β-oksidaatiossa energiaksi, mikä ylläpitää energistä, aktiivista, hieman euforista ja kylläistä oloa. Sama tapahtuu paastotessa.

Ketogeenisessä ruokavaliossa voi ja saa tehdä syrjähyppyjä. Jos mielesi tekee juoda lava bisseä, syödä perhepizza tai suklaalevy, anna palaa! Syrjähyppy ei ole maailmanloppu. Ketogeenisen ruokavalion tarkoituksena ei suinkaan ole kurjistaa elämää, vaan parantaa terveyttä ja elämänlaatua. Syrjähyppy on toki horjahdus ja askel taaksepäin, mutta se korjaantuu, kun ketogeenistä ruokavaliota jatkaa. Alussa syrjähyppyjen teko on helppoa ja houkuttelevaa, mutta pidempään ketoillessa syrjähypyn jälkeen on aivan yhtä helppoa ja luontevaa palata hiilihydraatteja rajoittavaan ruokavalioon. Ilmiö rinnastuu mielestäni alkoholin käyttöön: ihminen voi ja saa juoda toisinaan, mutta dokaamisesta ei pitäisi tehdä elämäntapaa. Ketogeeninen ruokavalio on elämäntapa, ei laihdutusruokavalio ja siksi minäkin vältän dieetistä puhumista. sanana dieetti rinnastuu vahvasti laihduttamiseen.

Yleensä kahden-kolmen päivän ketoilun jälkeen hiilihydraattien rajoittaminen johtaa siihen, että aivot alkavat käyttää solujen energiasubstraatteina enimmäkseen ketoaineita. Tämä aikaikkuna johtuu siitä, että maksan sokerivarastoissa, eli glykogeeneissä on glukoosia ihmisestä riippuen 1-3 päiväksi (~250 g) ja ketogeneesi käynnistyy glukoosivarastojen tyhjennyttyä.

96 tunnin kuluessa hiilihydraattien rajoittamisesta keskushermoston solut tyydyttävät suurimman osan ATP-tarpeestaan ketoaineilla [64]. Itse asiassa ketonit voivat toimia ATP-substraatteina ja tuottaa jopa 70% aivojen energiasta energiakysynnän tyydyttämiseksi [65, 66].

Alzheimerin taudin, dementian ja Parkinsonin taudin hoidossa kohonnut seerumin ketonipitoisuus (ketoosi) on lupaava terapiavaihtoehto [67–69]. Magneettikuvissa ketoosin on huomattu aktivoivan taudin passivoimia aivoalueita Alzheimerin tautia sairastavilla. Hyviä tuloksia on saatu myös dementiaa sairastavien potilaiden kognitiivisissa testeissä, joiden tulokset ovat glukoosin vähentymisen ja ketoaineiden lisääntyneen pitoisuuden seurauksena selvästi parantuneet.

Tähän on looginen selitys: hermosolujen glukoosinoton heikentyminen on yksi monista neurodegeneratiivisten tautien solutason vaurioitumisen syistä. Glukoosimetabolian heikentyesssä solut surkastuvat ja kuolevat energianpuutteeseen, mikä lisää aivojen atrofiaa ja ko. tautien oireita. Nämä solut kuitenkin saavat energiaa β-hydroksibutyraatista. Tämä ehkäisee solujen surkastumista ja dementian oireiden pahenemista. Taustalla oleva mekanismi on kiehtova.

4. Eksogeenisten ketonien käyttö

Endogeenisten ketonien muodostuminen on kehon normaali ja terveellinen selviytymismekanismi, jonka ansiosta ihminen selviää pitkään ilman ravintoa [58]. Tämä on ollut erityisen tärkeää esihistoriallisille esivanhemmillemme, joille ravinnon saanti päivittäin tai edes joka viikko ei ollut mikään itsestäänselvyys. Suuri muutos ravinnonsaannissa tapahtui oikestaan vasta maanviljelyn kehityttyä noin 10 000 vuotta sitten, jolloin ravintoa tuotettiin ja varastoitiin yli välittömän kulutuksen.

Metsästäjä-keräilijät elivät sillä, mitä löysivät tai saivat saaliiksi. Ruokaa syötiin silloin kun sitä oli. Ravinnosta saatu ylimääräinen energia varastoitiin rasvakudokseen. Aikoina, jolloin ravinnosta oli pulaa, solut tuottivat energiaa varastorasvasta. Ketogeneesi, glukoneogeneesi, rasvan β-oksidaatio ja perusaineenvaihdunnan hidastuminen pitävät ihmiset hengissä tarvittaessa useita viikkoja ilman ravintoa. Lihomisella on tärkeä fysiologinen tehtävä ihmisen selviytymisessä.

Solusignalointi

ATP-substraattina toimimisen lisäksi ketonit toimivat myös ligandeina, jotka säätelevät solujen signalointia ja käyttäytymistä [27]. Nämä edut toteutuvat vain, jos henkilö noudattaa ketogeenistä ruokavaliota. Ketogeenisen ruokavalion täydentäminen eksogeenisilla ketoaineilla voi ylläpitää ketoosiin perustuvaa aineenvaihduntaa pienistä syrjähypyistä huolimatta. Samanaikaisesti eksogeeniset ketonit edistävät suotuisaa farmakologiaa.

Ketonien tai proketonien (BHB) eksogeeninen käyttö lisäravinteena on ollut käytössä vuodesta 1975 alkaen. BHB (β-hydroksibutyraatti) muuttuu tarpeen mukaan muiksi ketoaineiksi, kuten asetoasetaatiksi tai alavirtaan asetoniksi. Asetoni ja asetoasetaatti ovat biologisia ketoneja, joista seerumin ketonipitoisuus suurimmaksi osaksi muodostuu [70].

Ketogeeninen ruokavalio ruokavalioterapiana aiheuttaa haasteita, koska se vaatii ylimääräistä omistautumista ja rruokavaliorajoituksia. LCHF voi johtaa siirtymäaikana huonovointisuutta aiheuttavaan ketoflunssaan. Joillekin ketoosin saavuttaminen on vaikeampaa kuin toisille metabolisten, geneettisten, ympäristön, sosiaalisten, kulttuuristen ja elämäntapoihin liittyvien tekijöiden vuoksi.

Eksogeeninen ketonilähde voi toimia siltana, joka kompensoi metaboliseen siirtymään liittyvää energiapuutetta, samalla kun se tarjoaa ketonilähteen, joka toimii solujen signalointiligandina. Sillä voi kuitenkin olla myös ruokavaliosta riippumaton rooli solunsisäisten signalointiominaisuuksiensa vuoksi.

Nykyisissä kaupallisissa ketoaineissa käytettyä suurta annostusta voidaan pitää tarpeettomana. Kuluttajille tarjotaan jopa 10 gramman BHB:tä yhdessä keskipitkäketjuisten triglyseridien (MCT) kanssa.

MCT toimii substraatina β-hapetukselle ja BHB:n muodostumiselle. Suun kautta otettava MCT liittyy monilla käyttäjillä ruoansulatuskanavan häiriöihin, kuten ripuliin [71–75]. Lisäksi nämä BHB-lisäravinteet sisältävät natriumia, jota voi olla 1300 mg annosta kohti. Terveydenhuollon ammattilaisen tulisi valvoa tällaisten erittäin suurten terapeuttisten annosten annostelua potilaille. Lisäravinteisiin liittyy aina yliannostuksen riski.

5. Eksogeenisten ketoaineiden hyödyt

Eksogeenisillä ketoaineilla, kuten BHB:llä (β-hydroksibutyraatilla) on on terapeuttista arvoa useiden sairauksien hoidossa. β-hydroksibutyraattilisän (BHB) in vivo -tutkimus vähensi syöpäkasvaimen kasvua ja pidensi tutkittavan kohteen eloonjäämistä muista ruokavalion tekijöistä, kuten seerumin glukoosipitoisuudesta riippumatta [76].

BHB:llä on havaittu tulehdusta hillitsevä vaikutus NLRP3-tulehduksen aiheuttaman IL-1β:n ja IL-18:n välittämisessä ihmisen monosyyteissä [77]. Tällä voi olla merkitystä autoinflammatoristen sairauksien hoidossa. Eksogeenisen ketonin tukema terapeuttinen ketoosi hillitsee epileptisten kohtausten alkamista [78].

β-hydroksibutyraatti (BHB) auttaa myös parantamaan sydämen terveyttä vähentämällä sydänlihaksen glukoosinottoa ja lisäämällä verenkiertoa [79]. Aivojen hypometabolisten sairauksien, kuten Alzheimerin taudin (AD), hoidossa käytetään menestyksekkäästi 10–20 grammaa eksogeenistä ketonilisää annoksiin jaettuna [80].

Alzheimerin tauti liittyy keskushermoston neuronien heikentyneeseen glukoosimetaboliaan, joka korreloi kognitiivisten kykyjen heikentymisen kanssa [81–84]. Ketoni ei ole riippuvainen insuliinista ja sitä voidaan käyttää hermosolujen mitokondrioissa tehokkaasti. β-hydroksibutyraatin saatavuus ehkäisee neurodegeneratiivisten tautien aivosolujen energiavajeen aiheuttamia solutuhoja [85].

Seerumitasojen ei tarvitse nousta merkittävästi, jotta aivojen energiansaantia voidaan tehostaa vaihtoehtoisella energiasubstraatilla. Tämä vähentää sivuoireiden riskiä ja minimoi hoidossa tarvittavan eksogeenisen ketoniannoksen.

Hyperketonemian, jossa systeemiset plasman ketonit nousevat vain tavallisten (0,2 mmol/l) perustasojen yli, on osoitettu parantavan aivojen ketonipitoisuutta ja tarjoavan neuroneille vaihtoehtoisen ja tehokkaan energiasubstraatin [80].

β-hydroksibutyraatti tukee mitokondrioiden energiantuotannon aktiivisuutta ja estää apoptoottisten (solukuolemaan indusoivien) proteiinien kumuloitumista neuroneihin [65]. Myrkytystilasta, vammoista tai iskemiasta johtuva neurodegeneraatio johtaa oksidatiiviseen stressiin. Eksogeenisten ketonien antaminen hiirimalleissa estää turvallisesti reaktiivisten happiradikaalien (ROS) muodostumista [86].

Ketogeenisen ruokavalion on dokumentoitu olevan tehokas hoito epilepsian ja lääkeresistentin epilepsian hoidossa [87, 88]. Eksogeenisten ketonien antamista on vuosikymmenien ajan käytetty hyvällä menestyksellä epilepsian hoitoon [78, 89].

Kokeellisessa rottamallissa eksogeenisten ketonien on havaittu lisäävän sekä rotan fyysistä aktiivisuutta että kognitiivista suorituskykyä [90]. Siitä, missä määrin eksogeeniset ketonit voivat säätää tai parantaa pitkittynyttä suorituskykyä ihmisillä, ei ole vielä tutkittua tietoa [91], mutta professori Tim Noakesin juoksemat ultramaratoonit ja triathlonisti Sami Inkisen käsittämättömät suoritukset ketogeenisellä ruokavaliolla viittaavat siihen, että ketogeeninen ruokavalio parantaa myös ihmisten henkistä ja fyysistä suorituskykyä.

Viime kädessä ketogeenisen ruokavalion vaikutuksia motivaatioon ja jaksamiseen tukee myös se, että minä multippelisklerootikkona käänsin, editoin ja uudelleenkirjoitin marraskuussa kahdeksan 10-25 A4-sivun mittaista tutkimuskatsausta Ruokasotaan. Kyllä sekin jotain kertoo ketogeenisestä ruokavaliosta ja sen vaikutuksista jaksamiseen.

Eksogeeniset ketonit voivat toimia terveyttä edistävinä aineina, mutta kuten myöhemmin osoitetaan, BHB:n ja sen molekyylisesti analogisen lyhytketjuisen rasvahapon, voihapon (BA) yhdistelmä voi olla tehokkaampi ja sopivampi terapiavaihtoehto mm. näiden yhteiskäytön tuoman synergiahyödyn vuoksi.

6. Eksogeenisten ketonien turvallisuus elintarvikkeissa ja hoidoissa

Ruoka sisältää useita luonnollisia ketonilähteitä. Maitotuotteet ja erityisesti täysmaito ovat luonnollisen β-hydroksibutyraatin lähteitä [92, 93]. Yhdysvaltain FDA luokittelee β-hydroksibutyraatin eri muodot yleisesti turvallisiksi (GRAS).

Eksogeeniset ketonit (tai ketoaineet) ovat turvallisia, mutta kuinka paljon on liikaa?

Koehenkilöt testasivat eksogeenisen ketonimäärän 395 mg / kg ketoniesterinä saantia aterian yhteydessä tai ilman. Seerumin BHB-tasot mitattiin tunnin kuluttua lisäravinteen antamisesta. Seerumin BHB oli alhaisempi BHB:n aterian rinnnalla saaneilla koehenkilöillä verrattuna niihin, jotka saivat BHB:n ilman ruokaa (2,1 mM ± 0,2 mM vs. 3,1 mM ± 0,1 Mm). Nämä äärimmäiset BHB-annokset muuttuivat 31,6 grammaksi ketoniestereitä 80 kg painavalla henkilöllä. Annos siedettiin hyvin [94].

Toisessa ihmiskokeessa käytettiin suun kautta annettua annosta (R) -3-hydroksibutyyli (R) -3-hydroksibutyraattia, joka on BHB-molekyylin monoesteri, kvantifioituna 714 mg / kg. Nämä annokset muuttuivat 57,1 grammaksi ketoniestereitä 80 kg painavalla koehenkilöllä. Maksimiplasman ketonit saavutettiin 2 tunnissa (3,30 mmol/l BHB ja 1,19 mmol/l asetoasetaatti). Tätä suurta annosta annettiin viiden päivän ajan kolme kertaa päivässä, ja myös se siedettiin hyvin [95] ilman sivuvaikutuksia.

Tyypillinen 8 tunnin paasto tuottaa 0,5 mmol/l seerumin ketonipitoisuuden [95]. Seitsemän paastopäivän aikana veren kokonaisketonitasot voivat nousta 5–7 mmol/l tasolle [25, 95].

Toksisuustutkimus rotilla, jotka saivat ketoaineita 12 ja 15 g / kg, tukee myös β-hydroksibutyraatin annostelun turvallisuutta [96].

Suun kautta annettu natrium D, L-β-hydroksibutyraatti (1000 mg / kg päivässä) on annettu alle 2-vuotiaille lapsille, joilla on kardiomyopatia ja leukodystrofia asyyli-CoA-dehydrogenaasipuutoksesta. Viikon kuluessa hoidon aloittamisesta havaittiin lasten toipumista täydellisestä halvauksesta. Kahden vuoden jälkeen todettiin neurologisen toiminnan huomattavaa parantumista. Lapset kävelivät ja aivojen MRI-kuvat osoitti selkeää toipumista.

Kaksi muuta samaa tilaa sairastavaa lasta, jotka eivät reagoineet tyypilliseen hoitoon, paranivat progressiivisesti edellä kuvatulla hoidolla [97]. Pikkulasten hyperinsulinemisessa hypoglykemiassa kahta kuuden kuukauden ikäistä lasta hoidettiin ja seurattiin viiden ja seitsemän kuukauden ajan. Lapsille annettiin neljän ja kahdeksan gramman ketoniannoksia, ja ne siedettiin hyvin [60].

On kuitenkin huomattava, että tällainen äärimmäinen terapeuttinen annostelu vaatii lääketieteellistä seurantaa.

7. Butyraatin terveyshyödyt

Lyhytketjuiset rasvahapot, joita kutsutaan myös haihtuviksi (volatile) rasvahapoiksi, ovat tyypillisesti suolen mikrobiomin tuottamia. Näitä rasvahappoja ovat butyraatti, propionaatti ja asetaatti, jotka syntyvät suolen symbioottisten mikrobien ravintokuidun käymisen sivutuotteina [98].

Suolistomikrobien tiedetään edistävän terveyttä ja hyvinvointia, vaikka ne vaikuttavat tavoilla, jotka ylittävät monimutkaisuudessaan immuunijärjestelmän toiminnan.

Nykyään tiedetään, että kommensaalibakteerit (normaalimikrobiston mikrobit, josta ei koidu isännälle hyötyä eikä haittaa) osallistuvat vitamiinien [99] synteesiin, ja tuottavat tärkeän energialähteen lyhytketjuisten rasvahappojen muodossa [100].

Lyhytketjuiset rasvahapot kiertävät takaisin säätääkseen ja ylläpitääkseen terveellistä suolistomikrobipopulaatiota siivoamalla luminaalisen (onteloon liittyvän) ympäristön patogeeneistä tyhjäksi [101, 102].

Luminaalibutyraatti lisää suoliston mikrobiomin hyvinvointia. Patogeenisiin bakteereihin, kuten koli-bakteereihin (Escherichia coli), salmonellaan (Salmonella spp.) ja kampylobakteereihin (Campylobacter spp.) luminaalibutyraatilla on negatiivinen vaikutus [103].

Butyraatin vaikutus ulottuu kuitenkin paksusuolen ulkopuolelle, jossa sitä syntyy. Butyraatti parantaa insuliiniherkkyyttä systeemisesti [102].

Suun kautta nautitun butyraatin on osoitettu indusoivan GLP-1:n eritystä [104]. Tämän hormonin tiedetään tukevan glukoositoleranssin ja ruokahalun hallintaa. Aivoissa GLP-1 tuottaa syvällisiä vaikutuksia, joiden mekanismit eivät ole aina selkeitä. Sen on osoitettu stimuloivan iskeemisten, eli paikalliseen verenpuutteeseen liittyvien vaurioiden neurogeneesiä aivopohjaisen neurotrofisen tekijän (BDNF) ylisääntelyn kautta [105]. Sillä on masennuslääkkeiden kaltaisia vaikutuksia [106].

Tutkimukset osoittavat, että butyraattia saaneet hiiret pysyvät hoikkina (ruokavalion kalorimäärästä huolimatta) [107]. Butyraatti on lisännyt hiirten energiankulutusta kehon lämmöntuotannon muodossa ja tehnyt hiiristä yleensä fyysisesti aktiivisempia [108, 109].

Butyraatilla on osoitettu olevan merkittävä sydän- ja verisuonitauteja ennaltaehkäisevä vaikutus [110, 111]. Tutkimuksissa butyraatti vähensi seerumin triglyseridejä peräti 50% verrokkeihin nähden [112]. Se myös vähentää endogeenisen kolesterolin tuotantoa [112].

Butyraatin ja asetaatin on todettu suojaavan ruokavalion aiheuttamalta lihavuudelta [107, 113]. Butyraatin antamisen on havaittu parantavan ruokahalua ja ravinteiden aineenvaihduntaa [114]. Butyraatti on avainpolttoaine suoliston epiteelisoluille ja se parantaa suolinukan eheyttä [115].

Aivan kuten BHB, butyraatti on histonideasetylaasien (HDAC) estäjä (inhibiittori), joka säätelee oksidatiivisen stressin vastustuskykyä koodaavien geenien transkriptiota [116].

HDAC-modulointi liittyy myös pitkäkestoiseen muistiin, oppimiseen ja neuronien välisten synaptisten yhteyksien plastisuuteen (neuroplastisuuteen) [117]. Aihe, johon täytyy pikimmiten tutustua!

Geenitranskription säätely johtaa myös parempaan suojaan vapailta happiradikaaleilta ja oksidatiivisen stressin aiheuttamilta kudosvaurioilta, joita voivat aiheuttaa äärimmäinen metabolinen stressi ja ympäristömyrkyt.

Butyraatin geenisäätely vaikuttaa neuroprotektiivisesti (aivosoluja suojaten) ja parantaen siten muistia esimerkiksi dementiassa [118]. Butyraatti estää NF-kB:tä ja lisääntyneitä I-kB-tasoja ja parantaa pitkäaikaista tulehduksen hallintaa [119].

Oraalisesti annettu natriumbutyraatti heikentää kokeellisesti indusoitua koliittia [120]. Suun kautta annetulla butyraatilla on myös tulehduksia estävä anti-inflammatorinen vaikutus. Se voi johtaa Crohnin taudin remissioon vähentämällä NF-kB: n ja IL-1β: n tasoa [121].

Suonensisäisesti annetun butyraatin on osoitettu tukevan suoraan ruoansulatuskanavan vuorauksen ja suolinukan terveyttä [103]. Sillä on vaikutuksia suoliston solujen lisääntymiseen ja solujen troofiseen ravinnonottoon 122].

Butyraatti on voimakas suoliston immuunipuolustusta säätelevien T-solujen promoottori [123]. Se luo immuunijärjestelmää säätelevän mekanismin, joka edistää parempaa tulehduksen hallintaa limakalvon vuorauksessa ja suolinukassa, sekä mekanismin suolistosyövän estämiseksi [124].

Butyraatti vähentää tai estää mikrobiomipopulaatiota, joka tuottaa propionihappoa [125]. Propionihappo on osallisena autismikirjon häiriöissä (ASD) [126]. On spekuloitu, että voihapon propionihappoa tuottavien suolistobakteerien säätelyvaikutus on mekanismi kognitiivisen tilan parantamiseksi [127].

70% lapsista, joilla on autismi tai ASD, on ruoansulatuskanavan häiriöitä ja muuttunut geenien ilmentyminen aivoissa. Sen on arveltu johtuvan lyhytketjuisten rasvahappojen epätasapainosta [128]. Butyraatin ja muiden lyhytketjuisten rasvahappojen oraalisten antoon liittyvien terveysetujen luettelo on pitkä (taulukko 1). β-hydroksibutyraatin antamisen yhteydessä butyraatti-lisä on suositeltava näiden yhteisvaikutusten vuoksi.

Veden passiivinen imeytyminen paksusuolessa riippuu lyhytketjuisten rasvahappojen saatavuudesta [129–131]. Butyraatilla on rooli terveessä peristaltiikassa, joka auttaa normalisoimaan suolessa liikkuvan massan liikettä ummetuksessa tai ripulissa [132, 133]. Butyraatti tukee optimaalista nesteytystä ja optimaalista suolen eliminointitoimintoa [134].

Tämä farmakologinen vaikutus auttaa torjumaan BHB-lisäravinteisiin liittyviä mahdollisia haittatapahtumia.

Yhteenveto butyraatin terveydellisistä hyödyistä, joita on raportoitu in vitro– ja in vivo -malleilla sekä ihmiskokeilla tehdyissä tutkimuksissa

Butyraattia saa runsaasti meijerituotteista. Voi, joka sisältää luonnostaan 3-4 % voihappoa, on itse asiassa yksi parhaimmista voihapon lähteistä. Yksi ruokalusikallinen voita (~14 g) sisältää ~560 mg voihappoa. Butyraatit ovat voihapon suoloja ja estereitä. Suolistossa esiintyvä voihappo näyttää hillitsevän tulehdusta ja syöpäsolujen kasvua sekä vähentävän happiradikaalien syntyä. Ihminen kuluttaa päivässä yli 1000 mg butyraattia ulkoisista lähteistä. Tämä saadaan ruokavalion rasvoista.

Ihmisillä, jotka noudattavat ketogeenistä ja / tai kaloreita rajoittavaa ruokavaliota, mutta eivät syö meijerituotteita (voita, kermaa ja juustoja), ja joiden kuitujen saanti ravinnosta on vähäistä, voihapon saanti ja synteesi suolistossa on kehon tarpeisiin nähden liian vähäistä. Butyraatin ottaminen lisäravinteena on perusteltua myös, koska se yhdistää ketogeenisen ruokavalion ja butyraattilisän edut synergisesti.

Butyraatti lisää FGF21:n pitoisuutta seerumissa, maksassa ja rasvasoluissa, mikä puolestaan stimuloi rasvahappojen β-hapettumista ja maksan ketonituotantoa [135, 136]. Tämä on butyraattifarmakologian keskeinen piirre, joka synergisoi suoraan sen aktiivisuuden ketogeeniseen aineenvaihduntaan ja tukee sen terveydellisiä vaikutuksia. Butyraatti itsessään voi myös toimia substraattina β-hapettumiselle [137].

8. Butyraatin (lyhytketjuisen rasvahapon) ja BHB: n yhdistämisen edut

Butyraatti toimii merkittävänä ketoosin induktiota kiihdyttävänä synergistisenä tekijänä, joka parantaa:

• BHB-ligandivuorovaikutuksia ja farmakologiaa

• yleistä terveydentilaa

• kuntoa ja suorituskykyä

Ketonien, kuten BHB-suolan eksogeeninen saanti lisäravinteena tarjoaa aivosolujen ATP-tuotannolle välittömän vaihtoehtoisen energiasubstraatin kalori- tai hiilihydraattirajoituksen aikana.

Samanaikainen butyraattilisäys natriumin, kalsiumin tai kaliumbutyraatin (tai sen estereiden) muodossa:

• indusoi elimistön endogeeniseen ketonisynteesin

• toimii ligandina stimuloimalla reseptoreita, joihin ketonit vaikuttavat

• myötävaikuttaa insuliinin ja aineenvaihdunnan yleisen terveyden parantamiseen

• tukee tulehduksellista ja yleistä immuunijärjestelmän terveyttä

• tukee neurologista terveyttä

• tukee ruoansulatuskanavan terveyttä ja eheyttä

• toimii suoraan ATP:n muodostamisen energiasubstraattina

Kaikki nämä toteutuvat rinnakkain niiden etujen kanssa, joita sisarketoaineen (BHB) samanaikainen lisäys tuottaa. Tämän synergistisen järjestelmän arvo ketogeenisen ruokavalion yhteydessä on hyvin perusteltu ja järkevä.

On kuitenkin muistettava, että ketogeeniselle elämäntavalle on ominaista vähäinen hiilihydraattien saanti, mikä johtaa heikentyneeseen sulamattoman kuidun ja resistentin tärkkelyksen saantiin. Sillä on negatiivinen vaikutus suoliston mikrobiomiin ja sen kykyyn tuottaa lyhytketjuisia rasvahappoja, kuten voihappoa.

Suoliston mikrobiomi on säännöllisesti kovan paineen alla ympäristötekijöiden, kuten ruokavalion ja lääkkeiden (esim. antibioottien) vaikutuksesta [138, 139]. Butyraatin ottaminen lisäravinteena suojaa  suoliston mikrobiomia, etenkin jos sulamattomien kuitujen ja resistentin tärkkelyksen saanti on vähäistä.

9. Voihappo ja ketogeeninen painonpudotusstrategiaa

Lisäravinteena otetun BHB:n vaikutusta painonpudotuksessa on tutkittu hyvin paljon. Erityisen paljon huomiota on kiinnitetty lisäravinteisiin, jotka sisältävät BHB:n lisäksi keskipitkäketjuisia triglyseridejä (MCT). Ketoaineet ja MCT sisältävät energiaa ja lisäävät siten päivittäistä energiansaantia.

Tutkimuksissa on havaittu, että seerumin ketonipitoisuuden kasvu ei lisää, vaan estää lipolyysiä. Siltä kannalta lisäravinteena otetut ketoaineet ja MCT itse asiassa estävät rasvasolujen purkamista vapaiksi rasvahapoiksi, ketonien synteesiä ja laihtumista [53, 140]. Toisaalta butyraatti tukee ruokahalun hallintaa ja parantaa kehon rasva-lihas-koostumusta [107, 112–114].

On olemassa näyttöä, jonka mukaan butyraatti vaikuttaa suotuisasti sydän- ja verisuoniterveyteen ja ehkäisee sydän- ja verisuonitauteja [112]. Tasapaino eksogeenisten ja endogeenisten ketoaineiden välillä on oleellista aivojen ja kognitiivisen terveyden silloitustekijänä ja neuroniin liittyvien signaaliligandien riittävän saannin kannalta. Aktivointisignaali, kuten voihaposta peräisin oleva signaali rasvahappojen β-oksidaation käynnistämiseksi aivosoluissa, on neuronien toiminnan kannalta tärkeää.

Lisäravinteena otetutun butyraatin ja beta-hydroksibutyraatin käyttö on perusteltua ruokavalion siirtymäajalla sekä solujen energia-aineenvaihdunnan tehostajana monissa metabolisissa ja neurodegeneratiivisissa sairauksissa, mutta laihtumisen suhteen tällaisesta lisäravinnecocktailista ei ole hyötyä. Sen sijaan lisäaineina syiötävien butyraatin ja beta-hydroksibutyraatin hyödyntäminen paastolla tapahtuvan liikunnan energiabuusterina ja rasvahappojen hapettumisen tehostajana on perusteltua.

Ruokavalion tuottama ketoosi vähentää laktaatin tuotantoa ja parantaa suorituskykyä erityisesti kestävyyttä vaativissa lajeissa, kuten pyöräilyssä [141]. Sen on osoitettu estävän lihaskatoa (kataboliaa) ja suojaavan aivoja ja muita kudoksia hapettumiselta [142].

10. Kurkistus ketoaineiden solunsisäiseen farmakologiaan

BHB-BA-kompleksin farmakologiasta vastaavien mekanismien kartoittamiseksi ravintolisien yhteydessä on tehty useita tutkimuksia. Tutkimukset osoittavat, että erilaiset G-proteiiniin kytketyt HCA-reseptorit toimivat kohteina endogeenisille ketonille ja ketoaineiden ligandeille [143].

Tämä reseptoriperhe luokitellaan useisiin alatyyppeihin, joilla on erillisiä piirteitä, kuten ligandispesifisyys. Vaikka BHB toimii tehokkaana agonistina esimerkiksi HCA₂-reseptoreille, se ei kykene toimimaan agonistina muille HCA-reseptoreille. Sekä BA että BHB ovat signalointiligandeja erilaisille reseptoreille, jotka osallistuvat neuroinflammatoriseen säätelyyn, mukaan lukien HCA₂-reseptori [144].

Muut ligandit, kuten muut ketonit, voivat toimia agonisteina vaihtamalla HCA-reseptoreita, mutta ne eivät välttämättä pysty käynnistämään HCA₂ –reseptorista transduktiokaskadia. HCA-reseptoreita voi esiintyä erilaisissa kudos- ja solutyypeissä, kuten rasvasoluissa ja makrofageissa [143].

Näiden reseptorien ilmentyminen voidaan myös indusoida immuunisoluissa, kuten makrofageissa, erilaisilla sytokiineilla ligandiensa solunsisäisen vaikutuksen säätelemiseksi. Vapaat rasvahappo- (FFAR) ja HCA-reseptorit voivat hyvinkin olla keskeisiä kohteita tyypin 2 diabeteksen, lihavuuden ja inflammaation ehkäisyssä ja hoidossa [145].

Ravinnetasapainoa ylläpitävät rasvahapporeseptorit, jotka säätelevät kolekystokiniiniä, peptidiä YY ja leptiiniä ovat kasvavan kiinnostuksen kohteena diabeteksen hoidossa.

Luonnossa esiintyvät ligandit, BHB ja BA moduloivat jo tehokkaasti näitä terapeuttisia kohteita. Kaikki kolme HCA-reseptoria ekspressoidaan rasvasoluissa. HCA₁-reseptori aktivoidaan esimerkiksi hydroksipropaanihapolla (laktaatilla), kun taas HCA₂:n agonisti on β-hydroksibutyraatti (BHB), ja HCA₃ aktivoidaan toisella β-hapetusvälituotteella [146].

Näiden kahden luonnollisen butyraatin säätelyvaikutukset tulehduksellista kaskadia ja immuunijärjestelmän aktiivisuutta säätelevien sytokiinien transkriptiotekijöihin liittyvät läheisesti NF-kB-modulointiin.

Tumatekijä erytroidiin 2 liittyvä tekijä 2 (Nrf2) on ensisijainen transkriptiotekijä, joka käynnistää vasteen oksidatiiviseen stressiin. Ketogeeninen ruokavalio indusoi systemaattisesti Nrf2:ta lievän oksidatiivisen ja elektrofiilisen stressin kautta [147, 148].

Nrf2:n transkriptio avaa sarjan endogeenisiä antioksidanttisia puolustusjärjestelmiä. Transkriptiotekijä siirtyy tumaan ja sitoo antioksidanttivaste-elementin (ARE) transkriptoimaan solua suojaavat sytoprotektiiviset geenit [149].

Nrf2 transkriptoi endogeeniset antioksidanttipeptidit: hemeoksigenaasi-1, katalaasi (CAT), superoksididismutaasi (SOD) ja glutationiperoksidaasi (GSH / GPx) [150-152] oksidatiivisen stressin suojamekanismina. Viime aikoina tätä mekanismia on kohdennettu kemopreventiivisesti, millä on haluttu stimuloida endogeenista antioksidanttisaturaatiota, joka estää syöpä- ja kemoterapialääkkeiden aiheuttamat vahingot isäntäsolun terveessä DNA:ssa [153, 154].

Nrf2 lisää solujen puolustusmekanismeja. Se välittää mitokondrioille hermosuojauksen toksiinin aiheuttaman stressin aikana ja ehkäisee vaurioiden (leesioiden) muodostumista [155, 156].

Tätä solusuojausta nähdään myös kemoterapian yhteydessä, jossa Nrf2-induktio suojaa terveitä soluja [157]. Nrf2-induktio suojaa soluja LPS:n aiheuttamalta tulehdukselliselta aktiivisuudelta ja kuolleisuudelta [158].

Nrf2-signalointireitit ovat lupaavia Parkinsonin taudin mitokondrioiden toimintahäiriöiden vastatoimena [159]. Nrf2-induktion välittää myös puolustuksen sydänlihassolujen kohonneesta seerumin-glukoosin aiheuttamasta oksidatiivisesta vahingosta [160].

Diabeettinen tila liittyy Nrf2-aktiivisuuden alasregulaatioon ERK:n kautta. Tämän uskotaan vaikuttavan stressin aiheuttamaan insuliiniresistenssiin sydämen soluissa [161]. Tutkimukset osoittavat, että Nrf2-aktivaatiota voidaan käyttää terapeuttisena sovelluksena diabeteksen ”metabolisen häiriön parantamiseen ja munuaisvaurioiden lievittämiseen” [162].

Nrf2:n rooli solujen suojauksessa antioksidanttisen puolustuksen pääregulaattorina tekevät siitä kiinnostavan kohteen kudosten ja solujen suojaamisessa hapettavilta ja toksisilta tekijöiltä [163, 164]. Nrf2:lla on huomattava merkitys antioksidanttipuolustusmekanismissa muiden yleisten endogeenisten antioksidanttien rinnalla. Se tukee myös vammoista, toksisuudesta ja hypoksiasta palautumista [165, 166].

Iskemia (paikallinen hapenpuute) on yleinen solun toimintahäiriön ja solukuoleman syy. Iskemia johtuuu verenkierron keskeytymisestä tai hapen saatavuuden heikkenemisestä kudoksissa, mikä johtaa soluvaurioihin. Sen tiedetään olevan keskeinen tekijä aivohalvauksen patologiassa ja yksi yleisimmistä pysyvien solu- ja kudosvaurioiden aiheuttajista sydänsairauksissa [167].

Hemeoksigenaasi-1-induktio suojaa neuroneja [168] ja sydänkudosta [169] iskemialta ja sen aiheuttamilta vaurioilta. Myös glutationiperoksidaasin yliekspressio suojaa sydänlihasta iskeemisiltä reperfuusiovaurioilta [170, 171].

Butyraatti aktivoi Nrf2:ta [172, 173]. Tutkimuskirjallisuudessa on viitteitä siitä, että käsittely butyraatilla tai sen suoloilla (natriumbutyraatilla) lievittää oksidatiivista stressiä [174] ja parantaa katalaasiaktiivisuutta [175]. Esikäsittely BA-annoksella suojaa iskemiaan liittyviä sydänlihaksen vaurioita estämällä tulehduksellisten sytokiinien ilmentymistä [174].

Se myös suojaa keuhkovaltimon sileän lihaksen soluja hyperoksiaan liittyvältä hapettumiselta [175] ja parantaa ikääntymiseen liittyvää aineenvaihduntaa ja lihasten surkastumista [176].

11. Opittavaa on paljon

Monet voivat hyötyä ketogeenisestä ruokavaliosta tai suun kautta otettavista ketoaineista ja niiden tuottamasta ketoositilasta.

Ketoosi ylläpitää parempaa ruokahalun hallintaa, fyysistä kuntoa, aivojen tehostunutta energiansaantia, neuroplastisuutta, neurogeneesiä, oppimiskykyä ja parempaa muistia. Ketoosin aiheuttama beta-oksidaatio ylläpitää tasaista eenergiavirtaa, joka lisää kestävyyttä ja polttaa tehokkaasti rasvaa.

Solutasolla ketonit vaikuttavat neuro- ja sytoprotektiivisesti suojaten soluja ja hillitsevät vapaiden happiradikaalien ja oksidatiivisen stressin aiheuttamia solu- ja kudosvaurioita. Tutkimuskirjallisuuden meta-analyysin perusteella ketoosin hyötyjä ovat:

• tulehduksen (inflammaation) lievittäminen

• neurologiseen sairauteen liittyvä kognitiivisen heikentymisen korjaantuminen

• parantunut ruoansulatuskanavan terveys

• nopeampi palautuminen liikunnan tai intensiivisen harjoituksen lihasrasituksesta

Lisää työtä ja kliinisiä tutkimuksia tarvitaan, jotta tiedämme tarkemmin, miten näitä strategioita voidaan käyttää potilaiden terapiana.

12. Keskustelua

Tutkimuskirjallisuuden tämänhetkisen näytön perusteella lisäravinteena otetun eksogeenisen ketonin käyttö näyttää olevan toteuttamiskelpoinen strategia, joka tukee ketogeenisen ruokavalion siirtymävaihetta, jossa keho totutetaan glukoosin sijaan uuteen energiasubstraattiin. Butyraatinn on raportoitu antavan positiivisia tuloksia kunto-, painonhallinta-, kognitio- ja suorituskyvyn parantamisen tueksi joko ruokavalion rajoituksilla tai ilman.

Laboratoriomme nykyinen tutkimushanke on suunniteltu tutkimaan edelleen BHB:n ja BHB-BA:n solunsisäisiä vaikutuksia immuunijärjestelmän tärkeimpiin soluihin seerumipitoisuuksilla, jotka voimme saavuttaa suositellulla vähimmäisannoksella.

Eksogeeninen BHB-BA-ravintolisä voi olla toiminnallinen strategia, joka indusoi β-hapettumista ja auttaa nostamaan seerumin ketonitasoja, jotka tuottavat ketoosin (> 0,2 mmol) metaboliset hyödyt ilman makroravinteiden ankaraa säätelyä. BHB:n samanaikainen antaminen siihen liittyvän BA-molekyylin kanssa näyttää olevan tehokas tapa saavuttaa tämä tavoite käyttämällä erittäin pieniä ja turvallisia oraalisia annoksia. Vaikka ketoosin metabolisia hyötyjä saatetaan saavuttaa lisäravinteilla, on todennäköistä, että ketogeeninen ruokavalio yhdessä lisäravinteina otettavien butyraatin ja beta-hydroksibutyraatin kanssa toimii terapiana etenkin kognitiivisten häiriöiden ja painonhallinnan yhteydessä paremmin kuin lisäravinteet yksin.

Ruokavalion täydentäminen BHB-BA-lisäravinteella tukee ketoosissa pysymistä pienistä ruokavaliolipsahduksista huolimatta.

Huomio: Ota yhteys lääkäriin ennenBHB-BA-lisäravinteiden käyttöä. Älä käytä, jos olet raskaana tai imetät. Ei suositella tyypin I diabeetikoille.

Ps. Pahoittelut kirjoitus- ja/tai asiavirheistä. Nppäilyvirheille tulee jotenkin sokeaksi.

Lähde: https://www.hindawi.com/journals/jnme/2018/7195760/
References

1. A. Gjedde and C. Crone, “Induction processes in blood-brain transfer of ketone bodies during starvation,” American Journal of Physiology–Legacy Content, vol. 229, no. 5, pp. 1165–1169, 1975. View at: Publisher Site | Google Scholar
2. M. Pollay and F. Alan Stevens, “Starvation-induced changes in transport of ketone bodies across the blood-brain barrier,” Journal of Neuroscience Research, vol. 5, no. 2, pp. 163–172, 1980. View at: Publisher Site | Google Scholar
3. S. Cunnane, S. Nugent, M. Roy et al., “Brain fuel metabolism, aging, and Alzheimer’s disease,” Nutrition, vol. 27, no. 1, pp. 3–20, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
4. M. A. Reger, S. T. Henderson, C. Hale et al., “Effects of β-hydroxybutyrate on cognition in memory-impaired adults,” Neurobiology of Aging, vol. 25, no. 3, pp. 311–314, 2004. View at: Publisher Site | Google Scholar
5. L. C. Costantini, L. J. Barr, J. L. Vogel, and S. T. Henderson, “Hypometabolism as a therapeutic target in Alzheimer’s disease,” BMC Neuroscience, vol. 9, no. 2, p. S16, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
6. W. R. Leonard, “Dietary change was a driving force in human evolution,” Scientific American, vol. 287, no. 6, pp. 106–116, 2002. View at: Publisher Site | Google Scholar
7. S. M. Innis, “Dietary (n−3) fatty acids and brain development,” Journal of Nutrition, vol. 137, no. 4, pp. 855–859, 2007. View at: Publisher Site | Google Scholar
8. E. Cohen, M. Cragg, A. Hite, M. Rosenberg, and B. Zhou, “Statistical review of US macronutrient consumption data, 1965–2011: Americans have been following dietary guidelines, coincident with the rise in obesity,” Nutrition, vol. 31, no. 5, pp. 727–732, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
9. J. Scholl, “Traditional dietary recommendations for the prevention of cardiovascular disease: do they meet the needs of our patients?” Cholesterol, vol. 2012, pp. 1–9, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
10. G. Mullins, C. Hallam, and I. Broom, “Ketosis, ketoacidosis and very-low-calorie diets: putting the record straight,” Nutrition Bulletin, vol. 36, no. 3, pp. 397–402, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
11. D. K. Layman and D. A. Walker, “Potential importance of leucine in treatment of obesity and the metabolic syndrome,” Journal of Nutrition, vol. 136, no. 1, pp. 319S–323S, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
12. M. Lawson and V. Shaw, “Ketogenic diet for epilepsy,” in Clinical Paediatric Dietetics, pp. 222–232, Blackwell Science Ltd., Oxford, UK, 2nd edition, 2001. View at: Google Scholar
13. R. Krikorian, M. D. Shidler, K. Dangelo, S. C. Couch, S. C. Benoit, and D. J. Clegg, “Dietary ketosis enhances memory in mild cognitive impairment,” Neurobiology of Aging, vol. 33, no. 2, pp. 425. e19–425. e27, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
14. K. W. Barañano and A. L. Hartman, “The ketogenic diet: uses in epilepsy and other neurologic illnesses,” Current Treatment Options in Neurology, vol. 10, no. 6, pp. 410–419, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
15. P. G. Sullivan, N. A. Rippy, K. Dorenbos, R. C. Concepcion, A. K. Agarwal, and J. M. Rho, “The ketogenic diet increases mitochondrial uncoupling protein levels and activity,” Annals of Neurology, vol. 55, no. 4, pp. 576–580, 2004. View at: Publisher Site | Google Scholar
16. E. C. Westman, J. Mavropoulos, W. S. Yancy Jr., and J. S. Volek, “A review of low-carbohydrate ketogenic diets,” Current Atherosclerosis Reports, vol. 5, no. 6, pp. 476–483, 2003. View at: Publisher Site | Google Scholar
17. K. M. Maruschak, Impact of a Low-Carbohydrate, High-Fat Modified Ketogenic Diet on Anthropometrics, Biochemical Values, and Gastrointestinal Symptoms in Adult Patients with Epilepsy, Rush University, Chicago, IL, USA, 2016.
18. S. R. Send, The Impact of a Low-Carbohydrate, High-Fat Modified Ketogenic Diet on Seizure Severity, Seizure Frequency, and Quality of Life in Adult Patients with Epilepsy, Rush University, Chicago, IL, USA, 2016.
19. C. Dudick, “Carb”(not “Keto”) is a Four Letter Word, 2016.
20. M. Schmidt, N. Pfetzer, M. Schwab, I. Strauss, and U. Kämmerer, “Effects of a ketogenic diet on the quality of life in 16 patients with advanced cancer: a pilot trial,” Nutrition and Metabolism, vol. 8, no. 1, p. 54, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
21. D. K. Layman and J. I. Baum, “Dietary protein impact on glycemic control during weight loss,” Journal of Nutrition, vol. 134, no. 4, pp. 968S–973S, 2004. View at: Publisher Site | Google Scholar
22. C. Remesy, P. Fafournoux, and C. Demigne, “Control of hepatic utilization of serine, glycine and threonine in fed and starved rats,” Journal of Nutrition, vol. 113, no. 1, pp. 28–39, 1983. View at: Publisher Site | Google Scholar
23. N. J. Krilanovich, “Benefits of ketogenic diets,” American Journal of Clinical Nutrition, vol. 85, no. 1, pp. 238-239, 2007. View at: Publisher Site | Google Scholar
24. D. W. Kim, H. C. Kang, J. C. Park, and H. D. Kim, “Benefits of the nonfasting ketogenic diet compared with the initial fasting ketogenic diet,” Pediatrics, vol. 114, no. 6, pp. 1627–1630, 2004. View at: Publisher Site | Google Scholar
25. R. L. Veech, “The therapeutic implications of ketone bodies: the effects of ketone bodies in pathological conditions: ketosis, ketogenic diet, redox states, insulin resistance, and mitochondrial metabolism,” Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids, vol. 70, no. 3, pp. 309–319, 2004. View at: Publisher Site | Google Scholar
26. J. D. McGarry, “Disordered metabolism in diabetes: have we underemphasized the fat component?” Journal of Cellular Biochemistry, vol. 55, no. S1994A, pp. 29–38, 1994. View at: Publisher Site | Google Scholar
27. J. C. Newman and E. Verdin, “Ketone bodies as signaling metabolites,” Trends in Endocrinology and Metabolism, vol. 25, no. 1, pp. 42–52, 2014. View at: Publisher Site | Google Scholar
28. O. Owen, G. Reichard Jr., H. Markus, G. Boden, M. Mozzoli, and C. Shuman, “Rapid intravenous sodium acetoacetate infusion in man metabolic and kinetic responses,” Journal of Clinical Investigation, vol. 52, no. 10, pp. 2606–2616, 1973. View at: Publisher Site | Google Scholar
29. E. O. Balasse and F. Féry, “Ketone body production and disposal: effects of fasting, diabetes, and exercise,” Diabetes/Metabolism Reviews, vol. 5, no. 3, pp. 247–270, 1989. View at: Publisher Site | Google Scholar
30. R. Wilson and W. Reeves, “Neutrophil phagocytosis and killing in insulin-dependent diabetes,” Clinical and Experimental Immunology, vol. 63, no. 2, p. 478, 1986. View at: Google Scholar
31. M. Brownlee, H. Vlassara, A. Kooney, P. Ulrich, and A. Cerami, “Aminoguanidine prevents diabetes-induced arterial wall protein cross-linking,” Science, vol. 232, no. 4758, pp. 1629–1632, 1986. View at: Publisher Site | Google Scholar
32. N. Ahmed, “Advanced glycation endproducts—role in pathology of diabetic complications,” Diabetes Research and Clinical Practice, vol. 67, no. 1, pp. 3–21, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
33. P. Marceau, S. Biron, F. S. Hould et al., “Liver pathology and the metabolic syndrome X in severe obesity,” Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, vol. 84, no. 5, pp. 1513–1517, 1999. View at: Publisher Site | Google Scholar
34. M. Y. Donath and S. E. Shoelson, “Type 2 diabetes as an inflammatory disease,” Nature Reviews Immunology, vol. 11, no. 2, pp. 98–107, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
35. K. Moley, M. Y. Chi, C. Knudson, S. Korsmeyer, and M. Mueckler, “Hyperglycemia induces apoptosis in pre-implantation embryos through cell death effector pathways,” Nature Medicine, vol. 4, no. 12, pp. 1421–1424, 1998. View at: Publisher Site | Google Scholar
36. S. P. Hays, E. B. Smith, and A. L. Sunehag, “Hyperglycemia is a risk factor for early death and morbidity in extremely low birth-weight infants,” Pediatrics, vol. 118, no. 5, pp. 1811–1818, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
37. H. Vlassara, “Advanced glycation end-products and atherosclerosis,” Annals of Medicine, vol. 28, no. 5, pp. 419–426, 1996. View at: Publisher Site | Google Scholar
38. H. Yki-Jarvinen, “Glucose Toxicity^∗,” Endocrine Reviews, vol. 13, no. 3, pp. 415–431, 1992. View at: Publisher Site | Google Scholar
39. L. L. Madison, D. Mebane, R. H. Unger, and A. Lochner, “The hypoglycemic action of ketones. II. Evidence for a stimulatory feedback of ketones on the pancreatic beta cells,” Journal of Clinical Investigation, vol. 43, no. 3, pp. 408–415, 1964. View at: Publisher Site | Google Scholar
40. A. Baron, G. Brechtel, and S. Edelman, “Effects of free fatty acids and ketone bodies on in vivo non-insulin-mediated glucose utilization and production in humans,” Metabolism, vol. 38, no. 11, pp. 1056–1061, 1989. View at: Publisher Site | Google Scholar
41. T. A. Hussain, T. C. Mathew, A. A. Dashti, S. Asfar, N. Al-Zaid, and H. M. Dashti, “Effect of low-calorie versus low-carbohydrate ketogenic diet in type 2 diabetes,” Nutrition, vol. 28, no. 10, pp. 1016–1021, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
42. T. D. Noakes, “Low-carbohydrate and high-fat intake can manage obesity and associated conditions: occasional survey,” South African Medical Journal, vol. 103, no. 11, pp. 826–830, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
43. J. Ratliff, G. Mutungi, M. J. Puglisi, J. S. Volek, and M. L. Fernandez, “Carbohydrate restriction (with or without additional dietary cholesterol provided by eggs) reduces insulin resistance and plasma leptin without modifying appetite hormones in adult men,” Nutrition Research, vol. 29, no. 4, pp. 262–268, 2009. View at: Publisher Site | Google Scholar
44. J. S. Volek, M. J. Sharman, D. M. Love, N. G. Avery, T. P. Scheett, and W. J. Kraemer, “Body composition and hormonal responses to a carbohydrate-restricted diet,” Metabolism, vol. 51, no. 7, pp. 864–870, 2002. View at: Publisher Site | Google Scholar
45. C. A. Major, M. J. Henry, M. de Veciana, and M. A. Morgan, “The effects of carbohydrate restriction in patients with diet-controlled gestational diabetes,” Obstetrics and Gynecology, vol. 91, no. 4, pp. 600–604, 1998. View at: Publisher Site | Google Scholar
46. A. Accurso, R. K. Bernstein, A. Dahlqvist et al., “Dietary carbohydrate restriction in type 2 diabetes mellitus and metabolic syndrome: time for a critical appraisal,” Nutrition and Metabolism, vol. 5, no. 1, p. 9, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
47. R. D. Feinman, W. K. Pogozelski, A. Astrup et al., “Dietary carbohydrate restriction as the first approach in diabetes management: critical review and evidence base,” Nutrition, vol. 31, no. 1, pp. 1–13, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
48. M. K. Badman, A. R. Kennedy, A. C. Adams, P. Pissios, and E. Maratos-Flier, “A very low carbohydrate ketogenic diet improves glucose tolerance in ob/ob mice independently of weight loss,” American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, vol. 297, no. 5, pp. E1197–E1204, 2009. View at: Publisher Site | Google Scholar
49. K. Xu, X. Sun, B. O. Eroku, C. P. Tsipis, M. A. Puchowicz, and J. C. LaManna, “Diet-induced ketosis improves cognitive performance in aged rats,” in Advances in Experimental Medicine and Biology, pp. 71–75, Springer, Berlin, Germany, 2010. View at: Google Scholar
50. K. D. Ballard, E. E. Quann, B. R. Kupchak et al., “Dietary carbohydrate restriction improves insulin sensitivity, blood pressure, microvascular function, and cellular adhesion markers in individuals taking statins,” Nutrition Research, vol. 33, no. 11, pp. 905–912, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
51. R. A. Hawkins, A. M. Mans, and D. W. Davis, “Regional ketone body utilization by rat brain in starvation and diabetes,” American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, vol. 250, no. 2, pp. E169–E178, 1986. View at: Publisher Site | Google Scholar
52. T. N. Seyfried and P. Mukherjee, “Targeting energy metabolism in brain cancer: review and hypothesis,” Nutrition and Metabolism, vol. 2, no. 1, p. 30, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
53. L. Laffel, “Ketone bodies: a review of physiology, pathophysiology and application of monitoring to diabetes,” Diabetes/Metabolism Research and Reviews, vol. 15, no. 6, pp. 412–426, 1999. View at: Publisher Site | Google Scholar
54. H. Krebs, “The regulation of the release of ketone bodies by the liver,” Advances in Enzyme Regulation, vol. 4, pp. 339–353, 1966. View at: Publisher Site | Google Scholar
55. J. McGarry and D. Foster, “Regulation of hepatic fatty acid oxidation and ketone body production,” Annual Review of Biochemistry, vol. 49, no. 1, pp. 395–420, 1980. View at: Publisher Site | Google Scholar
56. M. T. Newport, T. B. VanItallie, Y. Kashiwaya, M. T. King, and R. L. Veech, “A new way to produce hyperketonemia: use of ketone ester in a case of Alzheimer’s disease,” Alzheimer’s and Dementia, vol. 11, no. 1, pp. 99–103, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
57. E. C. Westman, R. D. Feinman, J. C. Mavropoulos et al., “Low-carbohydrate nutrition and metabolism,” American Journal of Clinical Nutrition, vol. 86, no. 2, pp. 276–284, 2007. View at: Publisher Site | Google Scholar
58. C. Harvey, What is Nutritional Ketosis? 2015.
59. I. F. Kodde, J. van der Stok, R. T. Smolenski, and J. W. de Jong, “Metabolic and genetic regulation of cardiac energy substrate preference,” Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular and Integrative Physiology, vol. 146, no. 1, pp. 26–39, 2007. View at: Publisher Site | Google Scholar
60. B. Plecko, S. Stoeckler-Ipsiroglu, E. Schober et al., “Oral β-hydroxybutyrate supplementation in two patients with hyperinsulinemic hypoglycemia: monitoring of β-hydroxybutyrate levels in blood and cerebrospinal fluid, and in the brain by in vivo magnetic resonance spectroscopy,” Pediatric Research, vol. 52, no. 2, pp. 301–306, 2002. View at: Publisher Site | Google Scholar
61. H. White and B. Venkatesh, “Clinical review: ketones and brain injury,” Critical Care, vol. 15, no. 2, p. 219, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
62. E. P. Vining, “Clinical efficacy of the ketogenic diet,” Epilepsy Research, vol. 37, no. 3, pp. 181–190, 1999. View at: Publisher Site | Google Scholar
63. E. H. Kossoff, B. A. Zupec-Kania, and J. M. Rho, “Ketogenic diets: an update for child neurologists,” Journal of Child Neurology, vol. 24, no. 8, pp. 979–988, 2009. View at: Publisher Site | Google Scholar
64. G. F. Cahill Jr., “Fuel metabolism in starvation,” Annual Review of Nutrition, vol. 26, no. 1, pp. 1–22, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
65. M. Gasior, M. A. Rogawski, and A. L. Hartman, “Neuroprotective and disease-modifying effects of the ketogenic diet,” Behavioural Pharmacology, vol. 17, no. 5-6, pp. 431–439, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
66. R. de Oliveira Caminhotto and F. B. Lima, “Low carbohydrate high fat diets: when models do not match reality,” Archives of Endocrinology and Metabolism, vol. 60, no. 4, pp. 405-406, 2016. View at: Publisher Site | Google Scholar
67. M. G. Abdelwahab, S. H. Lee, D. O’Neill et al., “Ketones prevent oxidative impairment of hippocampal synaptic integrity through K ATP channels,” PLoS One, vol. 10, no. 4, Article ID e0119316, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
68. J. X. Yin, M. Maalouf, P. Han et al., “Ketones block amyloid entry and improve cognition in an Alzheimer’s model,” Neurobiology of Aging, vol. 39, pp. 25–37, 2016. View at: Publisher Site | Google Scholar
69. J. Zhang, Q. Cao, S. Li et al., “3-Hydroxybutyrate methyl ester as a potential drug against Alzheimer’s disease via mitochondria protection mechanism,” Biomaterials, vol. 34, no. 30, pp. 7552–7562, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
70. L. Siegel, N. I. Robin, and L. J. McDonald, “New approach to determination of total ketone bodies in serum,” Clinical Chemistry, vol. 23, no. 1, pp. 46–49, 1977. View at: Google Scholar
71. D. J. Angus, M. Hargreaves, J. Dancey, and M. A. Febbraio, “Effect of carbohydrate or carbohydrate plus medium-chain triglyceride ingestion on cycling time trial performance,” Journal of Applied Physiology, vol. 88, no. 1, pp. 113–119, 2000. View at: Publisher Site | Google Scholar
72. L. Misell, N. Lagomarcino, V. Schuster, and M. Kern, “Chronic medium-chain triacylglycerol consumption and endurance performance in trained runners,” Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, vol. 41, no. 2, p. 210, 2001. View at: Google Scholar
73. V. Ööpik, S. Timpmann, L. Medijainen, and H. Lemberg, “Effects of daily medium-chain triglyceride ingestion on energy metabolism and endurance performance capacity in well-trained runners,” Nutrition Research, vol. 21, no. 8, pp. 1125–1135, 2001. View at: Publisher Site | Google Scholar
74. Y. M. C. Liu, “Medium-chain triglyceride (MCT) ketogenic therapy,” Epilepsia, vol. 49, no. s8, pp. 33–36, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
75. A. E. Jeukendrup, W. Saris, P. Schrauwen, F. Brouns, and A. Wagenmakers, “Metabolic availability of medium-chain triglycerides coingested with carbohydrates during prolonged exercise,” Journal of Applied Physiology, vol. 79, no. 3, pp. 756–762, 1995. View at: Publisher Site | Google Scholar
76. A. Poff, C. Ari, P. Arnold, T. Seyfried, and D. D’Agostino, “Ketone supplementation decreases tumor cell viability and prolongs survival of mice with metastatic cancer,” International Journal of Cancer, vol. 135, no. 7, pp. 1711–1720, 2014. View at: Publisher Site | Google Scholar
77. Y. H. Youm, K. Y. Nguyen, R. W. Grant et al., “The ketone metabolite [beta]-hydroxybutyrate blocks NLRP3 inflammasome-mediated inflammatory disease,” Nature Medicine, vol. 21, no. 3, pp. 263–269, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
78. D. P. D’Agostino, R. Pilla, H. E. Held et al., “Therapeutic ketosis with ketone ester delays central nervous system oxygen toxicity seizures in rats,” American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, vol. 304, no. 10, pp. R829–R836, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
79. L. C. Gormsen, M. Svart, H. H. Thomsen et al., “Ketone body infusion with 3-hydroxybutyrate reduces myocardial glucose uptake and increases blood flow in humans: a positron emission tomography study,” Journal of the American Heart Association, vol. 6, no. 3, p. e005066, 2017. View at: Publisher Site | Google Scholar
80. S. T. Henderson, J. L. Vogel, L. J. Barr, F. Garvin, J. J. Jones, and L. C. Costantini, “Study of the ketogenic agent AC-1202 in mild to moderate Alzheimer’s disease: a randomized, double-blind, placebo-controlled, multicenter trial,” Nutrition and Metabolism, vol. 6, no. 1, p. 31, 2009. View at: Publisher Site | Google Scholar
81. E. Arnaiz, V. Jelic, O. Almkvist et al., “Impaired cerebral glucose metabolism and cognitive functioning predict deterioration in mild cognitive impairment,” Neuroreport, vol. 12, no. 4, pp. 851–855, 2001. View at: Publisher Site | Google Scholar
82. C. X. Gong, F. Liu, and K. Iqbal, “Impaired brain glucose metabolism leads to Alzheimer neurofibrillary degeneration through a decrease in tau O-GlcNAcylation,” Journal of Alzheimer’s Disease, vol. 9, no. 1, pp. 1–12, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
83. C. Messier, “Impact of impaired glucose tolerance and type 2 diabetes on cognitive aging,” Neurobiology of Aging, vol. 26, no. 1, pp. 26–30, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
84. S. T. Henderson, “Ketone bodies as a therapeutic for Alzheimer’s disease,” Neurotherapeutics, vol. 5, no. 3, pp. 470–480, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
85. T. B. VanItallie and T. H. Nufert, “Ketones: metabolism’s ugly duckling,” Nutrition Reviews, vol. 61, no. 10, pp. 327–341, 2003. View at: Publisher Site | Google Scholar
86. M. Maalouf, P. G. Sullivan, L. Davis, D. Y. Kim, and J. M. Rho, “Ketones inhibit mitochondrial production of reactive oxygen species production following glutamate excitotoxicity by increasing NADH oxidation,” Neuroscience, vol. 145, no. 1, pp. 256–264, 2007. View at: Publisher Site | Google Scholar
87. C. B. Henderson, F. M. Filloux, S. C. Alder, J. L. Lyon, and D. A. Caplin, “Efficacy of the ketogenic diet as a treatment option for epilepsy: meta-analysis,” Journal of Child Neurology, vol. 21, no. 3, pp. 193–198, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
88. J. Sirven, B. Whedon, D. Caplan et al., “The ketogenic diet for intractable epilepsy in adults: preliminary results,” Epilepsia, vol. 40, no. 12, pp. 1721–1726, 1999. View at: Publisher Site | Google Scholar
89. M. A. McNally and A. L. Hartman, “Ketone bodies in epilepsy,” Journal of Neurochemistry, vol. 121, no. 1, pp. 28–35, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
90. A. J. Murray, N. S. Knight, M. A. Cole et al., “Novel ketone diet enhances physical and cognitive performance,” Federation of American Societies for Experimental Biology Journal, vol. 30, no. 12, pp. 4021–4032, 2016. View at: Publisher Site | Google Scholar
91. P. J. Pinckaers, T. A. Churchward-Venne, D. Bailey, and L. J. van Loon, “Ketone bodies and exercise performance: the next magic bullet or merely hype?” Sports Medicine, vol. 47, no. 3, pp. 383–391, 2017. View at: Publisher Site | Google Scholar
92. T. Larsen and N. I. Nielsen, “Fluorometric determination of β-hydroxybutyrate in milk and blood plasma,” Journal of Dairy Science, vol. 88, no. 6, pp. 2004–2009, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
93. N. I. Nielsen, T. Larsen, M. Bjerring, and K. L. Ingvartsen, “Quarter health, milking interval, and sampling time during milking affect the concentration of milk constituents,” Journal of Dairy Science, vol. 88, no. 9, pp. 3186–3200, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
94. B. Stubbs, K. Willerton, S. Hiyama, K. Clarke, and P. Cox, Concomitant Meal Ingestion Alters Levels of Circulating Ketone Bodies following a Ketone Ester Drink, The Physiological Society, London, UK, 2015.
95. K. Clarke, K. Tchabanenko, R. Pawlosky et al., “Kinetics, safety and tolerability of (R)-3-hydroxybutyl (R)-3-hydroxybutyrate in healthy adult subjects,” Regulatory Toxicology and Pharmacology, vol. 63, no. 3, pp. 401–408, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
96. K. Clarke, K. Tchabanenko, R. Pawlosky et al., “Oral 28-day and developmental toxicity studies of (R)-3-hydroxybutyl (R)-3-hydroxybutyrate,” Regulatory Toxicology and Pharmacology, vol. 63, no. 2, pp. 196–208, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
97. J. L. Van Hove, S. Grünewald, J. Jaeken et al., “D, L-3-hydroxybutyrate treatment of multiple acyl-CoA dehydrogenase deficiency (MADD),” The Lancet, vol. 361, no. 9367, pp. 1433–1435, 2003. View at: Publisher Site | Google Scholar
98. H. Endo, M. Niioka, N. Kobayashi, M. Tanaka, and T. Watanabe, “Butyrate-producing probiotics reduce nonalcoholic fatty liver disease progression in rats: new insight into the probiotics for the gut-liver axis,” PLoS One, vol. 8, no. 5, Article ID e63388, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
99. K. M. Maslowski and C. R. Mackay, “Diet, gut microbiota and immune responses,” Nature Immunology, vol. 12, no. 1, pp. 5–9, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
100. K. M. Tuohy, L. Conterno, M. Gasperotti, and R. Viola, “Up-regulating the human intestinal microbiome using whole plant foods, polyphenols, and/or fiber,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 60, no. 36, pp. 8776–8782, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
101. J. M. Wong, R. De Souza, C. W. Kendall, A. Emam, and D. J. Jenkins, “Colonic health: fermentation and short chain fatty acids,” Journal of Clinical Gastroenterology, vol. 40, no. 3, pp. 235–243, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
102. M. Velasquez-Manoff, “Gut microbiome: the peacekeepers,” Nature, vol. 518, no. 7540, pp. S3–S11, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
103. O. Kanauchi, T. Iwanaga, K. Mitsuyama et al., “Butyrate from bacterial fermentation of germinated barley foodstuff preserves intestinal barrier function in experimental colitis in the rat model,” Journal of Gastroenterology and Hepatology, vol. 14, no. 9, pp. 880–888, 1999. View at: Publisher Site | Google Scholar
104. H. Yadav, J. H. Lee, J. Lloyd, P. Walter, and S. G. Rane, “Beneficial metabolic effects of a probiotic via butyrate-induced GLP-1 hormone secretion,” Journal of Biological Chemistry, vol. 288, no. 35, pp. 25088–25097, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
105. H. J. Kim, P. Leeds, and D. M. Chuang, “The HDAC inhibitor, sodium butyrate, stimulates neurogenesis in the ischemic brain,” Journal of Neurochemistry, vol. 110, no. 4, pp. 1226–1240, 2009. View at: Publisher Site | Google Scholar
106. Y. Yamawaki, M. Fuchikami, S. Morinobu, M. Segawa, T. Matsumoto, and S. Yamawaki, “Antidepressant-like effect of sodium butyrate (HDAC inhibitor) and its molecular mechanism of action in the rat hippocampus,” World Journal of Biological Psychiatry, vol. 13, no. 6, pp. 458–467, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
107. H. V. Lin, A. Frassetto, E. J. Kowalik Jr. et al., “Butyrate and propionate protect against diet-induced obesity and regulate gut hormones via free fatty acid receptor 3-independent mechanisms,” PLoS One, vol. 7, no. 4, Article ID e35240, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
108. Z. Gao, J. Yin, J. Zhang et al., “Butyrate improves insulin sensitivity and increases energy expenditure in mice,” Diabetes, vol. 58, no. 7, pp. 1509–1517, 2009. View at: Publisher Site | Google Scholar
109. K. M. Tuohy, H. M. Probert, C. W. Smejkal, and G. R. Gibson, “Using probiotics and prebiotics to improve gut health,” Drug Discovery Today, vol. 8, no. 15, pp. 692–700, 2003. View at: Publisher Site | Google Scholar
110. R. B. Canani, M. Di Costanzo, and L. Leone, “The epigenetic effects of butyrate: potential therapeutic implications for clinical practice,” Clinical Epigenetics, vol. 4, no. 1, p. 4, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
111. A. Alvaro, R. Sola, R. Rosales et al., “Gene expression analysis of a human enterocyte cell line reveals downregulation of cholesterol biosynthesis in response to short-chain fatty acids,” IUBMB Life, vol. 60, no. 11, pp. 757–764, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
112. J. W. Finley, J. B. Burrell, and P. G. Reeves, “Pinto bean consumption changes SCFA profiles in fecal fermentations, bacterial populations of the lower bowel, and lipid profiles in blood of humans,” Journal of Nutrition, vol. 137, no. 11, pp. 2391–2398, 2007. View at: Publisher Site | Google Scholar
113. E. E. Canfora, J. W. Jocken, and E. E. Blaak, “Short-chain fatty acids in control of body weight and insulin sensitivity,” Nature Reviews Endocrinology, vol. 11, no. 10, pp. 577–591, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
114. J. Darzi, G. S. Frost, and M. D. Robertson, “Do SCFA have a role in appetite regulation?” Proceedings of the Nutrition Society, vol. 70, no. 1, pp. 119–128, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
115. A. Hague, B. Singh, and C. Paraskeva, “Butyrate acts as a survival factor for colonic epithelial cells: further fuel for the in vivo versus in vitro debate,” Gastroenterology, vol. 112, no. 3, pp. 1036–1040, 1997. View at: Publisher Site | Google Scholar
116. J. R. Davie, “Inhibition of histone deacetylase activity by butyrate,” Journal of Nutrition, vol. 133, no. 7, pp. 2485S–2493S, 2003. View at: Publisher Site | Google Scholar
117. D. P. Stefanko, R. M. Barrett, A. R. Ly, G. K. Reolon, and M. A. Wood, “Modulation of long-term memory for object recognition via HDAC inhibition,” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 106, no. 23, pp. 9447–9452, 2009. View at: Publisher Site | Google Scholar
118. S. G. Gray, “Epigenetic treatment of neurological disease,” Epigenomics, vol. 3, no. 4, pp. 431–450, 2011. View at: Google Scholar
119. J. Segain, D. R. De La Blétiere, A. Bourreille et al., “Butyrate inhibits inflammatory responses through NFkappa B inhibition: implications for Crohn’s disease,” Gut, vol. 47, no. 3, pp. 397–403, 2000. View at: Publisher Site | Google Scholar
120. E. L. Vieira, A. J. Leonel, A. P. Sad et al., “Oral administration of sodium butyrate attenuates inflammation and mucosal lesion in experimental acute ulcerative colitis,” Journal of Nutritional Biochemistry, vol. 23, no. 5, pp. 430–436, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
121. A. Sabatino, R. Morera, R. Ciccocioppo et al., “Oral butyrate for mildly to moderately active Crohn’s disease,” Alimentary Pharmacology and Therapeutics, vol. 22, no. 9, pp. 789–794, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
122. A. Kotunia, J. Wolinski, D. Laubitz et al., “Effect of sodium butyrate on the small intestine,” Journal of Physiology and Pharmacology, vol. 55, no. 2, pp. 59–68, 2004. View at: Google Scholar
123. Y. Furusawa, Y. Obata, S. Fukuda et al., “Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T cells,” Nature, vol. 504, no. 7480, pp. 446–450, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
124. H. M. Hamer, D. Jonkers, K. Venema, S. Vanhoutvin, F. Troost, and R. J. Brummer, “Review article: the role of butyrate on colonic function,” Alimentary Pharmacology and Therapeutics, vol. 27, no. 2, pp. 104–119, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
125. D. F. MacFabe, N. E. Cain, F. Boon, K. P. Ossenkopp, and D. P. Cain, “Effects of the enteric bacterial metabolic product propionic acid on object-directed behavior, social behavior, cognition, and neuroinflammation in adolescent rats: relevance to autism spectrum disorder,” Behavioural Brain Research, vol. 217, no. 1, pp. 47–54, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
126. D. F. MacFabe, D. P. Cain, K. Rodriguez-Capote et al., “Neurobiological effects of intraventricular propionic acid in rats: possible role of short chain fatty acids on the pathogenesis and characteristics of autism spectrum disorders,” Behavioural Brain Research, vol. 176, no. 1, pp. 149–169, 2007. View at: Publisher Site | Google Scholar
127. N. Kratsman, D. Getselter, and E. Elliott, “Sodium butyrate attenuates social behavior deficits and modifies the transcription of inhibitory/excitatory genes in the frontal cortex of an autism model,” Neuropharmacology, vol. 102, pp. 136–145, 2016. View at: Publisher Site | Google Scholar
128. M. W. Bourassa, I. Alim, S. J. Bultman, and R. R. Ratan, “Butyrate, neuroepigenetics and the gut microbiome,” Physiological Reviews, vol. 81, pp. 1031–1064, 2001. View at: Google Scholar
129. N. I. McNeil, J. Cummings, and W. James, “Short chain fatty acid absorption by the human large intestine,” Gut, vol. 19, no. 9, pp. 819–822, 1978. View at: Publisher Site | Google Scholar
130. O. C. Velazquez, H. M. Lederer, and J. L. Rombeau, Butyrate and the Colonocyte. Dietary Fiber in Health and Disease, Springer, Berlin, Germany, 1997.
131. G. Sandle, “Salt and water absorption in the human colon: a modern appraisal,” Gut, vol. 43, no. 2, pp. 294–299, 1998. View at: Publisher Site | Google Scholar
132. R. Havenaar, “Intestinal health functions of colonic microbial metabolites: a review,” Beneficial Microbes, vol. 2, no. 2, pp. 103–114, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
133. R. B. Canani, G. Terrin, P. Cirillo et al., “Butyrate as an effective treatment of congenital chloride diarrhea,” Gastroenterology, vol. 127, no. 2, pp. 630–634, 2004. View at: Publisher Site | Google Scholar
134. J. Butzner, R. Parmar, C. Bell, and V. Dalal, “Butyrate enema therapy stimulates mucosal repair in experimental colitis in the rat,” Gut, vol. 38, no. 4, pp. 568–573, 1996. View at: Publisher Site | Google Scholar
135. H. Li, Z. Gao, J. Zhang et al., “Sodium butyrate stimulates expression of fibroblast growth factor 21 in liver by inhibition of histone deacetylase 3,” Diabetes, vol. 61, no. 4, pp. 797–806, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar
136. X. Zhang, D. C. Yeung, M. Karpisek et al., “Serum FGF21 levels are increased in obesity and are independently associated with the metabolic syndrome in humans,” Diabetes, vol. 57, no. 5, pp. 1246–1253, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
137. F. Hird and R. Symons, “The mechanism of ketone-body formation from butyrate in rat liver,” Biochemical Journal, vol. 84, no. 1, pp. 212–216, 1962. View at: Publisher Site | Google Scholar
138. R. Linskens, X. Huijsdens, P. Savelkoul, C. Vandenbroucke-Grauls, and S. Meuwissen, “The bacterial flora in inflammatory bowel disease: current insights in pathogenesis and the influence of antibiotics and probiotics,” Scandinavian Journal of Gastroenterology, vol. 36, no. 234, pp. 29–40, 2001. View at: Publisher Site | Google Scholar
139. R. B. Sartor, “Therapeutic manipulation of the enteric microflora in inflammatory bowel diseases: antibiotics, probiotics, and prebiotics,” Gastroenterology, vol. 126, no. 6, pp. 1620–1633, 2004. View at: Publisher Site | Google Scholar
140. A. K. Taggart, J. Kero, X. Gan et al., “(D)-β-hydroxybutyrate inhibits adipocyte lipolysis via the nicotinic acid receptor PUMA-G,” Journal of Biological Chemistry, vol. 280, no. 29, pp. 26649–26652, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
141. B. Egan and D. P. D’Agostino, “Fueling performance: ketones enter the mix,” Cell Metabolism, vol. 24, no. 3, pp. 373–375, 2016. View at: Publisher Site | Google Scholar
142. A. J. Murray and H. E. Montgomery, “How wasting is saving: Weight loss at altitude might result from an evolutionary adaptation,” Bioessays, vol. 36, pp. 721–729, 2014. View at: Google Scholar
143. C. C. Blad, K. Ahmed, A. P. Ijzerman, and S. Offermanns, “Biological and pharmacological roles of HCA receptors,” Advances in Pharmacology, vol. 62, pp. 219–250, 2014. View at: Publisher Site | Google Scholar
144. S. Offermanns and M. Schwaninger, “Nutritional or pharmacological activation of HCA 2 ameliorates neuroinflammation,” Trends in Molecular Medicine, vol. 21, no. 4, pp. 245–255, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
145. S. Offermanns, “Free fatty acid (FFA) and hydroxy carboxylic acid (HCA) receptors,” Annual Review of Pharmacology and Toxicology, vol. 54, no. 1, pp. 407–434, 2014. View at: Publisher Site | Google Scholar
146. S. Offermanns, S. L. Colletti, T. W. Lovenberg, G. Semple, A. Wise, and A. P. Ijzerman, “International union of basic and clinical pharmacology. LXXXII: nomenclature and classification of hydroxy-carboxylic acid receptors (GPR81, GPR109A, and GPR109B),” Pharmacological Reviews, vol. 63, no. 2, pp. 269–290, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
147. J. B. Milder, L. P. Liang, and M. Patel, “Acute oxidative stress and systemic Nrf2 activation by the ketogenic diet,” Neurobiology of Disease, vol. 40, no. 1, pp. 238–244, 2010. View at: Publisher Site | Google Scholar
148. M. Storoni and G. T. Plant, “The therapeutic potential of the ketogenic diet in treating progressive multiple sclerosis,” Multiple Sclerosis International, vol. 2015, Article ID 681289, 9 pages, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
149. M. Sandberg, J. Patil, B. D’angelo, S. G. Weber, and C. Mallard, “NRF2-regulation in brain health and disease: implication of cerebral inflammation,” Neuropharmacology, vol. 79, pp. 298–306, 2014. View at: Publisher Site | Google Scholar
150. H. C. Huang, T. Nguyen, and C. B. Pickett, “Phosphorylation of Nrf2 at Ser-40 by protein kinase C regulates antioxidant response element-mediated transcription,” Journal of Biological Chemistry, vol. 277, no. 45, pp. 42769–42774, 2002. View at: Publisher Site | Google Scholar
151. J. Vriend and R. J. Reiter, “The Keap1-Nrf2-antioxidant response element pathway: a review of its regulation by melatonin and the proteasome,” Molecular and Cellular Endocrinology, vol. 401, pp. 213–220, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
152. N. Wei, D. Yuan, H. B. He et al., “Saponins from Panax japonicas reduces myocardial infarction induced reactive oxygen species production and cardiomyocyte apoptosis via activation of the Nrf-2 pathway,” Advanced Materials Research, vol. 881–883, pp. 339–346, 2014. View at: Publisher Site | Google Scholar
153. J. S. Lee and Y. J. Surh, “Nrf2 as a novel molecular target for chemoprevention,” Cancer Letters, vol. 224, no. 2, pp. 171–184, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
154. S. Braun, C. Hanselmann, M. G. Gassmann et al., “Nrf2 transcription factor, a novel target of keratinocyte growth factor action which regulates gene expression and inflammation in the healing skin wound,” Molecular and Cellular Biology, vol. 22, no. 15, pp. 5492–5505, 2002. View at: Publisher Site | Google Scholar
155. A. Y. Shih, S. Imbeault, V. Barakauskas et al., “Induction of the Nrf2-driven antioxidant response confers neuroprotection during mitochondrial stress in vivo,” Journal of Biological Chemistry, vol. 280, no. 24, pp. 22925–22936, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
156. J. M. Lee, A. Y. Shih, T. H. Murphy, and J. A. Johnson, “NF-E2-related factor-2 mediates neuroprotection against mitochondrial complex I inhibitors and increased concentrations of intracellular calcium in primary cortical neurons,” Journal of Biological Chemistry, vol. 278, no. 39, pp. 37948–37956, 2003. View at: Publisher Site | Google Scholar
157. R. K. Thimmulappa, K. H. Mai, S. Srisuma, T. W. Kensler, M. Yamamoto, and S. Biswal, “Identification of Nrf2-regulated genes induced by the chemopreventive agent sulforaphane by oligonucleotide microarray,” Cancer Research, vol. 62, no. 18, pp. 5196–5203, 2002. View at: Google Scholar
158. R. K. Thimmulappa, C. Scollick, K. Traore et al., “Nrf2-dependent protection from LPS induced inflammatory response and mortality by CDDO-Imidazolide,” Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 351, no. 4, pp. 883–889, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
159. K. U. Tufekci, E. Civi Bayin, S. Genc, and K. Genc, “The Nrf2/ARE pathway: a promising target to counteract mitochondrial dysfunction in Parkinson’s disease,” Parkinson’s Disease, vol. 2011, p. 314082, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
160. X. He, H. Kan, L. Cai, and Q. Ma, “Nrf2 is critical in defense against high glucose-induced oxidative damage in cardiomyocytes,” Journal of Molecular and Cellular Cardiology, vol. 46, no. 1, pp. 47–58, 2009. View at: Publisher Site | Google Scholar
161. Y. Tan, T. Ichikawa, J. Li et al., “Diabetic downregulation of Nrf2 activity via ERK contributes to oxidative stress–induced insulin resistance in cardiac cells in vitro and in vivo,” Diabetes, vol. 60, no. 2, pp. 625–633, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
162. H. Zheng, S. A. Whitman, W. Wu et al., “Therapeutic potential of Nrf2 activators in streptozotocin-induced diabetic nephropathy,” Diabetes, vol. 60, no. 11, pp. 3055–3066, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
163. J. M. Lee, J. Li, D. A. Johnson et al., “Nrf2, a multi-organ protector?” Federation of American Societies for Experimental Biology, vol. 19, no. 9, pp. 1061–1066, 2005. View at: Publisher Site | Google Scholar
164. A. Neymotin, N. Y. Calingasan, E. Wille et al., “Neuroprotective effect of Nrf2/ARE activators, CDDO ethylamide and CDDO trifluoroethylamide, in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis,” Free Radical Biology and Medicine, vol. 51, no. 1, pp. 88–96, 2011. View at: Publisher Site | Google Scholar
165. S. Yu, T. O. Khor, K. L. Cheung et al., “Nrf2 expression is regulated by epigenetic mechanisms in prostate cancer of TRAMP mice,” PLoS One, vol. 5, no. 1, Article ID e8579, 2010. View at: Publisher Site | Google Scholar
166. H. Nagatomo, Y. Morimoto, A. Ogami et al., “Change of heme oxygenase-1 expression in lung injury induced by chrysotile asbestos in vivo and in vitro,” Inhalation Toxicology, vol. 19, no. 4, pp. 317–323, 2007. View at: Publisher Site | Google Scholar
167. S. Suzuki, L. Toledo-Pereyra, F. Rodriguez, and D. Cejalvo, “Neutrophil infiltration as an important factor in liver ischemia and reperfusion injury,” Transplantation, vol. 55, no. 6, pp. 1265–1272, 1993. View at: Publisher Site | Google Scholar
168. P. Bowman, Amelioration of Ischemia/Reperfusion Injury During Resuscitation from Hemorrhage by Induction of Heme Oxygenase-1 (HO-1) in a Conscious Mouse Model of Uncontrolled Hemorrhage, DTIC Document, 2012.
169. R. Hinkel, B. Petersen, M. Thormann et al., “hHO-1 overexpression in transgenic pigs is cardioprotective after acute myocardial ischemia and reperfsuion,” Circulation, vol. 120, no. 18, p. S1042, 2009. View at: Google Scholar
170. T. Yoshida, M. Watanabe, D. T. Engelman et al., “Transgenic mice overexpressing glutathione peroxidase are resistant to myocardial ischemia reperfusion injury,” Journal of Molecular and Cellular Cardiology, vol. 28, no. 8, pp. 1759–1767, 1996. View at: Publisher Site | Google Scholar
171. N. S. Dhalla, A. B. Elmoselhi, T. Hata, and N. Makino, “Status of myocardial antioxidants in ischemia–reperfusion injury,” Cardiovascular Research, vol. 47, no. 3, pp. 446–456, 2000. View at: Publisher Site | Google Scholar
172. W. Dong, Y. Jia, X. Liu et al., “Sodium butyrate activates NRF2 to ameliorate diabetic nephropathy possibly via inhibition of HDAC,” Journal of Endocrinology, vol. 232, no. 1, pp. 71–83, 2017. View at: Publisher Site | Google Scholar
173. X. Chen, W. Su, T. Wan et al., “Sodium butyrate regulates Th17/Treg cell balance to ameliorate uveitis via the Nrf2/HO-1 pathway,” Biochemical Pharmacology, vol. 142, pp. 111–119, 2017. View at: Publisher Site | Google Scholar
174. X. Hu, K. Zhang, C. Xu, Z. Chen, and H. Jiang, “Anti-inflammatory effect of sodium butyrate preconditioning during myocardial ischemia/reperfusion,” Experimental and Therapeutic Medicine, vol. 8, no. 1, pp. 229–232, 2014. View at: Publisher Site | Google Scholar
175. S. Yano and D. F. Tierney, “Butyrate increases catalase activity and protects rat pulmonary artery smooth muscle cells against hyperoxia,” Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 164, no. 3, pp. 1143–1148, 1989. View at: Publisher Site | Google Scholar
176. M. E. Walsh, A. Bhattacharya, K. Sataranatarajan et al., “The histone deacetylase inhibitor butyrate improves metabolism and reduces muscle atrophy during aging,” Aging Cell, vol. 14, no. 6, pp. 957–970, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar

Sukelsin ketoosiin melkein vuosi sitten. Tähän vuoteen on mahtunut monta syrjähyppyä ja horjahdusta, mutta myös ihmeellisiä onnistumisia painon, verensokerin ja verenpaineen osalta. Kesän harkitsemattomien ruoka- ja bissejammailujen seurauksena painoni kääntyi kasvuun ja energiatasoni romahtivat. Viimeisen kuukauden aikana olen ottanut itseäni niskasta kiinni ja palannut ketogeenisen ruokavalion perusteisiin. Paino on sen jälkeen pudonnut nopeasti alle 8o kilon. Energiaa minussa on on taas kuin pienessä kylässä.

Pankkitili on yhtä tyhjä kuin tyhjyyttään ammottava jääkaappi, mutta minua se hymyilyttää, sillä taivaarannassa näy huolen häivääkään. Tällaisen mielialan voi selittää kaksi asiaa: a) olen flipannut viri-viri-tööt-tööt-maailmaan, tai

b) metabolinen muutos glukoosiaineenvaihdunnasta rasva-aineenvaihduntaan vaikuttaa fysiologisesti myös mielialaan, koska:

• ketooosin stimuloima autofagia siivoaa neuroneita haitallisista kuona-aineista ja tehostaa hermosolujen energiantuotantoa,
• lipolyysi vapauttaa tasaisesti vapaita rasvahappoja energiasubstraateiksi solujen käyttöön,
• sydän työskentelee tyytyväisesti rasvahapoilla ja aivosolut betahydroksibutyraatilla,
• metabolinen muutos syntetisoi keskushermostoa yliaktiivisena pitävästä glutamaatista keskushermostoa rauhoittavaa GABAa
• stressihormoni-kortisolin tasot laskevat ketogeenisellä ruokavaliolla

Ketogeeninen ruokavalio parantaa tutkimusten ja omien kokemusteni perusteella veren sokeri-, insuliini- ja rasva-arvoja. Hiilihydraatteja rajoittamalla verenpaine ja paino putoavat. Oma verenpaineeni oli aamulla 111/73/78, verensokeri 5,4 mmol/l ja paino 79,0 kg.

Vähähiilihydraattiset ruokavaliot ovat tehokkaita strategioita insuliiniresistenssin parantamiseksi. Insuliiniherkkyyden heikkeneminen on merkki insuliiniresistenssistä, joka on tyypin 2 diabeteksen ja monien muiden elintapasairauksien taustalla piilotteleva kantasyy.

Tässä kuvattujen kliinisten potilaskertomusten tarkoituksena on osoittaa ne merkitykselliset muutokset, joita havaittiin 90 päivän vähähiilihydraattisten (LCHF) ketogeenisten ruokavalion noudattamisen seurauksena18-45 vuotiailla naispuolisilla tyypin 2 diabeetikoilla.

Yksitoista naista, joiden painoindeksi oli keskimäärin 36,3, ja joilla oli hiljattain diagnosoitu yli 6,5% (8,9%) HbA1c-tyypin perusteella tyypin 2 diabetes, osallistui kontrolloituun ruokavaliointerventioon, jossa ruokavalion hiilihydraatit rajoitettiin alle 30 grammaan päivässä 90 päivän ajaksi.

Intervention tavoitteena oli määrittää HbA1c:n muutosaste, kun taas toissijaisiin tuloksiin sisältyi muutokset painossa, verenpaineessa ja veren rasva-arvoissa.

Vapaaehtoisten paino laski 90 vuorokauden ketogeenisen ruokavalion noudattamisen aikana merkittävästi. Myös systolinen ja diastolinen verenpaine laskivat. HbA1c putosi lähtöarvosta keskimäärin terveeseen 5,6-tasoon.

Koehenkilöiden veren rasva-arvoista suurin osa, kuten HDL-kolesteroli, triglyseridit ja TG: HDL -suhde muuttuivat parempaan suuntaan. Koehenkilöiden LDL-kolesterolin pitoisuus ei muuttunut merkittävästi. Maksan terveyden markkereiden, AST:n ja ALAT:n muutoksia mitattiin kahdeksalta potilaalta, eivätkä ne osoittaneet merkittäviä muutoksia.

Nämä havainnot viittaavat siihen, että lyhytaikainen ketogeeninen interventio, joka korostaa proteiinia ja rasvaa ruokavalion hiilihydraattien kustannuksella, voi kääntää diabeteksen diagnoosin, kuten HbA1c määrittelee. Veren sokeri- ja rasva-arvojen lisäksi interventio alensi koehenkilöiden painoa ja verenpainetta.

1. Johdanto

Insuliiniresistenssi on globaalisti yleisin aineenvaihduntasairaus [1]. Hyperglykemia, hyperinsulinemia ja insuliiniresistenssi vaikuttavat lähes kaikkien elintapasairauksien taustalla. Insuliiniresistenssia sairastaa jo puolet aikuisista Yhdysvalloissa [2], Aasiassa [3] ja Lähi-idän maissa [4].

Hämmästyttävän yleisyytensä lisäksi insuliiniresistenssi lisää monien kroonisten sairauksien, kuten sydän- ja verisuonitautien [5], dementian [6] ja syövän riskiä.

Insuliiniresistenssin maailmanlaajuinen yleistyminen pitäisi pysäyttää pikaisesti. Insuliiniresistenssi on sairastuneelle inhimillinen taakka, mutta se rasittaa myös yhteiskuntaa, taloutta ja terveydenhoidon kantokykyä. On aika miettiä strategioita tämän epidemian tukahduttamiseksi.

Metabolisen oireyhtymän, aikuistyypin diabeteksen, alkoholista riippumattoman rasvamaksan sekä sydän-ja verisuonitautien ja monien muiden insuliiniresistenssiin liittyvien vaivojen vähentäminen väestötasolla säästää yhteiskunnalle pitkän pennin.

Insuliiniresistenssistä johtuvien aineenvaihduntasairauksien terapiaan käytetään laajasti erilaisia sosiaali- ja terveyspalveluja sekä farmakologisia hoitoja. Monet lääkehoidot pyrkivät estämään glukoosin imeytymistä ohutsuolesta verenkiertoon (esim. α-glukosidaasin estäjät) tai lisäämään glukoosin erittymistä munuaisin (esim. SGLT2-estäjät, jotka vähentävät glukoosin takaisinimeytymistä munuaisissa, jolloin glukoosia poistuu virtsan mukana).

Lääkehoidoilla on lähes aina sivuvaikutuksia. Niin myös α-glukosidaasilla ja SGLT2-estäjillä, jotka voivat aiheuttaa potilaille mm. osmoottista ripulia [8] ja virtsatieinfektioita [9].

Nämä lääkkeet kyllä laskevat veren sokeri- ja insuliinipitoisuutta, millä on suotuisia vaikutuksia insuliiniresistenssiin, mutta lääkkeiden sivuoireet eivät houkuta lääkekuurin täsmälliseen noudattamiseen, etenkään, jos aikuistyypin diabetes ja insuliiniresistenssi eivät oireile.

Farmakologisisesti verensokeria lasketaan estämällä glukoosin imeytymistä tai edistämällä glukoosin poistumista virtsan mukana. Järkevä tapa hoitaa insuliiniresistenssia ja siihen liittyviä sairauksia on ksinkertaisesti vähentää glukoosin saantia.

Vaihtoehto lääkehoidoille on elämäntaparemppa, jossa glukoosinlähteitä, eli hiilihydraatteja rajoitetaan tuntuvasti. Tämä lähestymistapa on tunnettu menetelmä insuliiniresistenssin hoitona [10].

Ravinnon sisältämät hiilihydraatit kohottavat verensokeria ja veren insuliinipitoisuutta. Tehokas ruokavaliostrategia rakentuu proteiinien ja rasvojen varaan. Niillä on vain vähäinen vaikutus veren sokeri- ja insuliiniitasoihin [11]. Tämän pilottitutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, riittääkö 90 päivän vähähiilihydraattinen ruokavalion muutos parantamaan insuliiniresistenssin ja tyypin 2 diabeteksen markkereita.

2. Materiaalit ja menetelmät

2.1. Osallistujat

Koehenkilöitä rekrytoitiin Provon ja Oremin alueelta Utahin osavaltiossa. Retrospektiivisen kaavion tarkastelun hyväksyi Brigham Youngin yliopiston institutionaalinen arviointilautakunta.

Sisältökriteerit olivat ikä 18-45 vuotta ja äskettäin diagnosoitu tyypin 2 diabetes mellitus HbA1c: n perusteella (6,5% tai korkeampi), samoin kuin kaikki metabolisen oireyhtymän piirteet, mukaan lukien hypertensio ja dyslipidemia.

Poissulkemisperusteisiin sisältyivät lääkkeiden käyttö, aiemmat sairausdiagnoosit, raskaus ja hoitotyö. Lähtötason verikokeet tehtiin seulontakäynnillä. Koehenkilöt eivät saaneet rahallista korvausta.

2.2. Interventio

Koehenkilöille tarjottiin henkilökohtaista tukea ja opetusmateriaalia viikkokäynneillä koko interventiotutkimuksen ajan. Viikkokäynnit koostuivat ruokavalion noudattamisen seuraamisesta ja ketonimittauksista.

Ketogeenisen ruokavalion noudattaminen vahvistettiin viikoittaisilla testeillä sen varmistamiseksi, että plasman ketonit (Precision Xtra, Abbott, Chicago IL) olivat vähintään 0,5 mmol / l (taulukko 1; keskiarvo viikolla 1; keskiarvo viikolla 12:) .

Oppimateriaalit, kuten luettelo vältettävistä ja sallituista elintarvikkeista sekä henkilökohtaiset käynnit koehenkilöiden luona suunniteltiin lisäämään koehenkilöiden ymmärrystä vähän hiilihydraatteja ja runsaasti rasvaa sisältävän ruokavalion perusteista ja tukemaan ketogeenisen ruokavalion noudattamista.

Koehenkilöitä kannustettiin noudattamaan yksinkertaista sääntöä ”kontrolloi hiilihydraatit” (noin 5 % päivittäisestä energiasta), ”priorisoi proteiinit” (noin 20-25 % päivittäisestä energiasta) ja ”täytä rasvalla” (noin 70-75% päivittäisestä energiasta).

Ruokavalion keskeinen osa oli rajoittaa hiilihydraattien saantia enintään 30 grammaan päivässä. Koehenkilöitä kannustettiin syömään vapaasti proteiinia ja rasvaa: liha, munat ja juusto kuuluivat suositeltuihin ravintoaineisiin. Koehenkilöitä kannustettiin liikkumaan koko tutkimuksen ajan.

Taulukko 1

2.3. Mitä mitattiin?

Keskeisiä muuttujia olivat paino, verenpaine ja verilaboratoriotestit 12 tunnin paaston jälkeen. Ketonitasot arvioitiin viikoittain, kun taas kaikki muut tulokset arvioitiin tutkimusjakson alussa ja lopussa. Kaikki arvioinnit teki lääkäri ja kaikki verianalyysit suoritettiin samassa laboratoriossa.

3. Tulokset

3.1. Paino ja painoindeksi

Koehenkilöt olivat keskimäärin 38,3 +/- 2,6 -vuotiaita valkoihoisia naisia. Naiset painoivat keskimäärin 85,7 +/-3,2 kg. Naisten painoindeksi oli 90 päivän intervention alussa 36,3 +/- 1,4 kg/m². Kaikki koehenkilöt laihtuivat 90 päivän ruokavaliointervention aikana huomattavasti: koehenkilöiden keskipaino oli kokeen loputtua 76,7 +/- 3,2 kg. Vastaavasti keskimääräinen painoindeksi oli kokeen jälkeen 32,7 +/-1,5 kg/m2. Kuvat 1 a ja b

3.2. Systolinen ja diastolinen verenpaine

Koehenkilöiden verenpaine laksi ruokavalion aikana. Intervention alussa koehenkilöiden keskimääräinen systolinen verenpaine oli 134,0 +/-1,6 ja diastolinen verenpaine 89,9 +/- 1,3 mmHg.päivän ketogeenisen ruokavaliointervention päätyttyä koehenkilöiden verenpaine oli laskenut 123,3 +/- 1,1 (p< 0,0001), 82,6 +/-1,0 mmHg (p <0,005. Kuva 2 a ja b

Glykoitunut hemoglobiini

Glykoituneen hemoglobiinin (HbA1c) tasot ovat merkityksellisiä indikaattoreita pitkäaikaisesta korkeasta verensokerista ja osoittavat siten diabeteksen vakavuutta. Koska glukoosipitoisuudet ovat jatkuvasti koholla, glukoosi voi sitoutua epäentsymaattisesti punasolujen hemoglobiiniin.

Perinteisesti diabeettinen alue HbA1c:lle on 6,5%, ja diabeettiset strategiat keskittyvät ensisijaisesti saamaan HbA1c:n lähelle tai alle kyseisen raja-arvon. Kaikilla koehenkilöillä diagnosoitiin diabetes, ja keskimääräinen HbA1c oli 8,9 +/-0,4 %. 90 päivän kuluessa LCHF-interventiosta HbA1c laski tasolle 5,6 +/-0,3 % (p < 0,0001). Kuva 3

3.4. Veren rasva-arvot (lipidit)

Verikokeilla mitataan yleensä prototyyppiset veren lipidit, joihin kuuluvat LDL-kolesteroli, HDL-kolesteroli ja triglyseridit.

Jokaisen näistä on perinteisesti uskottu muuttavan sydänsairauksien riskiä. Siltä osin kuin sydänsairaudet ovat yleisiä tyypin 2 diabeteksessa [12], glykeemisen statuksen ja veren lipidien yhteys on ymmärrettävä.

Samoin kuin HbA1c: kohdalla, ruokavalion vaikutus veren lipideihin oli huomattava. Vaikka LDL-kolesterolin lasku (kuva 4 a) ei ollut merkittävä, triglyseridit (TG: kuva 4 b) laskivat merkittävästi (p < 0,005), kun taas HDL-kolesterolin pitoisuus veressä lisääntyi (kuva 4 c). Triglyseridi : HDL-suhde laski merkittävästi tasolta 4,6 +/-0,8 tasolle 1,6 +/- 0,2 (kuva 4 d); (p<0,005). Erityisen huomionarvoista on, että Triglyseridi : HDL-suhteen ja sydänsairauksien välinen korrelaatio on vahvempi kuin LDL:n ja sydänsairauksien välinen korrelaatio Se on siis varsin hyvä indikaattori sydän- ja verisuonitautien riskistä [13].

3.5. Maksa-arvot

Insuliiniresistenssi ja tyypin 2 diabetes liittyvät moniin maksasairauksiin. ASAT- ja ALAT-pitoisuudet plasmassa mittaavat maksan terveyttä. Nämä mitattiin kahdeksalta potilaalta (kuva 5 a ja b). 90 päivän ketogeeninen ruokavaliointerventio ei vaikuttanut merkittävästi maksa-arvoihin.

4. Ajatuksia

Tämän tutkimuskatsauksen motiivina on esittää kestoltaan rajoitetun (90 päivää) ketogeenisen ruokavalion vaikutusta glykeemisiin HbA1c-arvoihin interventioryhmässä, jonka koehenkilöillä oli hiljattain diagnosoitu tyypin 2 diabetes.

Tutkimuksessa havaittiin, että vähän hiilihydraatteja sisältävä ketogeeninen ruokavalio, jossa hiilihydraattien osuus oli noin 5% päivittäisestä energiansaannista, johti merkittävään HbA1c-arvon putoamiseen diabeettiselta tasolta (8,9%) standardiin (5,6%) vain 90 päivässä.

Lisäksi interventio johti merkittäviin parannuksiin kaikissa muissa kardiometabolisissa markkereissa, mukaan lukien paino, BMI, verenpaine ja triglyseridi (TG): HDL-suhde.

Tässä tutkimuksessa on merkityksellisiä rajoituksia, jotka on huomioitava. Ensinnäkin raportin otoskoko on todella pieni (11). Toiseksi interventioon valikoitui diabeetikkoja, jotka olivat motivoituneita noudattamaan vähähiilihydraattista ruokavaliota. .

Toisaalta pidempien ja paljon suurempien tutkimusten tulokset osoittavat, että hiilihydraattirajoitus tuottaa samanlaisia, vaikkakin vähemmän dramaattisia tuloksia. Äskettäin Hallberg et al. [14] havaitsi suhteellisen merkittävän laskun HbA1c:ssä, TG: ssä ja muissa lipideissä satunnaistamattomassa tutkimuspopulaatiossa yhden vuoden aikana.

Samanlaisia havaintoja havaitsivat Westman et al. [15] vain 24 viikon keston aikana tutkimuksessa, jossa hyödynnettiin tutkimuksen kohteiden satunnaistamista. Jälleen hiilihydraatilla rajoitetulla ryhmällä oli merkittävästi suurempi HbA1c-arvon lasku (-1,5% vs. 0,5%) verrattuna korkeamman hiilihydraatin ryhmään.

Yhteistä tutkimuksille on interventioryhmän saama tuki ja opetus. Yhtä hyviin tuloksiin ei ole päästy tutkimuksissa, joissa interventioryhmä ei saa asianmukaista koulutusta ja tukea.

Hiilihydraattirajoitusten käyttö diabeteksen hoidossa on kuitenkin jo niin vakiintunut ja hyväksytty, että jopa American Diabetes Association totesi äskettäin julkaistussa diabeteshoitojen päivityksessä (Standards of Medical Care in Diabetes): ”Tutkimukset osoittavat, että vähähiilihydraattiset ruokavaliot voivat johtaa parempaan glykemiaan ja vähentää antihyperglykeemisten lääkkeiden tarvetta tyypin 2 diabetesta sairastavilla henkilöillä”[17].

Pasman insuliinipitoisuuksien puute tässä tutkimuksessa estää vetämästä lopullisia johtopäätöksiä insuliiniresistenssistä. Ryhmämme tulevat tutkimukset korjaavat tämän puutteen paneutumalla perusteellisemmin ketogeenisen intervention vaikutuksiin insuliiniherkkyyteen.

Tämän pilottitutkimuksen koehenkilöillä havaitut lipidimuutokset heijastavat kuitenkin insuliiniherkistävää vaikutusta siltä osin kuin TG: HDL-suhde, jonka uskotaan viittaavan insuliiniresistenssiin [18, 19], laski merkittävästi.

HbA1c:n vaikutus diabeteksesta johtuviin vakaviin lisäsairauksiin, kuten neuropatiaan [20], nefropatiaan [21] ja erityisesti sydän- ja verisuonitauteihin [22], pyritään farmakologisesti estämään alentamalla glukoosia ja HbA1c:tä insuliinia lisäämällä joko insuliinihoidon tai insuliinin eritystä lisäävien lääkkeiden avulla.

Keskittyminen HbA1c:hen ja glykeemiseen säätelyyn sekä intensiiviset pyrkimykset glukoosin HbA1c:n alentamiseen nostamalla keinotekoisesti insuliinia nykyisen tyypin 2 diabetekselle tyypillisen hyperinsulinemian yläpuolelle johtavat kuolleisuuden lisääntymiseen [23].

Tämä on tärkeä näkökohta. Ketogeeninen ruokavalio helppona ja turvallisena kliinisenä interventiona laskee HbA1c:tä pahentamatta hyperinsulinemiaa. Tässä mielessä hiilihydraatteja rajoittava lähestymistapa on intuitiivinen, suositeltava ja tehokas tapa saada tyypin 2 diabetes remissioon.

Viitteet

1. M. G. Saklayen, “The global epidemic of the metabolic syndrome,” Current Hypertension Reports, vol. 20, no. 2, p. 12, 2018. View at: Publisher Site | Google Scholar
2. A. Menke, S. Casagrande, L. Geiss, and C. C. Cowie, “Prevalence of and trends in diabetes among adults in the United States, 1988-2012,” JAMA, vol. 314, no. 10, pp. 1021–1029, 2015. View at: Publisher Site | Google Scholar
3. C. Hu and W. Jia, “Diabetes in China: epidemiology and genetic risk factors and their clinical utility in personalized medication,” Diabetes, vol. 67, no. 1, pp. 3–11, 2018. View at: Publisher Site | Google Scholar
4. B. Abuyassin and I. Laher, “Diabetes epidemic sweeping the Arab world,” World Journal of Diabetes, vol. 7, no. 8, pp. 165–174, 2016. View at: Publisher Site | Google Scholar
5. C. Wang, F. Li, J. Guo, C. Li, D. Xu, and B. Wang, “Insulin resistance, blood glucose and inflammatory cytokine levels are risk factors for cardiovascular events in diabetic patients complicated with coronary heart disease,” Experimental and Therapeutic Medicine, vol. 15, no. 2, pp. 1515–1519, 2018. View at: Publisher Site | Google Scholar
6. S. M. de la Monte and J. R. Wands, “Alzheimer’s disease is type 3 diabetes-evidence reviewed,” Journal of Diabetes Science and Technology, vol. 2, no. 6, pp. 1101–1113, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
7. J. S. Kasper and E. Giovannucci, “A meta-analysis of diabetes mellitus and the risk of prostate cancer,” Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, vol. 15, no. 11, pp. 2056–2062, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
8. R. J. Playford, C. Pither, R. Gao, and S. J. Middleton, “Use of the alpha glucosidase inhibitor acarbose in patients with ‘Middleton syndrome’: normal gastric anatomy but with accelerated gastric emptying causing postprandial reactive hypoglycemia and diarrhea,” Canadian Journal of Gastroenterology, vol. 27, no. 7, pp. 403-404, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
9. K. M. Johnsson, A. Ptaszynska, B. Schmitz, J. Sugg, S. J. Parikh, and J. F. List, “Urinary tract infections in patients with diabetes treated with dapagliflozin,” Journal of Diabetes and its Complications, vol. 27, no. 5, pp. 473–478, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
10. W. C. Knowler, E. Barrett-Connor, S. E. Fowler et al., “Reduction in the incidence of type 2 diabetes with lifestyle intervention or metformin,” The New England Journal of Medicine, vol. 346, no. 6, pp. 393–403, 2002. View at: Publisher Site | Google Scholar
11. F. Q. Nuttall and M. C. Gannon, “Plasma glucose and insulin response to macronutrients in nondiabetic and NIDDM subjects,” Diabetes Care, vol. 14, no. 9, pp. 824–838, 1991. View at: Publisher Site | Google Scholar
12. G. Reaven, “Intensive blood pressure/glucose control in type 2 diabetes: why is it so difficult to decrease coronary heart disease?” Journal of Human Hypertension, vol. 13, pp. S19–S23, 1999. View at: Publisher Site | Google Scholar
13. P. L. da Luz, D. Favarato, J. R. Faria-Neto Jr., P. Lemos, and A. C. Chagas, “High ratio of triglycerides to HDL-cholesterol predicts extensive coronary disease,” Clinics, vol. 63, no. 4, pp. 427–432, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
14. S. J. Hallberg, A. L. McKenzie, P. T. Williams et al., “Effectiveness and safety of a novel care model for the management of type 2 diabetes at 1 year: an open-label, non-randomized, controlled study,” Diabetes Therary, vol. 9, no. 2, pp. 583–612, 2018. View at: Publisher Site | Google Scholar
15. E. C. Westman, W. S. Yancy Jr., J. C. Mavropoulos, M. Marquart, and J. R. McDuffie, “The effect of a low-carbohydrate, ketogenic diet versus a low-glycemic index diet on glycemic control in type 2 diabetes mellitus,” Nutrition & Metabolism, vol. 5, no. 1, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
16. N. Iqbal, M. L. Vetter, R. H. Moore et al., “Effects of a low-intensity intervention that prescribed a low-carbohydrate vs. a low-fat diet in obese, diabetic participants,” Obesity, vol. 18, no. 9, pp. 1733–1738, 2010. View at: Publisher Site | Google Scholar
17. American Diabetes Association, “Standards of medical care in diabetes—2019 abridged for primary care providers,” Clinical Diabetes, vol. 37, no. 1, pp. 11–34, 2019. View at: Publisher Site | Google Scholar
18. S. J. Kim-Dorner, P. A. Deuster, S. A. Zeno, A. T. Remaley, and M. Poth, “Should triglycerides and the triglycerides to high-density lipoprotein cholesterol ratio be used as surrogates for insulin resistance?” Metabolism, vol. 59, no. 2, pp. 299–304, 2010. View at: Publisher Site | Google Scholar
19. M. R. Salazar, H. A. Carbajal, W. G. Espeche, M. Aizpurua, C. A. Dulbecco, and G. M. Reaven, “Comparison of two surrogate estimates of insulin resistance to predict cardiovascular disease in apparently healthy individuals,” Nutrition, Metabolism, and Cardiovascular Diseases, vol. 27, no. 4, pp. 366–373, 2017. View at: Publisher Site | Google Scholar
20. F. Xu, L. H. Zhao, J. B. Su et al., “The relationship between glycemic variability and diabetic peripheral neuropathy in type 2 diabetes with well-controlled HbA1c,” Diabetology and Metabolic Syndrome, vol. 6, no. 1, p. 139, 2014. View at: Publisher Site | Google Scholar
21. F. Liu, M. Wu, Y. H. Feng et al., “Influence of HbA1c on short-term blood pressure variability in type 2 diabetic patients with diabetic nephropathy,” Journal of Zhejiang University Science B, vol. 14, no. 11, pp. 1033–1040, 2013. View at: Publisher Site | Google Scholar
22. E. Selvin, K. Wattanakit, M. W. Steffes, J. Coresh, and A. R. Sharrett, “HbA1c and peripheral arterial disease in diabetes: the Atherosclerosis Risk in Communities study,” Diabetes Care, vol. 29, no. 4, pp. 877–882, 2006. View at: Publisher Site | Google Scholar
23. Action to Control Cardiovascular Risk in Diabetes Study Group, H. C. Gerstein, M. E. Miller et al., “Effects of intensive glucose lowering in type 2 diabetes,” The New England Journal of Medicine, vol. 358, no. 24, pp. 2545–2559, 2008. View at: Publisher Site | Google Scholar
24. R. Ness-Abramof and C. M. Apovian, “Drug-induced weight gain,” Timely Topics in Medicine. Cardiovascular Diseases, vol. 9, article E31, 2005. View at: Google Scholar
25. C. L. Roumie, X. Liu, N. N. Choma et al., “Initiation of sulfonylureas versus metformin is associated with higher blood pressure at one year,” Pharmacoepidemiology and Drug Safety, vol. 21, no. 5, pp. 515–523, 2012. View at: Publisher Site | Google Scholar

Jatkan insuliinia käsittelevää kirjoitussarjaa syventymällä insuliinin terveysvaikutuksiin erityisesti sydän- ja verisuonitauteihin liittyen. Aiemmissa artikkeleissa (Insuliini ja terveys: Johdanto, Insuliini ja terveys: Hiilihydraatti-insuliinimalli, Insuliini ja terveys: Kolmas luku)käsittelin insuliinin kemiallista rakennetta, aineenvaihduntaa ja biokemiaa yleisellä tasolla.

Aihe on vaikea ja joiltain osin kiistanalainen, joten esittelen tässä kirjoituksessa kaksi hyvin perusteltua näkemystä insuliiniresistenssin syistä. Ne ovat osittain yhteneviä ja osittain ristiriitaisia. Kahden tutkiimuskatsauksen käsittelyn vuoksi teksti on todella pitkä ja paikoin myös vaikeaselkoinen.

Tässä tutkimuskatsauksessa osoitetaan, että:

Heikentynyt ravinnonsaanti edistää hyperlipidemiaa ja insuliiniresistenssiä aiheuttaen hyperglykemiaa. Tämä tila muuttaa solujen metaboliaa ja solunsisäistä signalointia, joka vaikuttaa negatiivisesti soluihin.

Kardiomyosyytissä tämä vaurio voidaan tiivistää kolmeen vaikutukseen:

1. muutos insuliinin signalointiin
2. kasvanut substraatin saavutettavuus ja
3. aineenvaihdunnan muutosten joustamattomuus

Kaikki nämä vaikutukset edistävät solutapahtumia, kuten:

1. geeniekspressiomodifikaatiot
2. hyperglykemia ja dyslipidemia
3. oksidatiivisen stressin ja tulehdusvasteen aktivoituminen,
4. endoteelin toimintahäiriöt ja
5. kohdunulkoisten lipidien kumuloituminen, joka ylläpitää metabolisen sääntelyn purkamista

Kaiken kaikkiaan insuliiniresistenssi vaikuttaa sydän- ja verisuonitauteihin (CVD) kahden itsenäisen aineenvaihdutareitin kautta:

1. ateroomapleksin muodostuminen
2. kammion hypertrofia ja diastolinen poikkeavuus

Lyhyesti: Tämä tutkimuskatsaus osoittaa, että korkea verensokeri ja insuliiniresistenssi ovat merkittäviä sydäntautien riskitekijöitä.

Diabeetikoilla on suurempi sydäninfarktin, sydäntautien ja sydänkuolleisuuden riski kuin diabetesta sairastamattomilla. Tätä riskiä ei selitä muut muuttujat, kuten tupakointi, kolesteroli, verenpaine tai kehon rasvan jakautuminen.

Hypo- ja hyperinsulinemiaan liittyvät sairaudet

Insuliinilla on merkittäviä metabolisia vaikutuksia koko kehossa. Haiman Langerhansin saarekkeiden beetasolut säätelevät insuliinin tuotantoa seuraamalla plasman glukoosin, aminohappojen, ketohappojen ja rasvahappojen pitoisuuksia. Insuliini säätelee energiaravinteiden hapettamista energiaksi ja varastointia rasvakudokseen triglyserideina.

Diabetes mellitus (DM1) on insuliinin puutokseen (hypoinsulinemiaan) liittyvä sairaus, jossa elimistön oma immuunijärjestelmä tuhoaa haiman Langerhansin saarekkeiden beetasoluja, mikä nopeasti johtaa elintärkeän insuliinin tuotannon vähenemiseen ja loppumiseen.Tyypin 1 diabetes puhkeaa tavallisesti alle 40-vuotiaana ja usein jo lapsena ennen murrosikää.

Beetasolujen tuhoutuminen on todennäköisesti seurausta beetasolujen yhteen tai useampaan rakenteeseen kohdistuvasta virheellisen tunnistamisen aiheuttamasta autoimmunireaktiosta, jossa elimistön oma immuunijärjestelmä kohdistaa aktivaation omia kudoksia vastaan.

Taudin tarkkaa syytä ei tunneta, mutta sairastuminen edellyttää geneettisen alttiuden sekä yhden tai useamman taudin laukaisevan ympäristömuuttujan. Tyypin 1 diabeteksen saattaa laukaista esimerkiksi sikiöaikainen D-vitamiinin puutos ja yleinen herpes zoster-infektio.

Taudin oireet saadaan hallintaan insuliinikorvaushoidolla. Verensokeripitoisuuden muutosten tarkkailu, tasaisen verensokerin ylläpitäminen, insuliinihoito ja ruokavaliomuutokset minimoivat tyypin 1 diabeteksen pitkän aikavälin komplikaatioita, kuten verisonten ja hermoston vaurioitumista. Insuliinihoito on elinkautinen.

DM2

Tyypin 2 diabetes mellitus (DM2) on useiden vuosien aikana kehittyvä solujen insuliiniherkkyyden heikentymisestä johtuva elintapasairaus. Toisin sanoen kohdekudokset eivät reagoi asianmukaisesti haiman tuottamaan insuliiniin. Seurauksena voi olla hyperinsulinemia, jossa vereen erittyvä runsaskaan insuliini ei avaa soluja glukoosinotolle.

Rasvakudoksen ja elinten adiposyyttien insuliiniherkkyys säilyy yleensä pitkään, joten glukoosi ohjautuu rasvasoluihin lihasten sijaan.

Tyypillisesti DM2 puhkeaa aikuisiässä. Massiivisista tutkimusponnisteluista huolimatta tyypin 2 diabetekseen johtavien tekijöiden tarkkaa luonnetta on ollut vaikea varmistaa. Taudin patogeneesi on selvästi monitekijäinen.

Lihavuutta pidetään riskitekijänä, mutta lihavuus voi itsessään olla diabetesta edeltävä oire insuliiniresistenssistä. Kaikki diabeetikot eivät ole lihavia, mutta monet lihavat sairastavat insuliiniresistenssiä. Insuliiniresistenssi todennäköisesti johtaa aikuistyypin diabetekseen. Insuliiniresistenssin aiheuttama lihavuus ei aina näy ulospäin, sillä se aiheuttaa tavallisesti elinten rasvoittumista ja viskeraalista keskivartalon elimiä ympäröivää läskiä.

Aikuistyypin diabeteksessa haiman kyky syntetisoida ja erittää insuliinia säilyy ainakin taudin varhaisvaiheessa melko normaalina. Insuliinilääkityksestä ei siis taudin varhaisvaiheessa ole sanottavaa hyötyä. Pikemminkin päinvastoin. Tautia hallitaan ruokavaliohoidolla ja verensokeria laskevilla hypoglykeemisillä lääkkeillä.

Tyypin 2 diabetes on kuitenkin etenevä sairaus, jossa insuliinilääkityskin tulee todennäköisesti ajankohtaiseksi jossain vaiheessa, mikäli verensokeri- ja insuliinipitoisuuksia ei ruokavaliolla saada korjattua.

Hyperinsulinemia, eli liiallinen insuliinin eritys on yleisimmin seurausta insuliiniresistenssistä, joka liittyy tyypin 2 diabetekseen tai metaboliseen oireyhtymään. Hyperinsulinemia voi myös johtua haiman insuliinia erittävästä kasvaimesta (insulinooma), mutta se on harvinaista.

Hyperinsulinemia voi olla hengenvaarallinen tila, josssa veren glukoosipitoisuus laskee nopeasti ja aivojen energiansaanti romahtaa (insuliinishokki).

Glukagoni

Glukagonilla on tärkeä rooli veren normaalin glukoosipitoisuuden säätelyssä. Se on insuliinin vastavaikuttaja. Toisin sanoen glukagonin vaikutus veren glukoosipitoisuuteen on päinvastainen insuliinin vaikutukselle. Insuliini on anabolinen hormoni, joka orkestroi energiaravinteiden käyttöä ja varastoimista. Glukagoni on katabolinen hormoni, joka purkaa energiavarastoja, kuten glykogeenejä verenkiertoon.

Glukagoni on lineaarinen peptidi, jossa on 29 aminohappoa. Sen ensisijainen sekvenssi on melkein täysin konservoitunut (identtinen) selkärankaisten keskuudessa, ja se on rakenteellisesti sukua peptidihormonien sekretiiniperheeseelle.

Glukagoni syntetisoidaan proglukagonina ja prosessoidaan proteolyyttisesti glukagonin tuottamiseksi haimasaarien alfasoluissa. Proglukagonia ilmentyy myös suolistossa, jossa sitä ei prosessoida glukagoniksi, vaan glukagonin kaltaisten peptidien perheeksi (enteroglukagoni).

Glukagonin fysiologiset vaikutukset

Glukagonin tärkein vaikutus on stimuloida veren glukoosipitoisuuden nousua.

Kun veren glukoosipitoisuus alkaa laskea normaalin alapuolelle, on välttämätöntä löytää ja pumpata lisää glukoosia vereen. Glukagoni hallitsee kahta keskeistä metaboliareittiä maksassa, mikä johtaa siihen, että elin luovuttaa glukoosia muuhun kehoon:

• Glukagoni stimuloi maksassa varastoituneen glykogeenin hajoamista.

  Kun veren glukoosipitoisuus on korkea, maksa varastoi suuria määriä glukoosia glykogeeneiksi. Maksan glykogeenien koko vaihtelee ihmisten ja elämäntilanteiden välillä, mutta keskimäärin glukoosia varastoituu maksaan noin 200-250 g.

  Insuliinin vaikutuksesta osa glukoosista varastoidaan glykogeenin muodossa. Myöhemmin, kun veren glukoosipitoisuus alkaa laskea, glukagonin erittyminen vaikuttaa maksasoluihin aktivoiden entsyymejä, jotka depolymeroivat glykogeenejä glukoosiksi ja vapauttavat glukoosia verenkiertoon.

• Glukagoni aktivoi maksan glukoneogeneesiä. Glukoneogeneesi on aineenvaihduntakanava, jossa sitruunahappokierron väliaineita, eräitä aminohappoja ja glyserolia muutetaan glukoosiksi.

  Glukoneogeneesi tuottaa tarvittaessa kaiken elimistön tarvitseman glukoosin.

Glukagonilla näyttää olevan vähäinen vaikutus triglyseridien lipolyysin tehostamisessa rasvakudoksessa.

Lipolyyttiset hormonit, kuten kortikotropiini, glukagoni ja adrenaliini aktivoivat rasvasolujen lipolyysin, jossa triglyseridejä pilkotaan verenkiertoon vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi.

Insuliini on puolestaan lipolyyttisten entsyymien, kuten hormonisensitiivisen lipaasin (HSL) estäjä. Veren korkea insuliinipitoisuus estää rasvasolujen purkamisen energiakäyttöön.

Glukagonierityksen hallinta

Glukagonin tärkein vaikutus on lisätä veren glukoosipitoisuutta. Glukagonia erittyy hypoglykemian, eli matalan veren glukoosipitoisuuden vaikutuksesta. Kahden muun mekanismin tiedetään laukaisevan glukagonin erityksen:

1. Kohonnut aminohappopitoisuus veressä: Tässä tilanteessa glukagoni edistää ylimääräisten aminohappojen muuntumista glukoosiksi lisäämällä glukoneogeneesiä.

   Koska korkea veren aminohappopitoisuus stimuloi myös insuliinin erittymistä, tämä on poikkeuksellinen tilanne, jossa sekä insuliini että glukagoni ovat samanaikaisesti aktiivisia.

2. Liikunta: Tässä tapauksessa ei ole täysin selvää, onko todellinen glukoosin erittymisen laukaiseva ärsyke liikunta sinänsä vai liikunnan aiheuttama veren glukoosipitoisuuden lasku.

   Glukagonin eritystä estävät korkeat verensokeritasot. Ei ole selvää, heijastako tämä glukoosin suoraa vaikutusta alfasoluun vai ehkä insuliinin vaikutusta, jonka tiedetään vaimentavan glukagonia.

   Toinen hormoni, jonka tiedetään estävän glukagonin eritystä, on somatostatiini.

Glukagoniin liittyvät sairaudet

Glukagonin korkeaan tai matalaan eritykseen liittyvät sairaudet ovat hyvin harvinaisia. Alfa-solujen (glukagonomat) syövät ovat eräs sairaus, jonka tiedetään aiheuttavan liiallista glukagonieritystä.

Vaikka insuliinipuutos on selvästi tärkein tekijä tyypin 1 diabetes mellituksessa, on huomattavaa näyttöä siitä, että glukagonin poikkeava eritys edistää taudissa havaittuja metabolisia häiriöitä.

Monilla diabetesta sairastavilla potilailla, joilla mitataan hyperglykeminen verensokeri, on myös kohonnut glukagonipitoisuus veressä, vaikka kohonnut verensokeritaso estää glukagonin eritystä.

Sydän- ja verisuonitaudit: Yleinen näkemys

Vuosikymmenten ajan sydän- ja verisuonitaudit (CVD) ovat olleet johtava kuolinsyy ympäri maailmaa.

Sydän- ja verisuonitauteihin liittyy useita samanaikaisia sairauksia, kuten lihavuus, epänormaalit lipidiprofiilit ja insuliiniresistenssi. Vaikka insuliiniresistenssi ja DM2 hyväksytään vihdoin sydän- ja verisuonitautien itsenäisiksi riskitekijöiksi, yleinen sydänsairauksien malli nojaa vahvasti perinteiseen oppiin rasvojen ja erityisesti tyydyttyneiden rasvojen haitallisuudesta.

Vaikka vapaat rasvahapot näyttävät kasvattavan insuliiniresistenssin riskiä, mekanismi jolla rasvahapot aiheuttavat insuliiniresistenssin, on tuntematon.

Kyse lienee perinteisestä muna-kana-ongelmasta: kumpi oli ensin? Aineenvaihdunnan tasolla syy- ja seuraussuhteet kääntyvät herkästi nurinniskoin.

Insuliiniresistenssistä on ainakin kaksi vaihtoehtoista mallia: a) rasva aiheuttaa insuliiniresistenssia, ja b) insuliiniresistenssi aiheuttaa kehon ja veren rasvapitoisuuden lisääntymistä ja lihomista.

Avaan tässä tutkimuskatsausta, jonka ovat koonneet Valeska Ormazabal, Soumyalekshmi Nair, Omar Elfeky, Claudio Aguayo, Carlos Salomon & Felipe A. Zuñiga. Association between insulin resistance and the development of cardiovascular disease on julkaistu alun perin Cardiovascular Diabetology -lehdessä.

Lopuksi tutustun vielä lyhyesti James J. DiNicolantonion ja James H. O’keefen BMJ-lehdessä julkaistuun artikkeliiin: Added sugars drive coronary heart disease via insulin resistance and hyperinsulinaemia: a new paradigm.

Ensimmäinen tutkimuskatsaus noudattaa nähdäkseni yleistä ja perinteisempää  lääke- ja ravintotieteellistä tulkintaa insuliiniresistenssistä ja sen vaikutuksista sydän- ja verisuonitauteihin.

Tämä käsitys on osittain ristiriidassa kasvavan rasvojen aineenvaihduntaa selittävän tutkimusaineiston kanssa. Tieteen periaatteisiin kuuluu tieteen itseään korjaava luonne; paremmin ilmiöitä selittävä evidenssin tukema malli kumoaa heikommin ilmiöitä selittävän mallin. Nähdäkseni tyydyttyneisiin rasvoihin liittyvä paradigma on romahtamassa ja oppi sokereiden haitallisuudesta täsmentyy jatkuvasti.

Kasvavan evidenssin mukaan hyperglykemia ja insuliiniresistenssi ovat sydän- ja verisuoniterveyden kannalta merkittävämpiä riskitekijöitä, kuin LDL.

Jälkimmäinen artikkeli vastaa lähemmin uutta käsitystä insuliiniresistenssista sydän- ja verisuonitautien riskitekijänä. Siinä sydän- ja verisuonitaudit palautuvat hyperglykemiaan, insuliiniresistenssiin ja hyperinsulinemiaan.

Insuliini on avainhormoni, joka toimii solujen aineenvaihdunnan säätelijänä monissa ihmiskehon kudoksissa.

Insuliiniresistenssi määritellään kudosvasteen heikkenemisenä insuliinin stimulaatiolle, joten insuliiniresistenssille on tunnusomaista glukoosin imeytymisen ja hapettumisen häiriöt, glykogeenisynteesin väheneminen ja vähäisemmässä määrin kyky estää lipidien hapettumista ( β-oksidaatiota).

Vapaat rasvahapot ovat hallitseva substraatti, jota aikuisen sydänlihaksessa käytetään ATP:n tuotantoon, mutta sydämen metabolinen verkosto on erittäin joustava ja se voi käyttää muita substraatteja, kuten glukoosia, laktaattia, ketoaineita tai aminohappoja energian tuotantoon.

Substraatilla tarkoitetaan yhdistettä, jota entsyymi- tai muu reaktio muuttaa. Energia-aineenvaihdunnan substraatteja ovat glukoosi, vapaat rasvahapot, ketoaineet ja aminohapot.

Insuliiniresistenssin aikana useat metaboliset muutokset johtavat sydän- ja verisuonitautien riskin lisääntymiseen. Insuliiniresistenssi voi esimerkiksi aiheuttaa glukoosimetabolian epätasapainon, kuten kroonisen hyperglykemian, mikä puolestaan laukaisee oksidatiivisen stressin, joka aiheuttaa soluvaurioihin johtavan tulehdusreaktion.

Insuliiniresistenssi voi myös muuttaa systeemistä lipidimetaboliaa, joka johtaa sitten dyslipidemiaan ja haitallisen lipiditriadin kehittymiseen:

1. korkeat plasman triglyseridipitoisuudet

2. matalat korkean tiheyden lipoproteiinipitoisuudet (HDL)

3. matalatiheyksisten lipoproteiinien lisääntyminen (LDL)

Tämä lipiditriadi yhdessä endoteelin insuliinisignaloinnin toimintahäiriöiden kanssa myötävaikuttaa ateroskleroottisen plakin muodostumiseen.

Insuliiniresistenssin ja sydämen metabolisten muutosten systeemiset seuraukset aiheuttavat vahinkoa ainakin kolmella mekanismilla:

1. insuliinisignaloinnin muuttuminen

2. heikentynyt energiasubstraatin aineenvaihdunnan säätely

3. muuttunut substraattien kulku sydänlihakseen

Insuliiniresistenssin vähentämiseen keskittyvät hoidot voivat vähentää sekä sydän- ja verisuonitautien että ateroskleroottisten plakkien muodostumista.

Sokerit ohjaavat sepelvaltimotautia insuliiniresistenssin ja hyperinsulinemian kautta: uusi paradigma

‘I know of no single acceptable study that shows a high intake of sugar in a population that is almost entirely free from heart disease.’1—John Yudkin

Sepelvaltimotauti (CHD) aiheuttaa joka kuudennen kuolemantapauksen Yhdysvalloissa. Sepelvaltimotauti johtaa lopulta akuuttiin infarktiin (MI). Yhdysvalloissa tapahtuu vuosittain melkein miljoona akuuttia sydäninfarktia, ja noin 15% potilaista kuolee sydäninfarktin seurauksena.

Oireeton hyperglykemia on sydän- ja verisuonitautien ja infarktin riskitekijä. Hyperglykemia voi kehittyä akuutin infarktin aikana myös potilaille, joilla ei ole diabetesta. Hyperglykemian voi aiheuttaa insuliinin erityksen väheneminen, insuliiniresistenssin kehittyminen sekä katekoliamiinien (adrenaliini, noradrenaliini ja dopamiini), kortisolin ja kasvuhormonin lisääntyminen.

Monilla infarktipotilailla on diagnosoitu tai diagnosoimaton diabetes, jossa akuutti stressi pahentaa diabeettista tilaa ja johtaa hyperglykemiaan. Erään tutkimuksen mukaan 73%:lla akuutin infarktin saaneista potilaista oli epänormaali glukoositoleranssi ja 50%:lla diabetes. 6 kuukauden kuluttua infarktista 43%:lla oli epänormaali glukoositoleranssi, mikä on noin kolminkertainen määrä terveisiin verrokkeihin nähden.

Hyperglykemia ei siis näytä olevan akuutti tai väliaikainen löydös potilailla, joilla on ollut infarkti. Monilla potilaalla on havaittavissa jatkuvasti epänormaali glukoositoleranssi.

Whitehall-tutkimus (prospektiivinen kohorttitutkimus), johon osallistui 18 403 potilasta, osoitti, että verensokeri 2 tuntia suun kautta otetun glukoositoleranssitestin jälkeen liittyi iän mukaan mukautettuun kardiovaskulaariseen kuolleisuuteen 7,5 vuoden jälkeen.

Ei-diabeetikoilla 2 tunnin veri glukoosipitoisuus 96 mg / dl tai korkeampi liittyi kaksinkertaiseeb sydän- ja verisuonitautien kuolleisuuden riskiin.

Suun kautta otettavaan glukoosin aiheuttama korkea insuliinivaste on todettu perifeeristen-, aivo- ja sepelvaltimoiden ateroskleroosipotilailla.

Australian Busseltonissa tehdyssä tutkimuksessa, insuliinipitoisuudet tunnin kuluttua 50 g:n glukoosiannoksen jälkeen korreloivat merkittävästi 60-vuotiaiden ja sitä vanhempien miesten 6 vuoden CVD-ilmaantuvuuteen ja 12-vuotiseen CVD-kuolleisuuteen.

Sekä Helsingin poliisitutkimuksessa että Pariisin siviilipalveluksessa olevien tutkimuksessa paastotilassa otetun 75 g tai 90 g oraalisen glukoosiannoksen jälkeinen insuliinipitoisuuden kasvu korreloi infarkti- ja sydäntautikuolemiin 5 vuotta myöhemmin 30–59-vuotiailla miehillä.

Insuliini-glukoosisuhteella oli selvin yhteys sydän- ja verisuonitauteihin. Kaikissa kolmessa tutkimuksessa insuliinin suhde sydän- ja verisuonitautiin oli riippumaton muista muuttujista, kuten lipidit, verenpaine ja verensokeri.

Puhdistetun sokerin aiheuttama insuliinivaste on jopa tärkkelyksen insuliinivastetta suurempi. Tämä on vakuuttava osoitus siitä, että lisättyjen sokereiden (sakkaroosi sekä runsaasti fruktoosia sisältävä maissisiirappi) liiallinen käyttö voi johtaa lisääntyneeseen sydän- ja verisuonitautieriskiin kohonneiden insuliinitasojen kautta.

Insuliinin ja hiilihydraattehin rooliin aterogeneesissä viittaava näyttö on vahva. Tämä järjestelmä yhdistää ateroskleroosin diabetekseen, lihavuuteen, hyperlipidemiaan ja mahdollisesti verenpainetautiin. (Stout ja Vallance-Owen)

Yli 50 vuoden ajan on ollut tiedossa, että hyperkolesterolemiaa ja hyperlipatemiaa sairastavilla ihmisillä on yleensä epänormaali hiilihydraattien aineenvaihdunta. Kohonneet insuliinitasot johtavat usein hyperlipidemiaan.

Insuliinin on todettu lisäävän lipogeneesiä (glukoosin muuttamista triglyserideiksi, eli varastorasvaksi) ja stimuloivan sileiden lihassolujen lisääntymistä. Hyperinsulinemia on itsenäinen sydänsairauksien riskitekijä. Insuliiniresistenssi ennustaa hyvin kardiovaskulaarisia riskejä. Näin ollen kaikki ruokavalion tekijät, jotka heikentävät glukoosinsietokykyä tai edistävät insuliiniresistenssiä, lisäävät todennäköisesti myös akuutin infarktin, sydän- ja verisuonitautien (CHD) ja CHD-kuolleisuuden riskiä.

Runsaasti lisättyä sokeria (erityisesti teollisesti käsiteltyä fruktoosia) sisältävä ruokavalio johtaa insuliiniresistenssiin. Lisättyjen sokereiden liiallinen kulutus on vaikuttava tekijä CHD- ja CVD-kuolleisuudessa.

Ihmisillä, joiden ruokavaliossa päivittäisestä energiasta alle 10% saadaan lisätyistä sokereista, on lähes kolme kertaa pienempi sydän- ja verisuonitautien riski, kuin ihmisillä, joiden ruokavalio sisältää 25% tai enemmän energiaa lisätyistä sokereista.

Eläin- ja ihmistutkimuksissa on havaittu, että tärkkelyksen, glukoosin tai molempien yhdistelmän isokalorinen (yhtäläisen energiapitoisuuden) korvaaminen sakkaroosilla tai fruktoosilla lisää paastoinsuliinipitoisuutta, heikentää insuliiniherkkyyttä, lisää paastoglukoosipitoisuutta, lisää glukoosi- ja insuliinivasteita sakkaroosikuormitukseen ja vähentää solun insuliiniin sitoutumista.

Toisin sanoen kalori on kalori, mutta lisättyjen sokereiden kulutus on selvästi haitallisempaa kuin tärkkelys ja/tai glukoosi, koska lisätyt sokerit heikentävät insuliiniherkkyyttä ja glukoositoleranssia.

Rottien ruokinta sakkaroosilla johtaa heikentyneeseen glukoositoleranssiin ja rasvakudokseen, joka on vähemmän herkkä insuliinin vaikutuksille.Eläimiltä ja ihmisiltä saadut tiedot viittaavat siis siihen, että lisättyjen sokereiden liiallinen kulutus johtaa insuliiniresistenssiin ja hyperinsulinemiaan.

Akuutin sydäninfarktin aikana sydän siirtyy ensisijaisesta rasvahappojen käytöstä energiana glukoosin käyttämiseen. Koska insuliini helpottaa glukoosinottoa soluihin, insuliiniresistenttien potilaiden ennuste on huonompi.

Insuliiniresistenssin aste liittyy sydäninfarktin vakavuuteen. Sydäninfarktin saanet diabeetikot kuolevat todennäköisemmin kuin ei-diabeetikot. Runsas lisättyä sokeria sisältävä ruokavalio edistää insuliiniresistenssiä ja diabetesta, ja voi siten johtaa sydäninfarkteihin ja lisätä sydänkuolleisuuden riskiä.

Diabeetikoilla on suurempi sydäninfarktin, sydäntautien ja sydänkuolleisuuden riski kuin diabetesta sairastamattomilla. Tätä riskiä ei selitä muut muuttujat, kuten tupakointi, kolesteroli, verenpaine tai kehon rasvan jakautuminen.

Potilailla, joilla on diagnosoitu äskettäin diabetes, on myös suurempi sydäninfarktin riski. Diabeetikoilla on enemmän sepelvaltimoiden ateroskleroosia kuin ei-diabeetikoilla. Erityisesti vasemman sepelvaltimon kapeneminen ja parantuneiden transmuraalisten ventrikulaaristen arpien esiintymistiheys on diabeetikoilla verrokkeja yleisempää.

Framingham-tutkimus osoitti, että diabeetikoilla on likimäärin kolminkertainen riski kuolla sydän- ja verisuonitautiin verrattuna väestöön keskimäärin, sekä lisääntynyt aivohalvauksen, sydänsairauden ja perifeerisen valtimosairauden riski.

Korkeampi verenpaine tai korkeammat lipoproteiiniarvot eivät selitä sydänsairauden lisääntynyttä esiintyvyyttä diabeetikoilla

Runsaasti lisättyä sokeria sisältävän ruokavalion on osoitettu lisäävän diabeteksen esiintyvyyttä, kun taas vähäisempi sokerin saanti assosioituu pienempään diabetesriskiin.

Lisätyt sokerit edistävät insuliiniresistenssiä. Akuutin sydäninfarktiin kokevat ovat todennäköisemmin insuliiniresistenttejä. Lisättyjen sokereiden liiallinen kulutus on sydän- ja verisuonitautien riskitekijä.

Me olemme kasvaneet uskossa, että kohonnut kolesteroli selittää sydän- ja verisuonitautien syntymekanismia, mutta se ei suinkaan ole ainoa tai ehkä edes merkittävin riskitekijä.

Sydänsasairauksissa havaitaan kolesterolin ohella monia muita kliinisiä poikkeavuuksia, kuten kohonnut glukoosi (hyperglykemia), insuliini (hyperinsulinemia), triglyseridit, virtsahappo ja matalat korkean tiheyden lipoproteiinikolesterolin (HDL) tasot. Kaikki nämä CHD-riskitekijät aiheutuvat tai pahenevat ihmisillä ja eläimillä, kun he noudattavat runsaasti sokeria sisältävää ruokavaliota.

Lisättyjen sokereiden liiallinen kulutus on tärkein sydänsairauksien aiheuttaja

Korkean glykeemisen kuorman ruokavalion noudattaminen vain muutaman viikon ajan kasvatti sydäntautien ja perifeeristen verisuonitautien riskitekijöitä kolmanneksella tutkimukseen osallistuneista.

Tämä viittaa siihen, että sokerin liiallinen kulutus ja sitä seuraava insuliiniresistenssi ja / tai hyperinsulinemia lisäävät sydän- ja verisuonitautien sekä monien muiden sairauksien, kuten verenpainetaudin, diabeteksen, lihavuuden ja kihdin riskiä.

Mielenkiintoista on, että tupakoinnin, joka on sydänsairauksien riskitekijä, on todettu aiheuttavan hyperinsuliniaa, mikä viittaa siihen, että sekä lisättyjen sokereiden liiallinen kulutus että tupakointi altistavat sydänsairauksille samalla mekanismilla (hyperinsulinemian kautta; vaikka molemmat aiheuttavat myös inflammaatiota, oksidatiivista stressiä ja lisääntynyttä verihiutaleiden puuroutumista).

Viimeisten 200 vuoden aikana keskimääräinen lisättyjen sokerien saanti on kasvanut vajaasta kahdesta kilosta lähes 60 kiloon vuodessa. Se, että diabeetikoilla on kasvanut okklusiivisen valtimosairauden riski, ja että ei-diabeetikoilla, joilla on verisuonisairaus, on myös selvästi kohonneet insuliinitasot, viittaa siihen, että insuliiniresistenssilla on merkittävä vaikutus sydäntautien patogeneesissä.

Kun otetaan huomioon, että runsaasti lisättyä sokeria sisältävä ruokavalio voi aiheuttaa ihmisille insuliiniresistenssin ja hyperinsulinemian, ja toisaalta lisättyjen sokerien vähentäminen voi parantaa näitä aineenvaihdunnan häiriöitä, on vakuuttavaa näyttöä siitä, että lisättyjen sokereiden (runsaasti fruktoosia sisältävä maissisiirappi ja sakkaroosi) runsas saanti on keskeinen sydäntautien vaikuttaja.

Puhdistettu sokeri verrattuna rasvaan, tärkkelykseen, glukoosiin tai tärkkelyksen ja glukoosin yhdistelmään, edistää suurempia haittoja ihmisen glukoositoleranssille ja insuliiniherkkyydelle.

Vieläkin uskotaan, että tärkein ruokavalion sydän- ja verisuonitautien riskiä kasvattava yksittäinen ravintoaine on tyydyttynyt rasva. Lisättyjen sokerien (sakkaroosi- tai pöytäsokeri ja runsasfruktoosinen maissisiirappi) liialliseen kulutukseen liittyy myös lisääntynyt sydän- ja verisuonitautien riski sekä sydän- ja verisuonitaudeista johtuva kuolleisuus.

Korkean glykeemisen kuorman lisättyjä sokereita sisältävä ruokavalio kasvattaa sydäntautien riskitekijöitä jo muutaman viikon aikana. Vielä tärkeämpää on, että ruokavalion, jossa on vähän lisättyjä sokereita ja puhdistettuja hiilihydraatteja, on havaittu korjaavan nämä aineenvaihduntahäiriöt.

Todisteet osoittavat, että lisätyt sokerit kasvattavat sydän- ja verisuonitautien riskiä enemmän kuin tyydyttyneet rasvat, jotka itse asiassa ovat viimeisimpien tutkimusten mukaan sydänterveyden kannalta neutraaleja. Asiasta on siis vähintään kaksi perusteltua mielipidettä. Sokereiden haitallisuutta korostava näyttö on lisääntynyt ja tyydyttyneiden rasvojen maine on vastaavasti puhdistunut.

Kuvasin kahdessa edellisessä artikkelissa (Insuliini ja terveys: Johdanto & Insuliini ja terveys: Hiilihydraatti-insuliinimalli) insuliinin toimintaperiaatteita ja vaikutuksia yleisellä tasolla. Insuliini on elintärkeä hormoni, joka vaikuttaa moniin aineenvaihduntatapahtumiin.

Insuliiniresistenssi liittyy useimpiin elintapasairauksiin lihavuudesta aikuistyypin diabetekseen. Amerikkalaisista jo lähes puolet sairastaa tietämättään insuliiniresistenssiä.

Insuliiniresistenssi ylläpitää nälkää ja lihomista kahdella tavalla:

1. Veressä on syömisen jälkeen runsaasti glukoosia, mutta insuliiniresistenttien solujen glukoosinotto on häiriintynyt, jolloin ne eivät pysty hyödyntämään glukoosia energian tuotannossa. Veren sokeripitoisuus pysyy korkeana.

    

2. Tämän vuoksi insuliini päästää verestä glukoosia rasvasoluihin, joiden insuliiniherkkyys säilyy pidempään kuin lihasten insuliiniherkkyys. Rasvasoluissa glukoosi muutetaan triglyserideiksi, eli läskiksi.

   Insuliiniresistenssi ylläpitää nälkää, koska solut eivät pysty tuottamaan glukoosista riittävästi energiaa ja elimistö reagoi solujen energianpuutteeseen hormonaalisesti.

Verestä glukoosi on siirrettävä johonkin, koska korkea verensokeri kasvattaa glykaation riskiä. Glykaatiossa glukoosi sokeroi aminohappoja ja rasvahappoja, jolloin niistä tulee melkein siirappia. Se ei ole ollenkaan toivottavaa.

Glykaation tuottamat AGE:t (Advanced Glycation End-products), eli glykaation lopputuotteet kasvattavat sairastumisen riskiä.

Myös diabetekseen liittyvä virtsaamistarpeen lisääntyminen liittyy siihen, että elimistö yrittää päästä eroon ylimääräisestä sokerista. Diabetes tunnettiin aluksi makeavirtsaisuutena ja monet lääkärit varmistuivat diabetes-diagnoosista haistamalla tai maistamalla potilaansa virtsaa.

Insuliinia käytetään yhä yleisemmin doping-aineena

Yhä useammat urheilijat ja kuntoilijat käyttävät insuliinia suorituskyvyn parantamiseksi, kertoo New Scientist. Insuliinia on käytännössä melkein mahdotonta havaita verestä dopingtesteillä.

Väärin annosteltuna insuliini voi tappaa

Kehonrakentajat olivat edelläkävijöitä insuliinin doping-käytössä jo vuosia sitten. Näyttöä insuliinin laajemmasta hyväksikäytöstä ei ole aiemmin juuri saatu, mutta näyttö on viime aikoina lisääntynyt erityisesti kuntoilijoille ja kehonrakentajille tarkoitetun neulanvaihtojärjestelmän kokoamien tietojen avulla.

Insuliini auttaa urheilijoita kahdella tavalla:

Kehonrakentajilla insuliini toimii anabolisten steroidien, kuten testosteronin tai ihmisen kasvuhormonin rinnalla lihaskudoksen vahvistajana. Steroidit rakentavat lihaskudosta ja insuliini estää lihasproteiinien hajoamisen.

Insuliini vahvistaa myös mm. keskimatkan juoksijoiden ja muiden urheilijoiden kestävyyttä mahdollistamalla tehokkaamman lihasglykogeenien sokeritankkauksen.

Mitä suuremmat glykogeenivarastot lihaksilla on, sitä kauemmpin lihakset jaksavat puurtaa väsymättä. Kestävyysurheilijoilla tankkaus voi vaikuttaa kilpailun lopputulokseen.

Tankatessa urheilijoiden on infusoitava insuliinia ja glukoosia samanaikaisesti muutaman tunnin ajan vereen. Menetelmä aiheuttaa tarkoituksellisen hyperinsulinemian.

Pitkällä aikavälillä anabolisten steroidien käyttö voi vahingoittaa mm. lisääntymisterveyttä ja mieskuntoa. Insuliinin yliannostus voi myös aiheuttaa kuolemaan johtavan kooman poistamalla verestä niin paljon sokeria, että aivosolut eivät saa riittävästi energiaa ja happea.

Houkutus insuliinin käyttöön on kuitenkin suuri. Sen teho on ilmeinen ja se häviää nopeasti verenkierrosta. Noin puolet insuliinista poistuu verenkierrosta vain neljässä minuutissa. Vaikka insuliinia havaittaisiin, sitä ei voida mitenkään erottaa ihmisen omasta insuliinista.

Hyperinsulinemia voi kasvattaa glukoosimetabolian nopeutta kaksinkertaiseksi

Kansainvälinen olympiakomitea kielsi insuliinin vuonna 1998. Kielto ei kuitenkaan koske diabeetikkoja, joiden terveys riippuu insuliinista. Diabetes UK, joka edustaa maan diabeetikkoja, myöntää, että joillakin diabeetikoilla saattaa olla taloudellinen houkutus myydä insuliinia doping-käyttöön.

Insuliini on anabolinen hormoni

Insuliini on anabolinen hormoni, jolla on metabolisia vaikutuksia koko kehossa. Haiman Langerhansin saarekkeiden beetasolut vastaavat insuliinisynteesistä.

Beetasolut säätelevät insuliinin tuotantoa seuraamalla plasman sisällä kiertävien energiaravinteiden, glukoosin, aminohappojen, ketohappojen ja rasvahappojen tasoja.

Insuliini orkestroi energiansäästöä ja -käyttöä ravinnonsaannin ja paaston aikana.

Insuliiniaineenvaihdunnan käsitteitä

• Glukoneogeneesi: Glukoosin syntetisoiminen eräistä aminohapoista, glyserolista ja sitruunahappokierron väliaineista
• Glykolyysi: Glukoosin hajoaminen pyruviinihapoksi* sekä energian tuottaminen glukoosista
• Glykogeneesi: Glykogeenin synteesi glukoosista
• Glykogenolyysi: Glykogeenin hajoaminen glukoosiksi
• Lipogeneesi: Asetyylikoentsyymi-A:n muuttaminen rasvahapoiksi ja sitä seuraava triglyseridisynteesi
• Lipolyysi: Lipidien ja triglyseridien hajoaminen vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi. Vapaista rasvahappoista valmistetaan ketoaineita (asetoni, asetoasetaatti ja betahydroksibutyraatti). Glyserolia käytetään glukoneogeneesissä glukoosin syntetisoimiseen.
  

Pyruviinihappo ja pyruvaatti

*Termejä pyruvaaatti (pyruvate) ja pyruviinihappoa (pyruvic acid) käytetään usein rinnakkain. Niiden välillä on selvä ero. Pyruviinihappo on happo, joka voi vapauttaa vetyionin ja sitoutua positiivisesti varautuneeseen natrium- tai kaliumioniin happosuolan muodostamiseksi.

Happosuola tunnetaan nimellä pyruvaatti. Toisin sanoen pyruvaatti on pyruviinihapon suola tai esteri.

Keskeinen ero pyruviinihapon ja pyruvaatin välillä on, että karboksyylihapporyhmän vetyatomi puuttuu tai se on poistettu. Pyruviinihapon heikon happamuusluonteen vuoksi se dissosioituu helposti vedessä ja muodostaa siten pyruvaatin.

Pyruvaatti on tärkeä kemiallinen yhdiste ihmisen aineenvaihdunnassa ja biokemiassa. Pyruvaatti osallistuu glukoosin metaboliaan, eli glykolyysiin, jossa yksi glukoosimolekyyli hajoaa kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi. Pyruvaattimolekyylejä käytetään edelleen muissa reaktiosarjoissa (sitruunahappokierrossa) energian tuottamiseksi.

Insuliinin solumetabolia

Lihaskudoksen, verisuonten endoteelin, sydämen ja maksan soluissa tapahtuu insuliinin aktivoima kaskadi.

Biokemiallinen kaskadi tunnetaan myös signalointikaskadina tai signalointireitinä. Kaskadi tarkoittaa yleensä jonkin ärsykkeen laukaisemia soluissa lineaarisesti eteneviä kemiallisia reaktioita. Suurin osa biokemiallisista kaskadeista on tapahtumasarjoja, joissa yksi biokemiallinen tapahtuma laukaisee seuraavan jne.

Insuliinin tuottama vaste näissä soluissa on kudosspesifinen. Rasvakudoksessa, luurankolihaksissa ja sydämessä insuliinin aktivoima kaskadi johtaa glukoosimetaboliaan,josa solut ottavat vastaan glukoosia.

Vasodilataatio ja erektion helppous

Vasodilataatio, eli verisuonten laajeneminen typpioksidin (NO) tuotannon kautta on insuliinisignaloinnin seuraus verisuonten endoteelissa ja sydämessä.

Typpioksidi ja vasodilataatio näyttelevät tärkeää roolia myös makuuhuoneissa vaikuttamalla erektioon.

Insuliiniresistenssi ennakoi aikuistyypin diabetesta, joka tunnetusti aiheuttaa erektiohäiriöitä, mutta insuliiniresistenssi on myös täysin itsenäinen erektiohäiriöiden aiheuttaja jo ennen diabetekseen sairastumista.

Erektiohäiriöt lisääntyvät selvästi 40 ikävuoden jälkeen. Erektiohäiriöiden syy ei ole itsenäinen sairaus, vaan siihen vaikuttavat erityisesti:

• verenkiertoelinten sairaudet ja niiden hoitoon käytetyt lääkkeet
• insuliiniresistenssi
• metabolinen oireyhtymä
• diabetes
• lihavuus
• tupakointi
• testosteronipitoisuuden lasku
• kilpirauhasen ali- tai ylitoiminta
• neurologiset sairaudet

PDE5-estäjät, kuten sildenafiili, tadalafiili, vardenafiili ja avanafiili parantavat erektiota lisäämällä solunsisäistä syksista guanosiinimonofosfaattia, jolloin peniksen paisuvaiskudoksen, virtsarakon, eturauhasen ja virtsaputken sileä lihas rentoutuu.

Lyhyestä virsi kaunis: Seksi on kivaa. Lihominen, insuliiniresistenssi, metabolinen oireyhtymä ja diabetes tekevät seksistä kuitenkin hankalaa tai mahdotonta. Näiden ongelmien esiintyminen on signaali, johon miehen tulee kiinnittää huomiota. Erektiovaikeus voi kertoa sydän- ja verisuonitaudeista, diabeteksesta tai jostakin muusta sairaudesta.

Tämä vaiettu ongelma on hyvin yleinen. Noin 200 000 suomalaismiestä kärsii vaikeasta tai keskivaikeasta erektiohäiriöstä. 300 000 suomalaismiehellä on lievä erektiohäiriö. Pieni elintapojen korjaus voi siis parantaa terveyttä monin tavoin.

Kerrataan: Insuliiniresistenssi ja hyperinsulinemia ovat sydän- ja verisuonitautien itsenäisiä riskitekijöitä. Fokusointi LDL-kolesterolin vähentämiseen on johtanut tilanteeseen, jossa ihmiset sairastuvat ja kuolevat kardiometabolisiin sairauksiin, jotka saataisiin lääkkeettömään remissioon verensokeria ja insuliinia laskevilla pienillä elintapojen korjauksilla.

Aineenvaihdunta

Maksassa insuliinin määrä vaikuttaa glukoneogeneesiin, joka hidastuu ja loppuu. Sen sijaan glukoosin varastoiminen glykogeeneihin glykogeneesissä lisääntyy insuliinin vaikutuksesta.

Insuliinin vaikutus ulottuu myös lipidi- ja proteiinimetaboliaan. Se stimuloi lipogeneesiä ja proteiinisynteesiä ja päinvastoin estää lipolyysiä ja proteiinin hajoamista.

Molekyylinebiologia: tekninen ja huonosti suomennettu osa!

Insuliini on peptidihormoni, joka koostuu 51 aminohaposta, jotka  jakautuvat kahden peptidiketjun, 21 ja 30 aminohappotähteen A- ja B-ketjuiksi.

Kysteiinitähteiden disulfidisidokset yhdistävät nämä kaksi ketjua. Preproinsuliini on insuliinin alkuperäinen esiasteproteiini. Se on yksiketjuinen polypeptidi, joka koostuu proinsuliinista ja signaalipeptidisekvenssistä. Sen siirtyessä endoplasmiseen retikulumiin preproinsuliini pilkkoutuu sen signaalipeptidistä vapauttaen proinsuliinia. Yksiketjuinen proinsuliini sisältää A- ja B-ketjut ja C-peptidin (tai C-domeenin), kuten kuvassa.

C-peptidi muodostuu haiman Langerhansin saarekkeiden β-soluissa syntetisoidusta proinsuliinista sen pilkkoutuessa insuliiniksi ja C-peptidiksi. Sitä erittyy vereen insuliinin kanssa ekvimolaarisina määrinä.

Kaksiemäksiset tähteet reunustavat C-domeenia kummassakin päässä. Jokaisen kaksiemäksisen jäännöksen kohdalla trypsiinin kaltainen entsyymi katkaisee proinsuliinin.

Tämä vapauttaa lopulta insuliinin ja C-peptidin. Insuliinia varastoidaan sinkki-insuliiniheksameereinä glukoosille herkissä eritysrakkuloissa, kunnes sitä tarvitaan metabolisesti.

Muuttumattoman proinsulinin määrä korreloi merkitsevästi insuliiniresistenssin kanssa. Adiponektiiniarvot ovat insuliiniresistenteillä hieman normaalia alhaisemmat, mutta resistiini ei näytä korreloivan insuliiniresistenssin kanssa. Kohonnut proinsuliini kuvastaa pitkälle edennyttä solujen vauriota ja on hyvin spesifinen insuliiniresistenssin indikaattori. – Terve.fi

Insuliinin merkitys glukoosimetaboliassa

Glukoosimetabolian homeostaasia ylläpidetään kahdella signalointikaskadilla. Ne ovat: insuliinin välittämä glukoosinotto (IMGU) ja glukoosistimuloitu insuliinin eritys (GSIS).

IMGU-kaskadi antaa insuliinin lisätä glukoosin imeytymistä luurankolihaksissa ja rasvakudoksessa sekä estää glukoosin muodostumista maksasoluissa.

Insuliinikaskadin alavirran signaloinnin aktivointi alkaa, kun solun ulkopuolinen insuliini on vuorovaikutuksessa insuliinireseptorin alfa-alayksikön kanssa. Tämä vuorovaikutus johtaa konformaatiomuutoksiin insuliinireseptorikompleksissa, mikä edelleen johtaa insuliinireseptorisubstraattien tyrosiinikinaasifosforylaatioon ja sen jälkeiseen fosfatidyyli-inositoli-3-kinaasin aktivoitumiseen.

Fosfatidyyli-inositoli on fosfolipidi, joka koostuu glyserolista, rasvahaposta ja inositolista. Fosfatidyyli-inositoli ja sen fosforyloidut johdokset ovat solujen toisiolähettejä, jotka osallistuvat solun toiminnan säätelyyn. Fosfatidyyli-inositoli-4,5-bisfosfaatin plasmamebraanipää toimii solutukirangan proteiinien sekä joidenkin eksosytoosissa tarvittavien proteiinien kiinnityskohtana. Lipidi osallistuu myös solun signaalinvälitykseen. Tällöin se vapautuu solun reagoidessa solun ulkoiseen signaaliin tiettyjen reseptorien välityksellä. Signaalinvälitys tapahtuu reaktiosarjassa, joka alkaa lipidin fosfaattipään poistamisella ja päättyy proteiinikinaasi C:n aktivaatioon. – Wikipedia

Nämä alavirran tapahtumat aktivoivat GLUT-4-kuljettusmolekyylin siirtymisen solun plasmakalvolle. Solunsisäisesti GLUT4:ää esiintyy rakkuloissa. Näiden GLUT4-rakkuloiden eksosytoitumisnopeus kasvaa insuliinin toiminnan vuoksi. Lisäämällä GLUT-4-kuljetttimien läsnäoloa plasmakalvossa, insuliini sallii glukoosin pääsyn luurankolihassoluihin, jossa se voi metaboloitua glykolyysissä pyruvaateiksi tai varastoitua glykogeeniksi.

Insuliinin rooli glykogeenimetaboliassa

Maksassa insuliini vaikuttaa glykogeenimetaboliaan stimuloimalla glykogeenisynteesiä. Proteiinifosfataasi I (PPI) on avainmolekyyli glykogeenimetabolian säätelyssä.

Defosforylaation kautta PPI hidastaa glykogenolyysinopeutta inaktivoimalla fosforylaasikinaasin ja fosforylaasi A:n. Sitä vastoin PPI kiihdyttää glykogeneesiä aktivoimalla glykogeenisyntaasi B:n. Insuliini lisää PPI-substraattikohtaista aktiivisuutta glykogeenipartikkeleille puolestaan stimuloimalla glykogeenin synteesiä maksan glukoosista.

Insuliini hallitsee suoraan erilaisia maksan metabolisia entsyymejä geenitranskriptiolla. Tämä vaikuttaa geenien ilmentymiseen aineenvaihduntareiteillä

Glukoneogeneesissä insuliini estää nopeutta rajoittavan fosfoenolipyruvaattikarboksylaasin, samoin kuin fruktoosi-1,6-bisfosfataasin ja glukoosi-6-fosfataasin geeniekspressiota.

Glykolyysissä glukokinaasin ja pyruvaattikinaasin geeniekspressio kasvaa. Lipogeneesissä ilmentyminen lisääntyy rasvahapposyntaasista, pyruvaattidehydrogenaasista ja asetyyli-CoA-karboksylaasista.

Insuliinin rooli lipidien aineenvaihdunnassa

Kuten aiemmin todettiin, insuliini lisää joidenkin lipogeenisten entsyymien ilmentymistä. Tämä johtuu rasvasoluihin eli adiposyytteihin lipidiksi varastoituneesta glukoosista. Rasvasolujen kasvu lisää adiposyyttien glukoosinottoa.

Insuliini säätelee tätä prosessia edelleen defosforyloimalla ja estämällä sen jälkeen hormoniherkän lipaasin (HSL) erittymistä, mikä johtaa lipolyysin estoon. Viime kädessä insuliini vähentää näin seerumin vapaiden rasvahappojen määrää.

Tällä on välitön vaikutus painonhallintaan. Insuliini estää rasvasoluihin varastoidun energian hyödyntämisen estämällä triglyseridejä vapaiksi rasvahapoiksi pilkkovan lipolyysin kannalta välttämättömän hormoniherkän lipaasin vaikutuksen.

Lipolyysi pilkkoo rasvasoluihin varastoituneita triglyseridejä vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi. Vapaista rasvahapoista maksa tuottaa ketoaineita. Glyserolia käytetään glukoneogeneesissä, joka tuottaa glukoosia. Ajan mittaan solut oppivat tuottamaan vapaista rasvahapoista energiaa beetaoksidaatiossa. 

Insuliinin rooli proteiinien aineenvaihdunnassa

Insuliini säätelee osittain proteiinien vaihtuvuutta. Lyhytketjuisten aminohappojen, kuten alaniinin, arginiinin ja glutamiinin soluunotto lisääntyy insuliinin vaikutuksesta. Tämä stimuloi proteiinisynteesiä.

Protein turnover rate is regulated in part by insulin. Protein synthesis is stimulated by insulin’s increase in intracellular uptake of alanine, arginine, and glutamine (short chain amino acids), as well as gene expression of albumin and muscle myosin heavy chain alpha.

Regulation of protein breakdown is affected by insulin’s downregulation of hepatic and muscle cell enzymes responsible for protein degradation. The impacted enzymes include ATP-ubiquitin-dependent proteases, and ATP-independent lysosomal proteases and hydrolases.

Insuliinin rooli tulehduksessa ja vasodilataatiossa

Insuliini vaikuttaa verisuonten endoteelisoluissa ja makrofageissa anti-inflammatorisesti, eli tulehdusta ehkäisevästi. Endoteelisoluissa insuliini stimuloi endoteelin typpioksidisyntaasin (eNOS) ilmentymistä. eNOS toimii vapauttamalla typpioksidia (NO), mikä johtaa verisuonten laajenemiseen.

Insuliini vaimentaa endoteelisolujen tumatekijä-kappa-B:tä (NF-kB). Endoteelin NF-KB aktivoi adheesiomolekyylien, E-selektiinin ja ICAM-1:n ilmentymisen, joka vapauttaa liukoisia soluadheesiomolekyylejä verenkiertoon.

Tutkimukset ovat yhdistäneet solujen adheesiomolekyylien esiintymisen verisuonten endoteelissa valtimoiden ateroskleroottisten plakkien muodostumiseen ja sydäntauteihin.

Insuliini estää reaktiivisten happiradikaalien (ROS) muodostumisen. Makrofagissa insuliini estää NADPH-oksidaasin ilmentymistä tukahduttamalla yhtä sen avainkomponenteista, p47phoxia.

NADPH-oksidaasia tarvitaan synnyttämään happiradikaaleja, jotka aktivoivat NF-kB:n estäjää, eli kinaasibeeta-inhibiittoria (IKKB). IKKB fosforyloi IkB:n, mikä johtaa sen hajoamiseen. Tämä hajoaminen vapauttaa NF-kB:n, mikä mahdollistaa sen translokaation makrofagin ytimessä.

Solun tumassa ollessaan NF-kB stimuloi verenkiertoon vapautuvien tulehdusta edistävien proteiinien geenien transkriptiota:

• indusoituva typpioksidisyntaasi (iNOS)
• tuumorinekroositekijä-alfa (TNF-alfa)
• interleukiini-6 (IL -6)
• interleukiini-8 (IL-8)
• monosyyttien kemoattraktantiproteiini (MCP-1)
• matriisimetalloproteinaasi (MMP)

Lääketieteellinen merkitys

Monet metaboliset sairaudet liittyvät krooniseen hyperglykemiaan, hyperinsulinemiaan ja insuliiniresistenssiin.

Tyypin 1 insuliinista riippuvainen diabetes mellitus (DM1) on tauti, jossa haiman insuliinin tuotanto on vähäistä tai kokonaan loppunut. Koska insuliinia tarvitaan solujen glukoosinottoon, diabeteksessa solujen kyky tuottaa glukoosista energiaa romahtaa. Tämän seurauksena hoitamaton tyypin 1 diabetes johtaa nälkiintymiseen ja kuolemaan.

Tyypin 2 insuliinista riippumaton diabetes mellitus (DM2) on metabolinen sairaus, jossa keho tuottaa yhä insuliinia, mutta jatkuvan hyperglykemian (korkean verensokerin) vuoksi solujen glukoosinotto vuosien mittaan heikentyy. Tämä tarjonnan ja kysynnän epäsuhta johtaa insuliiniresistenssiin ja epänormaaliin glukoosimetaboliaan.

Molemmat diabetekset ovat sokeriaineenvaihdunnan häiriöitä. Ruokailun jälkeen verensokeri pysyy koholla, koska haima ei tuota insuliinia (DM1) tai solujen insuliiniherkkyys on vaurioitunut (DM2). Kohollaan oleva verensokeri ja korkeat veren insuliinipitoisuudet vahingoittavat verisuonia ja elimiä. Tyypin 2 diabetes lisää erektiovaikeuksia, lihomista ja komplikaatioita, joihin kuuluvat mm. neuropatia, munuaisten vajaatoiminta, retinopatia, sydän- ja verisuonitaudit sekä perifeeriset verisuonisairaudet.

Tyypin 2 diabeteksen alkuvaiheessa haiman beetasolut tuottavat riittävästi insuliinia energia-aineenvaihdunnan ylläpitämiseksi, mutta insuliinin tuotanto muuttuu tehottomaksi, kun osa insuliinin välittämästä glukoosinottokaskadista ei enää toimi.

Erityisesti glukoosin kulkeutuminen plasmamembraanin läpi GLUT-4-kuljettimien kautta heikentyy, mikä kertoo solujen insuliiniresistenssista. Insuliiniresistenssi vaikuttaa ensin lihassoluihin. Rasvasolujen insuliinisensitiivisyys pysyy yleensä hyvänä varsin pitkään, minkä vuoksi glukoosia päätyy rasvasoluihin lihasten sijaan.

Pahoittelen, jos tekstiin jäi käännös- ja/tai asiavirheitä.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK525983/

95-vuotiaana kuollut tohtori Joseph Kraft teki lääkärinurallaan yli 14 000 sokerirasitustestiä, joiden rinnalla hän mittasi potilaidensa insuliinitasoja. Kraftin kliiniset havainnot johtivat insuliiniresistenssin tunnistamiseen. Hän osoitti myös, että alkavan diabeteksen voi havaita insuliinipitoisuuden ja insuliiniherkkyyden muutoksista jo ennen kuin sokerirasitustestit viittaavat diabetekseen.

25 vuotta kardiologina työskennellyt Nadir Ali kertoo, että korkeat kolesterolipitoisuudet ja kolesterolin kumuloituminen verisuoniin on insuliiniresistenssin biomarkkeri.

Entä jos kolesteroli ei ole sydän- ja verisuonitautien ensisijainen syy, vaan seuraus verisuonten vahingoittumisesta? Korkea verensokeri ja hyperinsulinemia vahingoittavat tunnetusti verisuonia.

Diabeetikoilla on poikkeuksellisen suuri sydän- ja verisuonitautien riski, sillä noin 70 % diabeetikoista kuolee sydän- ja verisuonitauteihin. Voisiko jatkuvasti korkea veren insuliinipitoisuus (hyperinsulinemia) selittää tämän?

Kraft arveli, että suurin osa sydän- ja verisuonitaudeista johtuu diagnosoidusta tai diagnosoimattomasta diabeteksesta. Oliko Kraft oikeassa?

”Those with cardiovascular disease not identified with diabetes… are simply undiagnosed.” – Joseph Kraft

Tutkimukset ovat sittemmin osoittaneet, että nsuliiniresistenssi ja hyperinsulinemia ovat itsenäisiä sydän- ja verisuonitautien riskitekijöitä. Lisääntyvä kliininen potilasnäyttö viittaa siihen, että Kraft oli oikeassa.

Insuliiniin palautuvat häiriötilat, insuliiniresistenssi ja hyperinsulinemia, vaikuttavat terveyteen paljon uskottua enemmän.

Insuliini

Insuliini on elintärkeä hormoni, josta puhutaan melkeinpä vain sokeriaineenvaihdunnan ja diabeteksen yhteydessä. Erityisesti tyypin 1 diabetesta sairastaville 1920-luvulla keksitty insuliinilääkitys on elämän ja kuoleman kysymys.

Tieto insuliinin tärkeydestä on diabeteksen ansiota, mutta kääntöpuolena on se, että diabeteksen vuoksi moni ei tiedä, että insuliinilla on elimistössä muitakin tehtäviä, kuin sokeriaineenvaihdunnan säätely. Insuliini on anabolinen hormoni, jota hyödynnetään enenevässä määrin doping-aineena. Sitä tarvitaan moniin aineenvaihduntatapahtumiin proteiinisynteesistä lipogeneesiin, eli läskisynteesiin.

Ennen kuin Frederic G. Banting, Charles H. Best ja J.J. Macleod löysivät insuliinin1921, tyypin 1 diabetes oli kuolemantuomio. Haiman Langerhansin insuliinia tuottavien betasolujen tuhoutuminen aiheutti sen, että diabeetikon elimistö ei pystynyt hyödyntämään ravintoa.

Ilman insuliinilääkitystä diabeetikot kuihtuivat ja kuolivat nälkään syödyn ravinnon määrästä riippumatta.

Haima: eksokriininen ja endokriininen osa

Haima tuottaa ruoansulatusnestettä, insuliinia ja insuliinin vastavaikuttajaa, glukagonia.

Haima muodostuu kahdesta kudostyypistä. Eksokriininen, eli avoeritteinen osa käsittää jopa 98 % haimasta. Eksokriininen kudos erittää ruoansulatusnesteitä haimatiehyen välityksellä pohjukaissuoleen.

Haimasta erittyy noin puolitoista litraa haimanestettä vuorokaudessa. Neste sisältää tiehytsolujen emäksistä eritettä ja rauhassolujen entsyymipitoista eritettä. Haimanesteen sisältämä natriumvetykarbonaatti neutraloi mahasta tulevan ruokasulan happamuutta.

Haimaneste sisältää ravinnon pilkkomisen kannalta tärkeitä entsyymejä:

• tärkkelystä pilkkoo amylaasi
• proteiineja pilkkovat trypsiini ja kymotrypsiini
• rasvoja pilkkoo lipaasi
• fosfolipidejä pilkkoo fosfolipaasi.

Haimaneste sisältää myös trypsiininestäjää, joka estää trypsiiniä aktivoitumasta liian aikaisin niin, ettei se pilkkoisi elimistön omia proteiineja.

Haimanesteen eritystä ohjailevat pohjukaissuolen limakalvon vereen erittämät hormonit sekä parasympaattinen hermosto.

• Hapan mahaneste saa pohjukaissuolessa aikaan sen, että vereen erittyy sekretiiniä, joka aiheuttaa natriumvetykarbonaattipitoisen haimanesteen erityksen tiehytsoluista
• Rasvojen ja valkuaisaineiden pilkkoutumistuotteet saavat aikaan pankreotsymiinin eli kolekystokiniinin erityksen, joka taas aiheuttaa entsyymipitoisen haimanesteen erityksen

Haiman endokriininen osa

Umpieritteinen, eli endokriininen osa käsittää vain pari prosenttia koko haimasta. Endokriininen osa koostuu noin miljoonasta Langerhansin saarekkeesta (haimasaarekkeesta), jotka ovat levittäytyneet eri puolille haimaa.

Langerhansin saarekkeiden alfasolut erittävät glukagonia, beetasolut insuliinia ja deltasolut somatostatiinia, joka on kasvuhormonia hillitsevä hormoni. Lisäksi PP-solut tuottavat haiman polypeptidejä.

Katabolinen ja anabolinen aineenvaihdunta

Katabolinen aineenvaihdunta kuluttaa energiaa. Anabolinen aineenvaihdunta rakentaa lihasmassaa ja varastoi energiaa glykogeeneihin ja/tai rasvasoluihin.

Katabolisen aineenvaihdunnan aikana haiman erittämä glukagoni tehostaa maksan glykogenolyysiä ja maksassa (sekä munuaisten kuoriosassa) tapahtuvaa glukoneogeneesiä.

Glykogenolyysi pilkkoo tuhansista glukoosimolekyyleistä muodostuvia maksan ja lihasten sokerivarastoja (glykogeenejä) glukoosiksi. Lihassolujen glykogeeneistä pilkotut glukoosimolekyylit jäävät lihassolujen ravinnoksi.

Maksa erittää glykogeeneistä purettuja glukoosimolekyylejä vereen, jolloin verensokeri kohoaa.

Glukoneogeneesi valmistaa glukoosia mm. maitohaposta, rasvojen glyseroliosasta sekä eräistä aminohapoista. Tämä mekanismi ylläpitää elimistön glukoosihomeostaasia.

Glukagoni nostaa veren glukoosipitoisuutta silloin, kun ravinnon syömisetä on kulunut aikaa ja/tai kun ravintoa ei ole saatavilla (kuten paaston aikana). Glukagonin eritys alkaa, kun veren insuliinipitoisuus laskee riittävän matalaksi.

Katabolinen ja anabolinen aineevaihdunta vaihtelevat jatkuvasti

Katabolisessa aineenvaihdunnassa glukagoni ohjaa elimistön energiavarastojen purkamista ensiksi glukoosiksi ja myöhemmin yhdessä lipolyyttisten hormonien kanssa vapaiksi rasvahapoiksi.

Anabolisessa aineenvaihdunnassa insuliini ohjaa energiaravinteiden oksidaatiota ja varastoimista sekä proteiini- ja rasvasynteesiä.

Insuliini säätelee anabolista aineenvaihdutaa, jossa elimistöön varastoidaan enemmän energiaa kuin sitä kuluu. Anabolisen aineenvaihdunnan aikana insuliini toimii energia-aineenvaihdunnan kapellimestarina: se avaa solukalvot niin, että ravinteet pääsevät soluihin.

Kehon kaikki solut osaavat tuottaa glukoosista energiaa glykolyysissä. Suurin osa soluista (punasoluja paitsi) tuottaa energiaa glykolyysissä, sitruunahappokierrossa ja elektroninsiirtoketjussa.

Lihas- ja maksasoluissa glukoosista syntetisoidaan glykogeenejä, eli kymmenistä tuhansista glukoosimolekyyleistä muodostuvia sokerivarastoja.

Insuliinituotannon heikkeneminen tai sen loppuminen johtaa diabetekseen.

Mitä insuliini on?

Insuliini on haiman Langerhansin saarekkeiden betasolujen erittämä hormoni, joka säätelee mm. sokeriaineenvaihduntaa.

Insuliini on keskeinen vaikuttaja useissa aineenvaihduntareaktioissa. Insuliini ohjaa energiaravinteiden oksidaatiota ja varastoimista. Se säätelee sekä hiilihydraattien että rasvojen energia-aineenvaihduntaa ja sillä on keskeinen rooli proteiinien ja mineraalien aineenvaihdunnassa.

Insuliinisignallointi vaikuttaa merkittävällä tavalla monien elinten ja kudosten toimintaan.

Tyypin 1 diabetes on autoimmuunitauti, jossa kehon immuunijärjestelmä tuhoaa haiman Langerhansin saarekkeiden betasoluja. Näin haiman kyky tuottaa insuliinia heikkenee ja loppuu. Aikuistyypin diabeteksessa solujen insuliiniherkkyys häiriintyy, jolloin insuliinin teho heikkenee.

Insuliini on proteiinihormoni, jonka reseptorit sijaitsevat solukalvoilla. Reseptorit muodostuvat kahdesta disulfidisidoksen liittämästä alfa-alayksiköstä ja kahdesta beta-alayksiköstä.

Insuliinimolekyylit kiinnittyvät solunulkoisiin alfaketjuihin, jotka puolestaan läpäisevät solukalvon ja yhdistyvät solunsisäisiin betaketjuihin.

Insuliinin synteesi ja eritys

Insuliini on pieni kahdesta disulfidisidoksen yhdistämästä ketjusta muodostuva proteiini. Selkärankaisten insuliinin aminohapposekvenssi on erittäin konservoitunut (pysynyt eri lajeilla samanlaisena), joten yhden nisäkkään erittämä insuliini on yleensä biologisesti aktiivinen myös muilla nisäkkäillä. Vielä nykyäänkin monia diabetesta sairastavia potilaita hoidetaan sian haimasta saadulla insuliinilla.

Insuliinin biosynteesi

Insuliinia syntetisoidaan haiman betasoluissa. Insuliinin mRNA muunnetaan yksiketjuiseksi esiasteeksi, jota kutsutaan preproinsuliiniksi, ja sen signaalipeptidin poisto endoplasman verkkokalvoon insertoinnin aikana tuottaa proinsuliinia.

Proinsuliini muodostuu kolmesta jaksosta:

• aminoterminaalinen B-ketju
• karboksiterminaali A-ketju
• C-peptidi, joka yhdistää edellisiä

Endoplasmisessa verkkokalvossa proinsuliini altistetaan useille erityisille endopeptidaaseille, jotka leikkaavat C-peptidin, jolloin muodostuu kypsän insuliinin rakenne. Insuliini ja vapaa C-peptidi pakataan Golgin laitteen eritysrakkuloihin, jotka kertyvät sytoplasmaan.

Kun betasolua stimuloidaan, insuliini erittyy solusta eksosytoosin avulla ja sekoittuu saarekkeen kapillaarivereksi. C-peptidi erittyy myös vereen, mutta sillä ei ole tunnettua biologista aktiivisuutta.

Insuliinin rakenne

Insuliini muodostuu kahdesta peptidiketjusta, joihin viitataan A- ja B-ketjuina. A- ja B-ketjut kytkeytyvät toisiinsa kahdella disulfidisidoksella, ja A-ketjussa muodostuu ylimääräinen disulfidi.

Useimmilla nisäkkäillä insuliinin A-ketju koostuu 21 aminohaposta ja B-ketju 30 aminohaposta. Vaikka insuliinin aminohapposekvenssi vaihtelee lajeittain, molekyylin tietyt segmentit ovat erittäin konservoituneita. Erityisesti kolmen disulfidisidoksen asemat, A-ketjun molemmat päät ja B-ketjun C-terminaaliset tähteet vastaavat useilla lajeilla toisiaan. Nämä samankaltaisuudet insuliinin aminohapposekvenssissä johtavat insuliinin kolmiulotteiseen konformaatioon, joka on hyvin samanlainen lajien välillä.

Yhden eläimen insuliini on hyvin todennäköisesti biologisesti aktiivista muilla lajeilla

Sian insuliinia on käytetty laajalti ihmispotilaiden hoidossa. Insuliinimolekyyleillä on taipumus muodostaa dimeerejä liuoksessa johtuen vety-sitoutumisesta B-ketjujen C-päiden välillä. Lisäksi sinkki-ionien läsnä ollessa insuliinidimeerit sitoutuvat heksameereiksi.

Näillä vuorovaikutuksilla on merkittäviä kliinisiä seurauksia. Monomeerit ja dimeerit sekoittuvat (diffundoituvat) helposti vereksi, kun taas heksameerit diffundoituvat huonosti. Siksi suurta osaa heksameerejä sisältävien insuliinivalmisteiden imeytyminen on hidasta. Tämä havainto on stimuloinut useiden rekombinanttien insuliinianalogien kehitystä.

Ensimmäinen tällaisista molekyyleistä – lisproinsuliini – on suunniteltu siten, että lysiini- ja proliinitähteet B-ketjun C-terminaalisessa päässä ovat päinvastaiset; tämä modifikaatio ei muuta reseptoriin sitoutumista, mutta minimoi taipumuksen muodostaa dimeerejä ja heksameerejä.

Insuliinin erityksen hallinta

Insuliinin eritystä säätelee erityisesti veren glukoosipitoisuuden muutokset. Tämä on perusteltua, koska insuliini säätelee glukoosin pääsyä solukalvon läpi soluihin.

Eräät hermoston ärsykkeet (esim. ruoan näkeminen, haistaminen ja maistaminen) sekä muiden energiaravinnemolekyylien, aminohappojen ja rasvahappojen lisääntyneet veripitoisuudet lisäävät myös insuliinin eritystä, mutta selvästi vähemmän kuin glukoosi.

Tieto insuliinin erityksen taustalla olevista mekanismeista on edelleen hajanaisia. Aineenvaihduntaprosessin tietyt piirteet on kuitenkin osoitettu selvästi ja toistuvasti, mikä antaa seuraavan mallin:

• Glukoosi kuljetetaan beetasoluun helpotetun diffuusion avulla glukoosin kuljettajamolekyylin (GLUT4) kautta; kohonneet glukoosipitoisuudet solunulkoisissa nesteissä johtavat kohonneisiin glukoosipitoisuuksiin beetasolussa.
• Kohonnut glukoosipitoisuus beetasolussa vaikuttaa solukalvon depolarisaatioon, eli solukalvon jännitteen purkautumiseen ja solunulkoisen kalsiumin soluun pääsyyn.Kalsiumin lisääntyminen solussa on yksi insuliinia sisältävien eritysrakkuloiden (granuloiden) ensisijaisista laukaisijoista. Mekanismeja, joilla beetasolun kohonnut glukoosipitoisuus aiheuttaa solukalvojen jännitteen purkamisen (depolarisaation), ei täysin tunneta, mutta ne näyttävät johtuvan glukoosin ja muiden solun sisällä olevien energiaravinemolekyylien aineenvaihdunnasta.Tähän reaktioon voi vaikuttaa myös ATP:ADP-suhde, joka vaikuttaa solukalvon läpäisevyyteen.
• Beetasolujen lisääntynyt glukoosipitoisuus näyttää myös aktivoivan kalsiumista riippumattomia reittejä, jotka osallistuvat insuliinin eritykseen.

Haiman insuliinivaste voidaan tarkistaa helposti. Ihmisillä ja useilla nisäkkäillä normaali paastoverensokeripitoisuus on 4,5-5,5 mmol /l, mikä assosioituu vähäiseen insuliinin eritykseen.

Glukoosin infuusiolla (glukoosin tiputuksella vereen) haiman insuliinivatetta tai insuliinin erittymistä voidaan mitata

Melkein heti glukoosiinfuusion jälkeen plasman insuliinipitoisuudet kohoavat dramaattisesti. Tämä pitoisuuden kohoaminen johtuu ennalta muodostetun insuliinin erityksestä. Valmis insuliini kuitenkin ehtyy nopeasti.

Toissijainen insuliinipitoisuuden kohoaminen heijastaa välittömästi erittyvää vasta syntetisoitua insuliinia. Kohonnut glukoosi vaikuttaa insuliinin erityksen lisäksi myös insuliinigeenin transkriptioon ja sen mRNA:n translaatioon.

Insuliinireseptori on tyrosiinikinaasi. Se toimii entsyyminä, joka siirtää fosfaattiryhmät ATP:stä solun sisäisten kohdeproteiinien tyrosiinitähteisiin.

Insuliinin sitoutuminen alfa-alayksiköihin saa beeta-alayksiköt fosforyloimaan itsensä (autofosforylaatio) aktivoiden siten reseptorin katalyyttisen aktiivisuuden. Aktivoitu reseptori fosforyloi sitten useita solunsisäisiä proteiineja, mikä puolestaan muuttaa niiden aktiivisuutta ja tuottaa siten biologisen vasteen.

Useat solunsisäiset proteiinit on tunnistettu insuliinireseptorin fosforylaatiosubstraateiksi. Näistä tunnetuin ja tutkituin on insuliinireseptorisubstraatti 1 tai IRS-1. Kun IRS-1 aktivoidaan fosforylaatiolla, tapahtuu useita asioita.

IRS-1 toimii muun muassa telakointikeskuksena muiden insuliinin vaikutuksia välittävien entsyymien rekrytoinnissa ja aktivoinnissa.

Glukoosia saadaan hiilihydraateista ohutsuolessa tapahtuvan hydrolyysin avulla. Glukoosi imeytyy ohutsuolesta verenkiertoon.

Kohonnut veren glukoosipitoisuus stimuloi insuliinin eritystä. Insuliini vaikuttaa soluihin kehon ulkopuolella stimuloiden glukoosin imeytymistä, käyttöä ja varastointia. Insuliinin vaikutukset glukoosimetaboliaan vaihtelevat kohdekudoksesta riippuen. Kaksi tärkeää vaikutusta ovat:

1. Insuliini helpottaa glukoosin pääsyä lihas- ja rasvasoluihin sekä muihin kudoksiin. Ainoa mekanismi, jolla useimmat solut voivat ottaa glukoosia, on helpotettu diffuusio heksoosikuljettajaperheen kautta.Monissa kudoksissa glukoosin ottoon käytetty kuljettajamolekyyli (GLUT4) on insuliinin vaikutuksesta saatavilla plasmakalvossa.Alhaisilla insuliinipitoisuuksilla, GLUT4-glukoosinkuljetusmolekyylejä on solujen sytoplasmisissa rakkuloissa.Insuliinin kiinnittyminen solujen insuliinireseptoreihin johtaa näiden rakkuloiden plasmakalvoon fuusioitumiseen ja GLUT4-kuljetusmolekyylien esiintyöntymiseen, mikä antaa solulle mahdollisuuden ottaa glukoosia tehokkaasti solun sytoplasmaan.

   Kun veren insuliinitasot laskevat ja insuliinireseptorit eivät enää ole käytössä, glukoosinkuljettajat kierrätetään takaisin sytoplasmaan.

   On eräitä sellaisia kudoksia, jotka eivät edellytä insuliinia tehokkaaseen glukoosinottoon: tällaisia ovat aivot ja maksa.

   Tämä johtuu siitä, että nämä solut eivät käytä GLUT4-kuljetusmolekyylejä glukoosin tuontiin, vaan toista kuljetusmolekyyliä, jonka aktivaatio ei vaadi insuliinia.

2. Insuliini stimuloi maksaa varastoimaan glukoosia glykogeeneiksi. Suuri osa ohutsuolesta imeytyneestä glukoosista imeytyy välittömästi maksasoluihin, jotka muuttavat sen varastointipolymeeriglykogeeniksi.Insuliini stimuloi glykogeenisynteesiä maksassa monin tavoin. Ensinnäkin insuliini aktivoi heksokinaasientsyymin, joka fosforyloi glukoosin, vangitsemalla sen soluun.Samalla insuliini estää glukoosi-6-fosfataasin aktiivisuutta. Insuliini aktivoi entsyymejä, jotka osallistuvat suoraan glykogeenisynteesiin:- fosfofruktokinaasi
   – glykogeenisyntaasi

   Vaikutus on selvä: kun glukoosia on runsaasti saatavilla, insuliini ”käskee” maksaa tallentamaan mahdollisimman suuren määrän glukoosia myöhempää käyttöä varten.
   

3. Insuliini vähentää glukoosipitoisuutta veressä, mikä on ymmärrettävää ottaen huomioon edellä kuvatut mekanismit.Toinen tärkeä huomio on, että verensokeripitoisuuden laskiessa insuliinin eritys vähenee.Jos veren insuliinipitoisuus laskee, suurin osa kehon soluista ei pysty ottamaan glukoosia energiakäyttöön. Näiden solujen on siirryttävä käyttämään vaihtoehtoisia polttoaineita, kuten rasvahappoja.Kun veren insuliinipitoisuus laskee, maksan glykogeenisynteesi vähenee ja glykogeenin hajoamisesta vastaavat entsyymit aktivoituvat.

   Glykogeenin hajoamista stimuloi paitsi insuliinipitoisuudern lasku, myös glukagoni, jota erittyy, kun verensokeritaso laskee normaalin pitoisuuden alle.

Insuliinin ja lipidien aineenvaihdunta

Aineenvaihduntareitit rasvojen ja hiilihydraattien hyödyntämiseksi ovat monimutkaisia. Insuliinin vaikutukset hiilihydraattien aineenvaihduntaan ovat kiistattomasti osoitettu ja elintärkeä.

Insuliinilla on myös merkittäviä vaikutuksia lipidien aineenvaihduntaan, mukaan lukien seuraavat:

1. Insuliini edistää rasvahappojen synteesiä maksassa. Insuliini stimuloi glykogeenin synteesiä maksassa. Kun glykogeenivarastojen koko kasvaa suureksi (noin 5% maksan massasta), synteesi jatkuu tukahdutettuna.Kun maksan glykogeenivarastot ovat täyttyneet, kaikki maksasolujen ottama ylimääräinen glukoosi siirtyy aineenvaihduntareitille, joka johtaa rasvahappojen synteesiin. Rasvahappoja viedään maksasta lipoproteiineina (esim. LDL, HDL). Lipoproteiinit kuljettavat vapaita rasvahappoja ja kolesterolia maksasta verenkierron välityksellä muihin kudoksiin. Esimerkiksi adiposyyteissä, eli rasvasoluissa, lipoproteiinien kuljettamat vapaat rasvahapot syntetisoidaan triglyserideiksi.
2. Insuliini estää triglyseridien purkamista rasvakudoksesta estämällä solunsisäistä lipaasia, joka hydrolysoi triglyseridejä rasvahappojen vapauttamiseksi. Toisin sanoen insuliini on lipolyysin estäjä.
   Veren korkea insuliinipitoisuus estää rasvasolujen purkamisen vereen vapaiksi rasvahapoiksi, joita maksa voi muuttaa energiaksi kelpaaviksi ketoaineiksi.

   Insuliini myös helpottaa glukoosin pääsyä rasvasoluihin. Rasvasoluissa glukoosia voidaan käyttää glyserolin syntetisoimiseksi.

   Lipogeneesissä glyseroliin liitetääna vapaita rasvahappoja, jolloin rasvasoluun muodostuu triglyseridejä – kolmesta rasvahappoketjusta ja glyseroliosasta koostuvia rasvamolekyylejä.

   Yllä kuvattujen mekanismien avulla insuliini lisää triglyseridien eli rasvan kertymistä rasvasoluihin, ja rasvasolujen purkamista verenkiertoon.

   Elimistössä insuliinilla on rasvaa säästävä vaikutus

   Paitsi että insuliini ohjaa useimpia soluja hapettamaan ensisijaisesti hiilihydraatteja rasvahappojen sijaan, se stimuloi epäsuorasti rasvan kertymistä rasvakudokseen.

Insuliinin muita vaikutuksia

Sen lisäksi, että insuliini vaikuttaa glukoosin soluihin viemiseen ja rasva-aineenvaihduntaan, se stimuloi myös aminohappojen imeytymistä, mikä osaltaan edistää insuliinin yleistä anabolista vaikutusta.

Insuliini lisää myös solujen läpäisevyyttä kalium-, magnesium- ja fosfaatti-ioneille. Vaikutus kaliumiin on kliinisesti tärkeä.

Insuliini aktivoi natrium-kalium-ATPaaseja monissa soluissa aiheuttaen kaliumvirtauksen soluihin. Tietyissä olosuhteissa insuliinin injektio voi tappaa potilaan, koska se kykenee tukahduttamaan plasman kaliumpitoisuuden.

Tämä oli johdanto insuliinia käsittelevään artikkelisarjaan. Tulevissa katsannoissa avaan täsmällisemmin insuliinin toimintaa ja merkitystä aineenvaihdunnan ja terveyden säätelijänä.

Korkea verenpaine on huonojen ravitsemustottumusten jälkeen toiseksi yleisin sairastumisen riskiä lisäävä tekijä, kertoo David J. Unwin (lue tutkimus tästä). Unwin on vuoden 2012 jälkeen hoitanut lihavia, korkeaa verenpainetta ja aikuistyypin diabetesta sairastavia potilaita ketogeenisellä ruokavaliolla. Tulokset ovat olleet hyviä.  Ketogeeninen ruokavalio ja terveys on laaja katsaus ketoilun positiivisiin terveysvaikutuksiin.

Kymmenet lääkärit ympäri maailman suosittelevat ketogeenistä ruokavaliota laihduttamiseen ja kardiometabolisten sairauksien hoitoon.

Uuden ravitsemusmallin omaksumisen vaikeus on siinä, että kasvavasta tutkimusnäytöstä ja parantuneista potilaista huolimatta ketogeeninen ruokavalio ei sovi nykyisiin ravitsemusmalleihin. Se haastaa vuosikymmeniä vallalla olleet ravitsemusopit ja lääketieteen paradigmat.

Ketogeeninen ruokavalio olettaa, että tyydyttyneisiin rasvoihin perustuva energiansaanti laihduttaa ja pitää kehon terveenä. Se sotii kaikkea oppimaamme vastaan.

Tieteen itseään korjaava periaate sopii huonosti ravitsemustieteen institutionalisoituihin dogmeihin. Jos tutkimukset antavat tuloksia, jotka eivät tue vallalla olevia käsityksiä, vanhoja oppeja pitää korjata vastaamaan uusia havaintoja.

Onko ketoilu vaarallista, koska siinä syödään paljon rasvaa?

Oppi rasvojen terveyshaitoista on rakennettu tieteellisesti hataralle perustalle. Rasvojen yhteys sydän- ja verisuonitauteihin on tieteellisesti kyseenalaistettu, mutta tämän paradigman asema ravitsemustieteessä on horjumaton.

Laajan kohorttitutkimusten meta-analyysin mukaan tyydyttyneet rasvat eivät lisää sydän- ja verisuonitautien riskiä.

” This current meta-analysis of cohort studies suggested that total fat, SFA, MUFA, and PUFA intake were not associated with the risk of cardiovascular disease. However, we found that higher TFA intake is associated with greater risk of CVDs in a dose-response fashion. Furthermore, the subgroup analysis found a cardio-protective effect of PUFA in studies followed up for more than 10 years.” Lue meta-analyysi tästä!

Olen laihtunut ketogeenisellä ruokavaliolla kolmessa kuukaudessa 9-10 kiloa. Ruokavalioni perusravinne on rasva, jota syön valtavasti virallisiin saantisuosituksiin nähden.  Verensokerini on hyvä 4,5-5,5. Verenpaineet ovat keskimäärin 135/85/80 -tasolla, mutta vaihteluväli on +/-10 suuntaansa.

Laihtuminen on ollut käsittämättömän helppoa, ja oloni on säilynyt koko ajan energisenä. Tältä osin uskallan suositella ruokavaliota muillekin. Tässä esiin tulevat lääketieteelliset havainnot ja väitteet perustuvat useisiin lähteisiin, joihin viittaan tekstissä ja tekstin jälkeen.

Kardiometabolinen syndrooma (CMS)

Kardiometaboliseen syndroomaan (CMS) sisältyy joukko aineenvaihduntaan, verenkiertoon ja munuaisiin assosioituvia häiriöitä. Yhteisiä nimittäjiä kardiometabolisille sairauksille ovat viskeraalinen rasva, keskivartalolihavuus ja insuliiniresistenssi.

Keskivartalolihavuuteen liittyy usein insuliinin heikompi vaikutus ääreiskudoksissa ja/tai seerumin korkea insuliinipitoisuus.

CMS:n oireisiin kuuluvat mm. korkea verenpaine, poikkeavuudet verenpaineen ja sykkeen vuorokausivaihtelussa, diabetekseen viittaavat rasva- ja sokeriaineenvaihdunnan muutokset, aikuistyypin diabetes, alkoholista riippumaton rasvamaksa, lisääntynyt verenhyytymistaipumus, kihti sekä sydän- ja verenkiertoelinten lisääntynyt tulehdusriski.

Epidemiologisissa tutkimuksissa on havaittu, että kardiometabolinen oireyhtymä kasvattaa sepelvaltimotauti-, aivohalvaus-, sydän- ja verisuonitautikuolleisuus- ja kokonaiskuolleisuus-riskejä.

Rohkeimpien lääkäreiden ja ketogeenisen ruokavalion puolestapuhujien, kuten Joseph R. Kraftin ja Ted Naimanin mukaan useimmat sydän- ja verisuonitaudit assosioituvat diagnosoituun tai diagnosoimattomaan diabetekseen. Tämä näkemys sopii hyvin havaintoon, että diabeetikoiden sydän- ja verisuonitautikuolleisuus on hyvin korkea.

Diabeteksen laboratoriodiagnoosin kehitykseen 1970-luvulla osallistuneen tri Joseph R. Kraftin mukaan hyperinsulinemia liittyy vahvasti verenpainetaudin, lihavuuden, ateroskleroosin, neurodegeneratiivisten sairauksien (Parkinsonin tauti, Alzheimerin tauti), eräiden syöpien ja verisuonitautien kehittymiseen.

Kardiometabolinen oireyhtymä ja kardiometaboliset sairaudet yleistyvät vauhdilla. Kraft varoitti diabetesepidemiasta ja hyperinsulinemiaan assosioituvista sairauksista jo 1970-luvulla.

Yhteinen nimittäjä kardiometabolisille sairauksille on samanaikainen insuliiniresistenssin aiheuttama hyperinsulinemia. Paikallinen insuliiniresistenssi ei yksistään yleensä aiheuta sairauksia, sillä aineenvaihdunta turvautuu siihen joskus tarkoituksella. Insuliiniresistenssi ja korkeat insuliinitasot yhdessä ovat vakava uhka terveydelle.

Lihavien prosentuaalinen osuus väestöstä Euroopassa

Synkkiä lukuja

Monet sairastuvat, vaikka he liikkuvat ja noudattavat yleisiä ravitsemussuosituksia. Länsimaissa on maailman paras sairaanhoitojärjestelmä, mutta samanaikaisesti todella sairas väestö.

Ylipainoisten ja lihavien määrä on Maailman terveysjärjestön (WHO) mukaan kolminkertaistunut vuoden 1975 jälkeen.

Kiinassa lihavia on 5-6 prosenttia väestöstä, mutta suurissa kiinalaiskaupungeissa, joissa syödään eniten pikaruokaa, lihavien osuus on lyhyessä ajassa kasvanut yli 20 prosenttiin; ylipainoisten ja lihavien kiinalaisten määrä on vain 10 viime vuoden aikana kolminkertaistunut. Keskivartalolihavien kiinalaisten määrä on samana aikana lisääntynyt 50 prosenttia.

Amerikkalaisista 35,4 prosenttia on lihavia, 61,5 % vyötärölihavia. Noin 100 miljoonaa amerikkalaista sairastaa tyypin 2 diabetesta tai esidiabetesta. Euroopan unionin alueella 30-70 % ihmisistä on jo ylipainoisia ja 10-30 % lihavia. EU:ssa lähes 30 miljoonaa ihmistä sairastaa diabetesta. Koko Euroopan (56 valtiota) alueella diabetesta sairastaa noin 60 miljoonaa ihmistä.

Diabetes

Aikuistyypin diabetesta sairastavien määrä on kasvanut noin 108 miljoonasta (1980) 422 miljoonaan (2014). Prosentuaalisesti maailman väestössä diabeteksen esiintyvyys on kasvanut 4,3 prosentista 8,8 prosenttiin neljässä vuosikymmenessä. Kasvun uskotaan jatkuvan. Nykyisen trendin perusteella vuonna 2045 joka kymmenes maailman ihminen sairastaa diabetesta.

Diabetesta sairastavien lisäksi jopa 352 miljoonan ihmisen glukoosin sieto on heikentynyt ja he sairastavat esidiabetesta. Mikä tällaisen selittää ja pitääkö tästä huolestua?

Minun mielestäni pitää huolestua. Diabetes yleistyy nopeimmin pieni- ja keskituloisten parissa, mutta se yleistyy myös muissa sosioekonomisissa väestöryhmissä. Diabetes on tärkein sokeutta, munuaisvaurioita, sydänkohtauksia ja alaraajojen amputaatioita aiheuttava sairaus.

Vuonna 2016 1,6 miljoonaa ihmistä menehtyi diabeteksen seurauksena ja näiden lisäksi 2,2 miljoonaa kuolemantapausta assosioitui vahvasti korkeaan verensokeriin (WHO).

IDF:n tilastojen mukaan diabetes ja siihen liittyvät komplikaatiot tappavat vuosittain noin 4 miljoonaa ihmistä. Tilastollisesti yksi ihminen kuolee diabeteksen seurauksena seitsemän sekunnin välein. Inhimillisen kärsimyksen lisäksi tyypin 2 diabetes tulee yhteiskunnille mahdottoman kalliiksi.

”The figures given in the IDF Atlas fit well with the estimates of an international consortium reporting worldwide trends in diabetes since 1980 based on a pooled analysis of 751 population-based studies with 4·4 million participants. According to this group global age-standardised diabetes prevalence increased from 4.3% (95% CI 2.4-7.0) in 1980 to 9.0% (7.2-11.1) in 2014 in men, and from 5.0% (2.9-7.9) to 7.9% (6.4-9.7) in women.”

Syitä diabetesepidemialle voidaan etsiä esimerkiksi vähentyneestä arkiliikunnasta, väestön lisääntymisestä ja ihmisten odotettavissa olevan elinajan kasvusta. Nämä eivät kuitenkaan selitä nykyistä diabetesepidemiaa riittävän hyvin, sillä miljoonat raskasta fyysistä työtä tekevät ja ravintosuosituksia noudattavat lihovat ja sairastuvat diabetekseen.

Eräs tärkeimmistä diabeteksen kasvua selittävistä tekijöistä on keskivartalolihavuuden nopea lisääntyminen lähes kaikissa sosioekonomisissa ryhmissä ympäri maailman.

Mistä tiedän, onko minulla diabetes?

Terveellä ihmisellä paaston jälkeinen plasman sokeri on 6 mmol/l tai vähemmän. Kahden tunnin sokerirasituksessa terveen ihmisen verensokeri pysyy alle 7,8 mmol/l.

Kun paastoverinäytteestä mitataan sokeria 6,1–6,9 mmol/l, kyseessä on kohonnut paastoplasman sokeri eli heikentynyt paastosokeri (IFG, impaired fasting glucose).

Heikentynyt sokerinsieto (IGT, impaired glucose tolerance) todetaan, kun verensokeripitoisuus on 7,8–11 mmol/l sokerirasituskokeessa 2 tunnin kohdalla tai 2 tuntia aterian jälkeen.

Tutkimuksessa ketogeeninen ruokavalio oli perinteistä vähärasvaista diabetesruokavaliota parempi:

”Individuals with type 2 diabetes improved their glycemic control and lost more weight after being randomized to a very low-carbohydrate ketogenic diet and lifestyle online program rather than a conventional, low-fat diabetes diet online program. Thus, the online delivery of these very low-carbohydrate ketogenic diet and lifestyle recommendations may allow them to have a wider reach in the successful self-management of type 2 diabetes.”

Hyvä uutinen on se, että tyypin 2 diabetes ei ole krooninen sairaus. Se on voitettavissa! Tyypin 2 diabetes voidaan hoitaa esimerkiksi vähäkalorisella tai ketogeenisellä ruokavaliolla. Näistä jälkimmäinen on tutkimusten perusteella parempi.

”A literature search was performed, and a total of 99 original articles containing information pertaining to diabetes reversal or remission were included. Results: Evidence exists that T2D reversal is achievable using bariatric surgery, low-calorie diets (LCD), or carbohydrate restriction (LC).” Lue tästä!

Lihavien määrän kasvu eri väestöissä

Pitääkö klassinen ruokapyramidi kaataa?

Perinteiset lautasmallit ja ravintopyramidit eivät selvästikään suojele meitä lihomiselta ja sairastumiselta. Sairaudet yleistyvät, vaikka ihmiset noudattavat suosituksia, liikkuvat ja lääketiede kehittyy. Missä vika?

Eräs perinteisen ravintopyramidin kaatajista on professori Tim Noakes, joka on elämänsä aikana juossut kymmeniä maratoneja ja ultramaratoneja. Noakes kirjoitti uransa alussa vähärasvaiseen ja runsaasti hiilihydraatteja sisältävään ruokavalioon kannustavia kirjoja.

Noakes käänsi oman ravitsemuksensa ylösalaisin sairastuttuaan aikuistyypin diabetekseen. Hän sairastui, vaikka vältteli rasvoja, liikkui hyvin aktiivisesti ja söi virallisten suositusten mukaisesti. Vallalla olevan mallin mukaan maailman ”timnoakesien” ei pitäisi lihoa tai sairastua aikuistyypin diabetekseen, mutta monet maailman ”timnoakesit” sairastuvat.

Tohtori David Unwin kertoo, että vuonna 1986 hänen vastaanotollaan kävi 57 aikuistyypin diabetesta sairastavaa. Tauti oli tuohon aikaan vielä melko harvinainen ja siihen sairastuivat lähinnä iäkkäät ihmiset. Vuonna 2012 samalla vastaanotolla tyypin 2 diabeetikkoja oli jo 472.

Insuliini on anabolinen hormoni

Verenpainetauti, lihavuus, dyslipidemia ja glukoosi-intoleranssi assosioituvat hyperinsulinemiaan. Oirekirjo tunnetaan metabolisena oireyhtymänä. Hyperinsulinemia vaikuttaa verenpaineeseen lisäämällä munuaisten natriumretentiota (natriumin säilytystä).

Insuliini on aminohapoista muodostuva hormoni. Hormonit ovat elimistön valmistamia endogeenisiä viestinvälittäjämolekyylejä, jotka kulkevat erittymispaikasta kohdesoluihin pääosin verenkierron välityksellä. Hormoni voi vaikuttaa pieninäkin määrinä soluun, jossa on hormonille spesifisiä reseptoreja.

Eri puolilla elimistöä sijaitsevat umpirauhaset erittävät hormoneja aivolisäkkeen ja hypotalamuksen säätelemänä. Insuliinin eritystä ohjaa veren sokeripitoisuus. Glukoosi aiheuttaa piikin insuliinin erityksessä. Proteiinit ja rasvat vaikuttavat insuliinin eritykseen paljon sokereita maltillisemmin.

Mitä hormonit ovat?

Hormonit, jotka voivat olla joko vesiliukoisia (katekoliamiinit, glukagoni ja insuliini) tai rasvaliukoisia (D-vitamiini, steroidit ja kilpirauhashormonit) säätelevät lähes kaikkia elimistön aineenvaihduntaprosesseja. Ne ovat aminohappo-, rasvahappo-, proteiini- ja peptidihormoneja tai steroideja.

Aminohappoyhdisteistä muodostuneet hormonit muodostuvat tyrosiinista ja tryptofaanista. näihin hormoneihin kuuluvat kilpirauhasen erittämät kilpirauhashormonit ja lisämunuaisytimen erittämät katekoliamiinit.

Solukalvojen fosfolipidi arakidonihappo toimii rasvahappoyhdisteisten hormonien lähtöaineena. Tällaisia ovat mm. eikosanoidit (esimerkiksi postglandiinit, tromoksiaanit ja leukotrieenit).

Proteiini- ja peptidihormonit ovat muodostuneet muutamista tai jopa sadoista aminohapoista. Tällaisia ovat esimerkiksi vasopressiini ja tyreoliberiini.

Proteiinihormoneja ovat mm. insuliini ja kasvuhormoni. Proteiinihormoneja, joihin on liittyneenä hiilihydraattiryhmä, kutsutaan glykoproteiineiksi. Glykoproteiineja ovat esimerkiksi follikkelia stimuloiva hormoni ja luteinisoiva hormoni. Steroidihormonien lähtöaineena toimii kolesteroli.

Insuliini ja insuliiniresistenssi

Terve aineenvaihdunta reagoi ruokailun kohottamaan verensokeriin erittämällä insuliinia haiman Langerhansin saarekkeiden β-soluista. Insuliinimolekyylit kulkeutuvat verenkierron mukana soluihin ja kiinnittyvät kudosten insuliiniherkkien solujen insuliinireseptoreihin.

Insuliinireseptoriin kiinnittynyt insuliinimolekyyli ”kutsuu” solukalvon läpäisevän kanavan, jota pitkin glukoosimolekyyli pääsee sujahtamaan solun sytoplasmaan.

Insuliini vaikuttaa insuliiniherkkiin kudoksiin, kuten lihas- ja rasvasoluihin sekä maksan soluihin. Sillä on merkittävä tehtävä kehon energiataloudessa ja erityisesti sokeriaineenvaihdunnassa, koska insuliini lisää insuliiniherkissä kudoksissa glukoosin, aminohappojen ja rasvahappojen soluun ottoa. Insuliiniresistenssi vaikuttaa ensimmäiseksi lihassoluihin, joten rasvasolujen energian varastoiminen lisääntyy.

Normaalisti insuliinin eritys vähenee verensokerin laskiessa. Terveillä verensokeri pysyy noin 5 mmol /l (90 mg /dl) -tuntumassa. Esidiabeteksessa sokeritasot kohoavat lähelle 7 mmol /l -tasoa. Diabetekseen sairastuneilla yön yli paaston jälkeen mitattu verensokeri on toistuvasti 7,0 mmol/l tai sitä korkeampi. Normaalin verensokerin yläraja on 6,0 mmol/l.

Insuliini on kehon energiatalouden kapellimestari. Se ohjaa ravinteiden käyttöä energian tuotantoon tai varastoimiseen solujen kylläisyysasteen mukaisesti.

Insuliinipitoisuuden laskiessa glukagoni purkaa insuliinin rakentamia energiavarastoja maksan ja lihasten glykogeeneistä. Näiden hormonien pitoisuus veressä vaihtelee jatkuvasti. Välillä glukoosia puretaan glukagonin aktivoimana glykogeeneistä ja välillä glykogeeni- ja rasvavarastoja kootaan insuliinin avulla.

Insuliiniresistentillä henkilöllä insuliini ei laske verensokeria halutulla tavalla. Rasva- ja lihassolut, tarvitsevat insuliinia glukoosin sisäänottoon. Kun nämä solut eivät reagoi insuliiniin, verensokeri nousee.

Pitkään jatkuvalla korkealla verensokerilla on monia haitallisia terveysvaikutuksia: se mm. heikentää verisuonia.  Aterioiden välillä insuliinitasot laskevat. Insuliinin laskun vaikutuksesta haiman alfasolut erittävät vereen glukagonia. Tämä insuliinin vastavaikuttaja aktivoi sokerivarastojen purkamisen maksasta vereen ja lihaksista lihasten omaan käyttöön. Näin verensokeri pysyy tasaisena myös aterioiden välillä.

Rasvasolujen insuliiniresistenssissä verenkierrossa olevien lipidien imeytyminen heikkenee ja varastoituneiden triglyseridien hydrolyysi kiihtyy. Tämä lisää vapaiden rasvahappojen määrää veriplasmassa ja voi edelleen pahentaa insuliiniresistenssiä.

Hyperinsulinemia

Lisääntynyt viskeraalinen rasva erittää tulehdusta aiheuttavia sytokiinejä vereen, ja nämä vaikuttavat insuliinireseptorien toimintaa heikentävästi.

Hyperinsulinemia

Insuliiniresistenssi voi johtaa hyperinsulinemiaan, eli tilaan, jossa veressä on aivan liikaa insuliinia. Rasvasolujen insuliinisensitiivisyys säilyy pisimpään, minkä vuoksi veren glukoosia varastoidaan rasvasoluihin.

Insuliiniresistenssin vaikutuksesta lihasten toiminta heikkenee, sillä lihassolujen glukoosinsaanti vähenee. Samalla insuliinin vaikutuksesta rasvakudoksen rakentaminen tehostuu ja ihminen lihoo.

Koska insuliini on ensisijainen hormonaalinen signaali energian varastoimiselle insuliiniherkkiin rasvasoluihin, se stimuloi uuden rasvakudoksen muodostumista ja kiihdyttää painonnousua.

Insuliiniresistenssi lisää haiman beetasolujen insuliinin tuotantoa. Tämä nostaa veren insuliinitasoja (hyperinsulinemia) korkean verensokerin kompensoimiseksi.

Kompensoidun insuliiniresistenssivaiheen aikana insuliinitasot kasvavat, mutta verenkierron lisääntynyt insuliini ei kuitenkaan laske verensokeria.

Jos lisääntynyttä verensokeria kompensoiva insuliinieritys epäonnistuu laskemaan verensokeria, paastoglukoosi ja aterianjälkeinen glukoosi näkyvät mittauksissa kohonneina glukoosipitoisuuksina. Normaali glukoosipitoisuus pysyy aina 5 mml/l tuntumassa. Esidiabeteksessa verensokeritasot ovat 6,0-6,9 mml/l ja diabeteksessa yli 7 mml/l. Heikentynyt insuliinisensitiivisyys eli insuliiniresistenssi vaikuttaa näin tyypin 2 diabeteksen kehittymiseen.

Insuliiniherkät rasvasolut maksassa ja haimassa säilyttävät insuliinisensitiivisyyden lihassoluja pidempään. Tämän vuoksi insuliini kompensoi kohonnutta verensokeria ohjaamalla glukoosia rasvasoluihin, jossa glukoosi de novo lipogeneesissä muutetaan triglyserideiksi.

Tämä lisää myös maksan ja haiman rasvoittumista. Maksan rasvoittuminen lisää alkoholista riippumattoman rasvamaksan riskiä, mutta sitä suurempi ongelma insuliiniresistenssin ja aikuistyypin diabeteksen kannalta on haiman rasvoittuminen, sillä se heikentää entisestään insuliinintuotantoa, kunnes lopulta beetasolujen toiminta lakkaa kokonaan.

Insuliiniresistenssi assosioituu vahvasti ihmisiin, joilla on runsaasti viskeraalista keskivartaloläskiä, verenpainetauti, hyperglykemia, dyslipidemia, kohonneet triglyseriditasot, kohonnut hyvin pienten matalan tiheyden lipoproteiinien (sdLDL) tasot ja pienentyneet HDL-tasot.

Viskeraalinen keskivartalorasva assosioituu tutkimusten perusteella vahvasti insuliiniresistenssiin kahdella tavalla:

Ensinnäkin toisin kuin ihonalainen rasvakudos, viskeraalinen rasva tuottaa tulehduksellisia sytokiinejä, kuten tuumorinekroositekijä-alfa (TNF-a), interleukiini-1 ja interleukiini-6. Monissa kokeissa on osoitettu, että nämä proinflammatoriset, eli tulehdusta edistävät sytokiinit, hajottavat insuliinia tai estävät insuliinin normaalia toimintaa. Suuri osa tulehduksellisten sytokiinien tuotannosta on keskittynyt IKK-beeta / NF-kappa-B-reitille, proteiiniverkolle, joka tehostaa insuliiniresistenssiä vaikuttamalla tulehduksellisten markkerien ja välittäjien transkriptioon.

Toisaalta viskeraalinen rasva vaikuttaa myös rasvan kerääntymiseen maksaan, mikä aiheuttaa alkoholista riippumattoman rasvamaksan kehittymistä (NAFLD). Tämän seurauksena verenkiertoon vapautuu liikaa vapaita rasvahappoja lisääntyneen lipolyysin seurauksena. Edelleen NAFLD:n seurauksena maksan glykogenolyysi (glykogeenien pilkkominen glukoosiksi) ja maksan glukoosin tuotanto kiihtyvät, mikä pahentaa perifeeristä insuliiniresistenssiä ja kasvattaa tyypin 2 diabeteksen riskiä.

Insuliiniresistenssiin liittyy usein myös hyperkoaguloituva tila (heikentynyt fibrinolyysi) ja lisääntyneet tulehdukselliset sytokiinitasot.

Molekyylitasolla

Molekyylitasolla solu havaitsee insuliinin insuliinireseptoreiden välityksellä signaalin kulkiessa signalointikaskadin läpi. Tämä tunnetaan nimellä PI3K / Akt / mTOR signalointireitti.

Tuoreet tutkimukset viittaavat siihen, että tämä signalointireitti voi toimia fysiologisista olosuhteista riippuvaisena kaksisuuntaisena eli bistabiilina kytkimenä tietyntyyppisille soluille, jossa insuliinivaste voi olla kynnysilmiö.

Tämän signalointireitin herkkyys insuliinille voi heikentyä monien tekijöiden, kuten vapaiden rasvahappojen aiheuttaman insuliiniresistenssin seurauksena. Laajemmasta näkökulmasta herkkyyden virittäminen (tai herkkyyden vähentäminen) on organismin normaali tapa sopeutua muuttuvan ympäristön tai aineenvaihdunnan olosuhteisiin. Eli insuliiniresistenssi voi joissain tilanteissa olla elimistön kannalta toivottava tila.

Esimerkiksi raskaus muuttaa odottavan äidin aineenvaihduntaa. Odottavan äidin elimistön on vähennettävä lihaksiensa insuliiniherkkyyttä varatakseen enemmän glukoosia aivan erityisesti sikiön aivojen kehitykselle. Tämä voidaan saavuttaa siirtämällä insuliinin vastekynnystä, eli herkkyyttä erittämällä vereen istukan kasvutekijää, joka estää insuliinireseptorisubstraatin (IRS) ja PI3K:n vuorovaikutusta. Tämä on ns. säädettävän kynnyshypoteesin ydin.

Insuliiniresistenssi superoksidaasidismutaasi

Insuliiniresistenssi voi olla lisääntyneen ravinnonsaannin aiheuttama solutason reaktio. Ylimääräinen energiansaanti vaikuttaa solujen mitokondrioissa superoksidaasidismutaasin toimintaan.

Superoksidisdaasimutaasi on yksi tärkeimmistä antioksidanteista. Tällaisesta molekyylitason vaikutuksesta on viitteitä erilaisissa insuliiniresistenssistä tehdyissä havainnoissa. Kokeissa on havaittu myös, että insuliiniresistenssi voidaan kääntää nopeasti altistamalla solut esimerkiksi elektronin kuljetusketjun estäjille tai mitokondrioiden superoksididismutaasia jäljitteleville aineille.

Superoksidaasidismutaasi

Insuliiniresistenssi on yhteydessä verenpaineeseen. Nakamura tutkijakollegoineen. osoitti insuliiniresistenteillä jyrsijöillä ja ihmisillä, että vaikka insuliinin stimuloiva vaikutus adiposyyttien glukoosin imeytymisen insuliinireseptorisubstraatin 1 (IRS1) välityksellä heikentyi voimakkaasti, IRS2 välittämä vaikutus suolan imeytymiseen munuaisten proksimaaliseen tubulukseen, säilyi.

Kompensoiva hyperinsulinemia yksilöillä, joilla on insuliiniresistenssi, voi lisätä natriumin kerääntymistä proksimaaliseen tubulukseen, mikä johtaa natriumin ylikuormitukseen ja verenpaineen kohoamiseen.

Superoksidaasidismutaasi (SOD3) on useimmissa kudoksissa esiintyvä antioksidanttientsyymi, joka muuttaa haitallista superoksidia vähemmän haitalliseksi vetyperoksidiksi. Sekin on reaktiivinen happiyhdiste, mutta se toimii myös solujen viestinnässä viestinvälitysmolekyylinä. SOD3 saattaa siis osallistua solujen viestintään.

FM, PhD Lilja Laatikainen selvitti väitöstutkimuksessaan, kuinka solunulkoinen superoksididismutaasi-entsyymi suojaa kudoksia tulehdusreaktion aiheuttamilta vaurioilta. Tutkimus osoitti, että kudokseen virusvektorin avulla siirretty SOD3 estää tulehdussolujen, erityisesti makrofagien, kulkeutumisen vaurioituneeseen kohtaan.

Mekanismi on Laatikaisen tutkimuksen perusteella tulehdussolujen tarvitsemien tarttumismolekyylien ja tulehdusta edistävien sytokiinien tuoton vähentäminen estämällä keskeisen NF-kappa-B-molekyylin toimintaa. Tämän lisäksi SOD3 voimisti viestien välitystä Erk- ja Akt-signalointireiteillä, jotka edistävät solujen eloonjääntiä stressitilanteissa, ja vastaavasti vähensi solukuolemaan johtavien tekijöiden ilmentymistä, vähensi kudosvaurion laajuutta ja nopeutti kudoksen paranemista.

Insuliiniresistenssi tai heikentynyt insuliiniherkkyys on olennainen piirre aineenvaihdunnan oireyhtymässä, johon assosioituvat liikalihavuus, heikentynyt glukoosin sieto, dyslipidemia ja verenpaine. Dyslipidemialla tarkoitetaan rasva-aineenvaihdunnan häiriötä, jossa jokin veren rasva-arvoista (LDL, HDL, triglyseridit) ei vastaa suosituksia. Dyslipidemiasta puhutaan, jos seerumin LDL on yli 3 mmol litrassa, triglyseridipitoisuus yli 2 mmol/l tai HDL-pitoisuus alle 1mmol/l.

Insuliinin toiminta

Heikentynyt insuliiniherkkyys johtaa kompensoivaan hyperinsulinemiaan normaalin verensokerin ylläpitämiseksi. Insuliiniresistenssi voi olla toissijainen vaste insuliinireseptorin (IR) ja telakointiproteiinien, kuten insuliinireseptorisubstraattien (IRS) vaimennussäätelyä tai inaktivaatiota ohjaavalle signaloinnille.

Insuliinilla on tärkeä tehtävä verensokerin säätelyssä, sillä se stimuloi glukoosin kuljetusta rasvasolujen ja luurankolihasten kudosten läpi insuliinireseptorisubstraattien aktivaation jälkeen.

Insuliini stimuloi glukoosin kuljettajien (GLUT) siirtämistä solunsisäisistä kalvo-osastoista plasmakalvoon lisäämällä sokerin imeytymistä. Rasva- ja luurankolihaskudoksissa vaikuttaa useita glukoosin kuljetusmolekyylejä, mutta havaintojen perusteella GLUT4 on glukoosin solukalvojen läpi kuljettamisen kannalta tärkein kuljetusmolekyyli.

Insuliini sitoutuu ja aktivoi insuliinireseptori-tyrosiinikinaasia (IR), mikä johtaa IRS1:n, IRS2:n, IRS3:n ja IRS4:n fosforylaatioon. Sitoutumalla signalointipartnereiden, kuten fosfoinositidi-3-kinaasin (PI3K) kanssa insuliini aktivoi Akt/proteiinikinaasi B- ja proteiinikinaasi C-ζ -kaskadit, joilla on tärkeä tehtävä insuliinin toiminnassa.

IRS-alatyypit jakautuvat kudosspesifisesti, ja niillä on selkeät signalointikanavat. IRS1 välittää insuliinin vaikutusta glukoosin imeytymiseen rasvasoluissa ja luurankolihaksissa. IRS2 toimii ensisijaisesti välittäen insuliinin vaikutusta munuaistiehyihin.

Insuliiniresistenssi ja verenpaine

Insuliiniresistenssi ja verenpaine

Insuliiniresistenssin ja verenpaineen välinen yhteys on joko kahden itsenäisen prosessin yhteys, joka ei ole ainakaan suoraan yhteydessä verenpaineeseen, tai syy-seuraussuhde, jossa insuliiniresistenssi aiheuttaa kohonneen verenpaineen.

Jos insuliiniresistenssi ei aiheuta kohonnutta verenpainetta, insuliiniresistenssi ja kohonnut verenpaine voivat olla saman soluhäiriön toisiinsa liittymättömiä seurauksia. Eli kyse voi olla solunsisäisen vapaan kalsiumin määrän lisääntymisestä, mikä johtaa verisuonten supistumiseen ja insuliinin heikentyneeseen toimintaan.

Insuliiniresistenssi on toisaalta myös moniin verenpaineen kohoamista aiheuttaviin aineenvaihdunnan poikkeamiin assosioituva molekyylimarkkeri.

Toinen vaihtoehto on, että hyperinsulinemia vaikuttaa verenpainetaudin syntyyn, lisäämällä natriumin imeytymistä munuaisiin, aktivoimalla sympaattista hermostoa ja muuttamalla verisuonten resistenssiä.

Kudoksen heikentynyt insuliiniherkkyys on yhteinen nimittäjä useille sairauksille, kuten metabolinen oireyhtymä, keskivartalolihavuus, hyperglykemia, dyslipidemia, hypertensio ja insuliiniresistenssi. Vaikka insuliiniresistenssin osuutta hyperglykemian ja dyslipidemian osalta on tutkittu, insuliiniresistenssin merkityksestä verenpainetaudin patogeneesissä tiedetään vähemmän kuin insuliiniresistenssin merkityksestä metabolisen oireyhtymän ja tyypin 2 diabeteksen sekä lihavuuden synnyssä.

Miten Suomessa?

Diabetesliiton mukaan Suomessa vajaat puoli miljoonaa ihmistä sairastaa aikuistyypin diabetesta. Arviolta 100 000 sairastaa diabetesta tietämättään. Joka vuosi yli 20 000 suomalaista sairastuu tyypin 2 diabetekseen.

Diabetes on suurin yksittäinen valtimotautien, aivoverenkiertohäiriöiden ja alaraaja-amputaatioiden syy. Se lisää myös munuais- ja silmäsairauksia. Suomessa diabeteksen hoitokustannuksiin kuluu ihan helvetisti rahaa. Diabeteksen hoitoon käytetään 15 % terveydenhuollon menoista.

FinTerveys 2017 -tutkimuksen mukaan yli 30-vuotiaista miehistä 72 % ja naisista 63 % oli vähintään ylipainoisia. Miehistä 26 % ja naisista 28 % oli lihavia. Melkein puolet suomalaisista on vyötärölihavia.

Jo noin puoli miljoonaa ihmistä käyttää verenpainelääkkeitä. Tuhansilla verenpaineet ovat jatkuvasti riskirajoilla.  

Ketogeeninen ruokavalio toimii painonhallinnassa, pitää verensokerin tasaisena ympäri vuorokauden ja laskee tutkitusti verenpainetta. Voisiko ketogeeninen ruokavalio auttaa verenpaineen, painon ja huonojen lipidiprofiilien kanssa kamppailevia myös Suomessa?

Miksi ketoilu laskee verenpainetta?

David J. Unwin kertoo hiljattain tehdystä pilottitutkimuksesta, jossa tutkijat havaitsivat, että hyvin vähän hiilihydraatteja sisältävään ruokavalioon assosioitui merkittäviä verenpaineen, painon ja lipidiprofiilien paranemista, minkä vuoksi potilaiden lääkitystä voitiin tutkimuksen aikana vähentää.

Kysymys on: Voidaanko samanlaisia positiivisia terveyshyötyjä saada laajemmassa tutkimuksessa? Unwin tutkijaryhmineen rekrytoi perusterveydenhuollon seurantatutkimukseen 154 potilasta, jotka sairastivat aikuistyypin diabetesta, tai joilla sokerin sietokyky oli merkittävästi heikentynyt.

Vähähiilihydraattisen ruokavalion vaikutuksia sydämen ja verisuonitautien riskitekijöihin tutkittiin keskimäärin kaksi vuotta. Seurattujen potilaiden verenpaine laski merkittävästi LCHF-ruokavaliolla:

* Systolinen verenpaine laski keskimäärin 10,9 mmHg
*Diastolinen verenpaine laski keskimääräinen 6,3 mmHg
*Tutkimukseen osallistuneiden potilaiden paino laski keskimäärin 9,5 kg    *lipidiprofiilit paranivat selvästi

Tutkimuksen aikana potilaiden verenpainelääkitystä vähennettiin 20 prosentilla.  Kansallinen terveydenhuollon huippuosaamisinstituutti (National Institute for Health and Care Excellence – NICE) määrittelee kohonneen verenpaineen riskirajaksi 140/90 mmHg ja sitä korkeammat tulokset. Kotioloissa mitatut päivittäiset verenpaineen keskiarvot, jotka ovat vähintään135/85 mmHg ovat korkean verenpaineen riskirajoilla. Ymmärtääkseni näitä arvoja noudatetaan myös suomalaisessa terveydenhuollossa.

Hiljattain julkaistun tutkimuksen (lue tästä) mukaan huonojen ravitsemustottumusten jälkeen korkea verenpaine on globaalisti merkittävin sairastumisen riskitekijä.

Isossa-Britanniassa korkea verenpaine on tupakoinnin ja huonojen ravitsemustottumusten jälkeen kolmanneksi merkittävin sairastumiselle altistava riskitekijä.

Usein korkean verenpaineen syy voi johtua esimerkiksi ylipainosta, tupakoinnista, runsaasta suolan käytöstä tai perinnöllisistä tekijöistä, mutta toisinaan kohonneelle verenpaineelle ei löydetä mitään suoraa kausaalista syytä. Tällöin puhutaan essentiaalisesta hypertensiosta. Se on viisaalta kuulostava diagnoosi, joka kertoo, että syytä kohonneelle verenpaineelle ei tiedetä.

Tutkijat laativat vuonna 2013 ohjeita vähähiilihydraattisen ruokavalion (vähemmän kuin 130 g hiilihydraattia / päivä) hoitosuosituksia tyypin 2 diabeteksen. 19 potilaan pilottitutkimuksen potilaat sairastivat aikuistyypin diabetesta tai heidän sokerinsietokykynsä (IGT) oli merkittävästi heikentynyt. Kahdeksan kuukauden tutkimuksen hämmästyttävimmät seuraukset olivat potilaiden verenpaineen merkittävä parantuminen.  è systolinen 148 ± 17–133 ± 15 mmHg, p <0,005 è diastolinen 91 ± 8–83 ± 11 mmHg, p <0,05).  Koehenkilöiden verenpaineet laskivat huolimatta verenpainelääkkeiden käytön lopettamisesta.

Hypoteesi vuoden 2013 pilottitutkimuksen tuloksille oli, että vähähiilihydraattiset ruokavaliot voivat toimia diabeteksen ja painonhallinnan hoidossa perinteisiä hoitomuotoja paremmin. Aluksi hypoteesi herätti lääketieteellisessä yhteisössä runsaasti kritiikkiä ja epäilyjä, mutta sittemmin ketogeeninen ruokavalio on laajemmin hyväksytty osaksi aikuistyypin diabeteksen hoitoa. (Lue tästä ja tästä).

Hiilihydraattien vähentämisen vaikutukset insuliinin aktiivisuuteen ja metabolisen oireyhtymän oireiden hoitoon osoitettiin jo vuonna 2005 (lue tutkimus). Lisätyn sokerin lisäksi kaikkien ravinnon glukoosilähteiden, kuten leivän, perunan, viljan ja riisin rajoittaminen vähentää insuliinin eritystä ja parantaa insuliiniherkkyyttä.

Metabolinen oireyhtymä, korkea verenpaine DB2, keskivartalolihavuus, dyslipidemia ja alkoholista riippumaton rasvamaksa (NAFLD) ovat vain jäävuoren huippu. Kaikki nämä sairaudet palautuvat pinnan alla vaanivaan insuliiniresistenssiin.

Vuonna 2013 valmistunut vähän hiilihydraatteja sisältävän ketogeenisen ruokavalion ja vähärasvaisen ruokavalion pitkäaikaisia vaikutuksia selvittänyt satunnaistettujen kontrolloitujen tutkimusten (> 12 kuukauden kesto) meta-analyysi, osoitti vähän hiilihydraatteja sisältävällä ruokavaliolla selvää laskua diastolisessa verenpaineessa, mutta ei systolisessa verenpaineessa.

Samana vuonna valmistunut toinen satunnaistettu kontrolloitu tutkimus havaitsi, että sekä systolinen että diastolinen verenpaine laskivat kuuden viikon kuluttua.

Tyypin 2 diabetesta sairastavilla hyperinsulinemia lisää munuaisten natriumin pidättämistä. Samaa ei tapahdu terveillä verrokeilla. Vuonna 2017 satunnaistettujen vertailututkimusten systemaattinen katsaus ja meta-analyysi osoitti, että pienemmän glykeemisen kuorman ruokavalio laskee merkittävästi verenpainetta. (Lue tästä)

Huolimatta ketogeenisen ruokavalion hyötyjen laajemmasta hyväksynnästä, vähähiilihydraattisen ruokavalion pitkäaikaisvaikutukset herättävät yhä kysymyksiä.

Iso-Britannian diabetesyhdistyksen marraskuussa 2018 antaman lausunnon mukaan: vaikka vähän hiilihydraatteja sisältävän ruokavalion ”lyhytaikaiset” hyödyt diabetesta sairastavan painonhallintaan, parantunut glykeeminen kontrolli ja pienentynyt sydän- ja verisuonitautien riski on osoitettu, ketogeenisen ruokavalion pitkäaikaisvaikutuksista tarvitaan lisää tutkimuksia.

Tutkimus ja menetelmät

Tutkimuksessa analysoitiin retrospektiivisesti yleislääkäreiden tutkimusta varten keräämiä kliinisiä tietoja 9700 potilaasta Pohjois-Englannista.  Lääkärit ja sairaanhoitajat tarjosivat tyypin 2 diabetesta tai heikentynyttä glukoositoleranssia (IGT) sairastaville potilaille vaihtoehtoisena hoitomuotona vähän hiilihydraatteja sisältävää ruokavaliota.

Tutkimuksesta poissuljettiin: raskaana olevat, syömishäiriöiset, alipainoiset, tyypin 1 diabetesta sairastavat ja alle 18-vuotiaat. Tietoja kerättiin maliskuusta 2013 marraskuuhun 2018.

Ruokavalio-kokeeseen osallistuneille annettiin kirjalliset ohjeet ja lisätukea potilaan valinnasta ja kliinisestä tarpeesta riippuen.  Kokeeseen valikoitui monenkirjava joukko eri ikäisiä ja erilaisissa elämäntilanteissa eläviä ihmisiä.  Lääkärin ja sairaanhoitajan tapaamisten lisäksi kokeeseen osallistuville tarjottiin säännöllisiä 90 minuutin ”ryhmäistuntoja” lähes kuukausittain.

Ryhmäistuntoihin osallistui myös perheenjäseniä. Kohorttiin valikoitui 154 osallistujaa: 90 miestä ja 64 naista. Kunkin potilaan paino, verenpaine ja verenkuva tutkittiin ennen tutkimuksen alkua. 89 oli tyypin 2 diabetes. Kokeeseen osallistuvien ikähajonta oli 40-89 ja ryhmän keski-ikä 63 vuotta tutkimuksen alkaessa. Useimmat seurantaan osallistuvista olivat ylipainoisia (keskimääräinen painoindeksi 34).

Alkutiedot Lähtötason mittauksiin sisältyivät seuraavat: Paino, verenpaine, kokonaiskolesteroli, HDL-kolesteroli, paaston triglyseriditasot ja verenpainetaudit. Kaikki mittaukset kerättiin käyttämällä Yhdistyneen kuningaskunnan kansallisen terveyspalvelun standardilaitteita ja laboratorioanalyysejä.

Tutkittavia ohjeistettiin vähentämään merkittävästi ruokavalion sisältämiä piilosokereita ja tärkkelyspitoisia elintarvikkeita, kuten perunoita, leipää ja riisiä. Ohjeistuksessa käytettiin apuna tutkimusta varten kehitettyä sokeriekvivalenttijärjestelmää, joka edustaa erilaisten elintarvikkeiden glykeemistä kuormaa.

Esimerkiksi pieni viipale leipää aiheuttaa vastaavan verensokerin nousun kuin kolme teelusikallista sokeria, ja 150 g keitettyä riisiä nostaa verensokeria saman verran kuin kymmenen teelusikallista sokeria.  Sokeriekvivalenttijärjestelmän avulla potilaat ymmärsivät, että esimerkiksi maissihiutaleista, paahtoleivästä ja mehusta muodostuva aamiainen on käytännössä sokeria.

Tulokset

Kahden vuoden tutkimuksen aikana tutkittavien potilaiden verenpaine, paino ja lipidiprofiilit paranivat selvästi ketogeenisellä ruokavaliolla.

Tutkimus osoitti, että hiilihydraattien rajoittaminen on turvallinen ja tehokas tapa hoitaa tyypin 2 diabeteksen oireita.

Yhteenveto

Ketogeenisen ruokavalion vaaroja liioitellaan. Todennäköisesti näin tehdään, koska keto-dieetti ei mahdu perinteisiin oppeihin hyvästä ja terveellisestä ruokavaliosta.

Tutkimuksia ketogeenisen ruokavalion terveyshyödyistä julkaistaan kiihtyvään tahtiin ja yhä useammat lääketieteen ammattilaiset ovat ottaneet ketogeenisen ruokavalion osaksi lihavuutta, verenpainetautia, metabolista oireyhtymää, tyypin 2 diabetesta jne. sairastavien potilaiden hoitosuunnitelmaa.

Ketogeeninen ruokavalio pitää verensokerin ja veren insuliinipitoisuuden tasaisena. Korkea verensokeri ja korkea insuliini assosioituvat  kardiometabolisiin ja kroonisiin sairauksiin, kuten tyypin 2 diabetekseen. Ketogeeninen ruokavalio on paras tapa hoitaa insuliiniresistenssiä, joka on monien sairauksien perussyy. Ruokavalio hillitsee oksidatiivista stressiä ja inflammaatiota, jotka assosioituvat lukemattomiin kroonisiin sairauksiin.

Kansainvälisesti yhä suurempi joukko lääketieteen ammattilaisia ja ketogeeniseen ruokavalioon syvällisesti perehtyneitä ravintoterapeutteja, insinöörejä ja nörttejä luennoi ja kirjoittaa ketogeenisen ruokavalion hyödyistä.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6695889/

https://en.wikipedia.org/wiki/Insulin_resistance

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0085253815301745

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6359196/

https://lipidworld.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12944-019-1035-2

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28193599

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5664869/

Maailmalta tihkuu päivittäin surullisia uutisia, mutta multippeliskleroottisessa ketokuplassani elämä on mitä se on. Matkustelen vain mieleni miellyttävissä maisemissa ja teen hurjan jännittäviä tutkimusmatkoja ihmisen aineenvaihduntaan. Huhut 2019-nCoV-koronaviruksen ympärillä ovat synkkiä, mutta ei heittäydytä hysteerisiksi ihan vielä. Kompastutaan ketogeeniseen kaninkoloon ja katsotaan mitä toiselta puolelta löytyy. Satumainen matka ketogeneesiin on puolivallaton hyppy vaikean läpi tuntemattomaan.

Ketogeneesi on ihan oma maailmansa, jossa on paljon salaisuuksia ja jänniä juttuja. Lähdetään purkamaan ketogeneesiin liittyviä myyttejä ja ilmiöitä amatöörin innolla, biologin pieteetillä ja rasvalla rietastelevan ketoilijan raivolla.

On turhaa palata eiliseen, koska olin silloin täysin eri ihminen. — Lewis Carroll, Liisa Ihmemaassa

Parin syrjähypyn ja lipsahduksen jälkeen vaaka nauratti minua tuossa eräänä aamuna lukemalla 84,0 kg. Voi vaaka! Joulukuun alusta olen tuon siunatun saksalaisen laitteen mukaan laihtunut kahdeksan kiloa ketogeenisellä ruokavaliolla.

Paino kylläkin sahaa päivän mittaan kilon tuonne ja toisen tänne, se on myönnettävä. Voiko suunta olla tämä, ja jos on, onko suunta oikea ja terveellinen?

Hullua. Maailman murheista huolimatta motivaationi on hyvä. Tunnen yleisen vointini energisemmäksi kuin aiemmin ja ajatukseni toimivat tavallista kirkkaammin. Tämä voi olla merkki aivosolujen degeneraation kiihtymisestä. tai ehkä se kertoo siitä, että olen oikeilla jäljillä.

Kirjoitan tämän, koska uskon rehellisesti, että mainettaan parempi LCHF voi laihduttamisen lisäksi tehdä hyvää terveydelle.

Ehkä tällainen kartta ketogeneesiin voi olla kaikille hyödyksi. Pyydän heti alkuun anteeksi, jos kirjoitus loukkaa jonkun ammattiylpeyttä; me olemme samalla kartalla ja etsimme kaikki vastauksia elämän suuriin kysymyksiin.

Mutta miksi?

Olen puutarhatontun kokoinen keskivartalolihava keski-ikäinen multippeliskleroottisesti suuntautunut elämän utelias vapaamatkustaja.

Takaraivossani kolkuttelee pelko aikuistyypin diabetekseen sairastumisesta. Omaan kaikki diabetekselle altistavat riskitekijät.

Diabeteksen, jos sellaisen sattuisin kiusakseni saamaan, ei kuitenkaan pitäisi olla kroonisesti etenevä loppuelämän sairaus. Voisin ehkä ehkäistä taudin tai vaikuttaa sen etenemiseen elämäntapamuutoksilla. Ketogeeninen ruokavalio on sellainen elämäntapamuutos, joka voi kääntää jo alkaneen diabeteksen suunnan.

Ketogeenisestä ruokavaliosta elää kuitenkin yhä sitkeä myytti, jonka mukaan jumalaton karppaus tarkoittaa lihalla ja rasvalla rietastelua. Karppaajalla on tämän olkiukon mukaan vain yksi suunta: sairaalan letkuihin ja sieltä nopeasti hautausmaan multiin.

Vääräoppiset – kurjat!

Ravintohereetikkoina ketoilijat ovat yhtä turmeltuneita kuin ateistit. Jotkut ovat ateisteja turmeltuneempia, koska pahimmat kaikista vastustavat Jumalan lisäksi yleisiä ravitsemussuosituksia. ”Päät poikki,” huutaisi Punainen Kuningatar.

Kirotun hyvän näköinen burgeri!

”Sinulla on aivot päässäsi ja jalat kengissäsi. Voit ohjata itsesi mihin suuntaan vain haluat. Olet omillasi ja tiedät mitä tiedät. Sinä olet se, joka päättää mihin suuntaan lähdet.” — Dr. Seuss, Oh the Places You’ll Go

Elämä on kuin rikkoutuneella lasilla tanssisi, mutta entä ne rumat tosiasiat?

Ketogeenisessä ruokavaliossa hiilihydraattien lähteet korvataan hyvillä rasvoilla ja vain vähän hiilihydraatteja sisältävillä kasviksilla. Lihan ja muiden proteiinien määrä pidetään 20-25 prosentissa päivittäisestä energiansaannista.

Rasva on tärkein energianlähde ja sen määrä voi olla 65-70 prosenttia päivittäisestä energiansaannista. Hiilihydraattien määrä pidetään matalana: 5-10 prosentissa päivittäisestä energiansaannista.

Kasvisten saanti yleensä lisääntyy merkittävästi. Kuitujen saanti voi ketogeenisellä ruokavaliolla laskea ja siihen kannattaa kiinnittää huomiota.

Voiko vegetaristi tai vegaani ketoilla?

Voi, mutta vegaani ketoilu edellyttää suunnittelua ja vahvan motivaation. LCHF-dieettiä voi noudattaa myös kasvispainotteisena, koska energianlähteenä on pääasiassa hyvät rasvat ja proteiinien saanti pidetään maltillisena.

Vegaanisella LCHF-ruokavaliolla on kuitenkin eräitä sudenkuoppia, joiden kanssa pitää olla tarkkana. Eräs sudenkuoppa on B12-vitamiinin saanti.

Kuitujen saantia voi lisätä jänönratamon kuivatuista siemenistä jauhetulla psylliumilla (ispaghul) ja chia-siemenillä. Kuidut, antioksidantit ja polyfenolit ovat sen verran tärkeitä, että siementen ja täysjyväviljojen maltillinen syöminen silloin tällöin voi ketogeenisellä ruokavaliolla olla perusteltua.

Kuidut hidastavat insuliinivastetta, joten hedelmät tai marjat ovat mehuja parempi vaihtoehto ja yleensäkin ihan hyvä lähde sokereille. Leivät, pasta, riisi ja perunat sisältävät valtavasti energiaa, mutta vain vähän elimistön tarvitsemia ravinteita.

Perunat, pastat, jauhot, leivät, lisätyn sokerin ja riisin voi korvata muiden muassa lantulla, kaalilla, kesäkurpitsalla, vihreillä pavuilla, pinaatilla, kukkakaalilla, parsakaalilla, tomaateilla, paprikoilla jne. Marjoja ja hedelmiä on ehkä suositeltavaa syödä joskus, mutta hyvin rajoitettuja määriä. Jos makeutta kaipaa, silloin stevia-pohjaiset makeutusaineet voivat korvata sokerin ja keinotekoiset makeutusaineet.

Jos tavoitteena on noudattaa kasvispainotteisempaa lähestymistapaa, silloin voin ja muut tyydyttyneet eläinperäiset rasvat voi korvata esimerkiksi oliivi-, pellava- hamppu- tai kookosöljyllä. Vaikeuksia voi tulla riittävän rasvapitoisen ruokavalion laatimisessa, jos juustot ja muut meijerituotteet korvaa muilla tuotteilla.

Joidenkin tutkimusten mukaan kasvispainotteinen vähän hiilihydraatteja ja runsaasti hyviä rasvoja sisältävä ruokavalio on terveyden kannalta ylivoimainen muihin dieetteihin nähden. Näin on tietenkin sanottu lähes jokaisesta ruokavaliosta perinteisestä lautasmallista Itämeren ruokavalioon. Oikein ja väärin voi syödä niin monella tavalla.

Tyydyttyneitä vai tyydyttämättömiä?

Mainettaan paljon huonompia soija-, rypsi- ja auringonkukkaöljyjä tai margariineja ei kuitenkaan suositella, vaikka niiden rasvaprofiili vaikuttaa ravitsemussuositusten perusteella sinänsä hyvältä. Paistettaessa rypsiöljy tuottaa voihin nähden moninkertaisen määrän karsinogeeneiksi luokiteltavia aldehydejä. Margariinit ovat pitkälle prosessoituja rasvoja, joissa rasvojen molekyylirakenne on prosessoitu luonnottomaksi, eikä sellaisten rasvojen pitkäaikaisia terveysvaikutuksia tunne kukaan.

Aldehydit altistavat syövälle ja kasviöljyt ylläpitävät inflammaatiota, joka on useimpien sairauksien riskitekijä. Käytän itse rypsiöljyä majoneesissa, koska se on sopivan neutraali ja mauton öljy, mutta paistamisessa suosin voita.

Oheisella luennolla Nina Teicholz kertoo kaiken oleellisen kasviöljyistä ja margariineista.

Kasvispainotteisella ketogeenisellä ruokavaliolla proteiinien saannistakaan ei tarvitse tinkiä, mutta se edellyttää hieman tarkkaavaisuutta, koska useimmat runsasproteiiniset kasvit sisältävät paljon hiilihydraatteja.

Kardiometaboliset riskitekijät

Kardiovaskulaaristen sairauksien, kuten sydän- ja verisuonitautien, metabolisen oireyhtymän ja tyypin 2 diabeteksen riskitekijöitä ovat muun muassa ikä, sukupuoli, sukuhistoria, korkea verenpaine, sokeriaineenvaihdunnan häiriöt, dyslipidemia, keskivartalolihavuus, insuliiniresistenssi ja elimistön hiljainen tulehdus eli inflammaatio. Tulehdus voidaan selvittää verestä mittaamalla herkän CRP:n pitoisuus.

Riskit assosioituvat vahvasti ylipainoon. Premenopausaalisilla naisilla estrogeeni suojaa kardiovaskulaarisairauksilta mm. pitämällä lipidiprofiilin suotuisana. Estrogeeni vaikuttanee myös endoteelifunktioon ja glukoosiaineenvaihduntaan positiivisesti. Iän myötä miesten ja naisten kardiometabolisten sairauksien riski kasvaa.

Mutta, kuten professori Tim Noakes kertoo, kardiometaboliset sairaudet ovat vain jäävuoren huippu. Todellinen ongelma on se, joka piileskelee pinnan alla ja johon kiinnitetään paljon vähemmän huomiota. Tim Noakes puhuu tietenkin insuliiniresistenssistä, johon kaikki kardiometaboliset sairaudet assosioituvat. Ja todellakin, Yhdysvalloissa on jo yli 30 miljoonaa aikuistyypin diabetesta sairastavaa ja 80 miljoonaa esidiabetesta sairastavaa. Noakesin mukaan amerikkalaisista 40 prosentille kehittyy aikuistyypin diabetes ennen kuolemaa.

Sukurasite, ylipaino, vyötärönympärys ja kehon korkea rasvapitoisuus kasvattavat kardiometabolisten sairauksien riskiä.

Ylipainon lisäksi rasvan jakautuminen ennustaa kardiometabolisten tautien kehittymistä. Keskivartalolle keskittyvä sisäelimiä ympäröivä viskeraalinen läski on huonointa mahdollista rasvaa, sillä se vaikuttaa sisäelinten toimintaan. Hoikankin ihmisen rasvatasapaino voi olla ulkoisesta habituksesta huolimatta aivan päin persettä. Ihmisen ei tarvitse näyttää lihavalta sairastuakseen tyypin 2 diabetekseen.

Tyypin 2 diabetes lisää merkittävästi sepelvaltimotaudin, aivohalvauksen ja perifeerisen valtimotaudin riskiä. Tyypin 2 diabeteksessa veren glukoosipitoisuus on pitkäaikaisesti kohonnut. Lue tarkemmin tästä.

Insuliini

Verensokerin säätely perustuu palautejärjestelmään haiman beetasolujen ja insuliinille herkkien kudosten välillä.

Haiman beetasolujen stimulaatio saa solut vapauttamaan insuliinia, joka lisää insuliiniherkissä kudoksissa glukoosin, aminohappojen ja rasvahappojen soluun ottoa.

Heikentynyt insuliiniherkkyys, eli insuliiniresistenssi, aiheuttaa sen, että haiman on eritettävä enemmän insuliinia pitääkseen verensokerin normaalilla tasolla. Kun beetasolut eivät pysty kompensoimaan lisääntynyttä insuliinitarvetta, verensokeri nousee.

Insuliini on anabolinen steroidi. Sen avulla ihminen voi rakentaa lihasmassaa tai läskiä. Insuliini vaikuttaa seuraavasti:

1.

Insuliini tehostaa lipoproteiinilipaasin (LPL) vaikutusta. Lipoproteiinilipaasi on entsyymi, joka hydrolysoimalla hajottaa triglyseridejä, jotta ne voidaan kuljettaa adiposyyttien solukalvon läpi. Triglyseridit ovat molekyylirakenteeltaan niin suuria, että ne on hydrolysoitava vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi, että ne pääsevät kulkemaan rasvasolun läpi. Vapaat rasvahapot voidaan uudelleen esteröidä triglyserideiksi.

Lipoproteiinilipaasi on rasva-aineenvaihduntaan osallistuva erittäin tärkeä entsyymi. Se on kahdesta alayksiköstä muodostuva homodimeeri, johon kuuluu myös glykoproteiiniosa. Lipoproteiinilipaasia esiintyy endoteelisoluissa mm. verisuonten seinämissä. Sen aktivaatio edellyttää koentsyymiksi apolipoproteiini C2:n ja sen lisäksi myös apolipoproteiiniA4 aktivoi entsyymiä. Apolipoproteiinit C1 ja C3 ovat lipoproteiinilipaasin inhibiittoreita.

2.

Solun insuliinireseptoriin kiinnittynyt insuliinimolekyyli tuo GLUT4 -kuljetusproteiinit solukalvolle solun endosomeista. Näiden avulla glukoosi pääsee soluun. Solulimassa glukoosi hajotetaan glykolyysissä kahdeksi pyruvaatiksi. Tämä tuottaa kaksi ATP-molekyyliä energiaa. Pyruvaatit siirtyvät edelleen mitokondrioissa tapahtuvaan sitruunahappokiertoon, jossa niistä saadaan vielä noin30 ATP-molekyylin verran energiaa sekä elektroneja elektroninsiirtoketjuun

3.

Insuliini osallistuu lipogeneesiin, jossa glukoosi syntetisoidaan asetyylikoentsyymi-A:ksi. Se kootaan glyserolin avulla triglyserideiksi. Lipogeneesi on rasvasynteesi, jossa sokereista syntetisoidaan rasvaa ja sen vastareaktio on lipolyysi, jossa rasvat hajotetaan jälleen solujen energiaksi kelpaavaan muotoon.

4.

Insuliini on hormoniherkän lipaasin (HSL) ja rasva-triglyseridilipaasin (ATGL) estäjä (inhibiittori). Nämä ovat kaksi tärkeää triglyseridien hajottamiseen osallistuvaa entsyymiä. Siten insuliini estää varastorasvojen hajottamisen energiaksi kelpaavaan muotoon.

Lipolyysissä triglyseridit hajotetaan vapaiksi rasvahapoiksi (NEFA – Non-Esterified-Fatty-Acid) ja glyseroliksi. Kun rasvahapot on pilkottu, ne pääsevät solukalvon läpi verenkiertoon. Glyseroli kulkeutuu maksaan. Albumiiniin sitoutumalla vapaat rasvahapot pääsevät kulkemaan muualle elimistöön, sydämeen ja luurankolihaksiin. Maksassa vapaista rasvahapoista tuotetaan ketoaineita. Sydänlihas, aivot ja luurankolihakset voivat hyödyntää ketoaineita energian tuotannossa.

Vain veren punasolut tarvitsevat välttämättä glukoosia, koska niiltä puuttuvat mitokondriot. Veren punasolujen tarvitseman glukoosin keho tuottaa muista aineista glukoneogeneesissä. Toisin kuin pitkään on uskoteltu, aivosolut eivät ole glukoosiriippuvaisia; päinvastoin beeta-hydroksibutyraatti on glukoosia parempi energianlähde aivojen soluille.

Insuliini vaikuttaa epäsuorasti malonyyli-koentsyymi-A:han, joka on CPT I:n estäjä. CPT I eli karnitiinipalmityylitransferaasi I on yksi tärkeimmistä mitokondrioentsyymeistä. Sitä tarvitaan rasvahappojen oksidaatioon. Tämän entsyymin puutos aiheuttaa vakavan rasvahappojen oksidaatiohäiriön.

CPT I osallistuu rasvahappojen kuljettamiseen mitokondrioihin, joissa rasvahappojen energia voidaan vapauttaa hapettamalla ja elektroninsiirtoketjussa. karnitiinipalmityylitransferaasi I osallistuu pitkien rasvahappojen beeta-oksidaatioon, jossa rasvahappojen karboksyyliryhmät pilkotaan asetyylikoentsyymi-A:ksi, eli kaikkien energiaravinteiden yhteiseksi välimuodoksi.

Hyvät, pahat lipoproteiinit

Lipoproteiinit ovat partikkeleja, jotka toimivat kuljetusproteiineina kehossa. Ne kuljettavat muun muassa ravinnon rasvoja ruoansulatuskanavasta maksaan sekä kolesterolipartikkeleita kudoksiin steroidihormonisynteesiä varten.

Lipoproteiinipartikkelit luokitellaan koon ja tiheyden mukaan kylomikroneihin, kylomikronijäänteisiin, VLDL-, LDL- ja HDL-partikkeleihin. LDL-partikkelit kuljettavat kolesterolia perifeerisiin kudoksiin.

LDL-kolesterolin kertyminen verisuonten seinämiin ja sen hapettuminen (oksidaatio) vaikuttavat ateroskleroosin kehittymiseen. Tämä on kolesteroliteorian keskeinen ydin.

LDL lisää monosyyttien ja lymfosyyttien kertymistä intimaan. Myös useiden kasvutekijöiden ja sytokiinien tuotanto lisääntyvät. Monosyytit muuttavat intimassa makrofageiksi ja fagosytoivat hapettuneita LDL-partikkeleita, jolloin syntyy vaahtosoluja. Sytokiinit ja kasvutekijät lisäävät edelleen makrofagien siirtymistä intimaan ja aktivoitumista.

Inflammaatiota edistävät proinflammatoriset sytokiinit IL-1 ja TNF-alfa stimuloivat paikallisesti PDGF:n ja FGF:n tuotantoa. PDGF vaikuttaa sileälihassolujen migraatioon verisuonten mediakerroksesta intima-kerrokseen. Myös matriksin metalloproteinaasit osallistuvat sileälihassolujen migraatioon.

Useiden entsyymien ja sytokiinien aktivaatio ja muutokset verisuonen seinämässä johtavat ateroskleroottisen plakin kehittymiseen.

Entä jos kolesteroli on matkustaja, eikä kuljettaja

Kalvolipidit, triglyseridit ja kolesteroli ovat hydrofobisia, joten niiden kuljettaminen verenkierrossa edellyttää erityisiä kuljetusproteiineja, eli lipoproteiineja.

Ruokailun jälkeen rasvat pilkotaan ja pakataan solujen sytosoleissa kylomikroneiksi. Pilkottuja lipidejä kuljettavat kylomikronit ovat lipoproteiinien yksi alaryhmä.

Tutkimusten valossa kuolleisuus kasvaa merkittävästi hyvin korkeilla ja matalilla lipoproteiinitasoilla (U-käyrä). Tämä on aihe, joka on vahvasti dokumentoitu, mutta josta ei paljon puhuta.

Hyvin matalat  kolesteroli- eli lipoproteiinitasot lisäävät kuolleisuutta. Se ei ole ihme, sillä kolesterolin ja rasvan kuljettamiseen osallistuvat lipoproteiinit ovat välttämätön osa elimistön rasva-aineenvaihduntaa. Kolesteroli on useimpien hormonien ja ruoansulatusnesteiden lähtöaine ja mm. hermoratoja suojaavien myeliinikalvojen osa. Neljännes kehon kolesterolista on aivoissa.

Oksidaatiivista stressiä ylläpitää runsaasti hiilihydraatteja sisältävä ravinto. Voisiko oksidatiivinen stressi ja vapaat happiradikaalit vaikuttaa LDL-lipoproteiinien hapettumiseen?

Lipoproteiinien ensisijainen tehtävä on kuljettaa triglyseridejä soluihin, jotka voivat muuttaa triglyseridit energiaksi. Toissijaisesti lipoproteiinit kuljettavat kolesterolia, jota solut tarvitsevat mm. solujen uusiutumisessa ja steroidihormonien synteesissä.

Lipoproteiinit vaihtelevat tiheydeltään sen mukaan millaisia rasvoja tai mitä ne verenkierrossa kuljettavat. Esimerkiksi erittäin matalan tiheyden VLDL-lipoproteiinit kuljettavat elimistön syntetisoimia triglyseridejä. Matalan tiheyden lipoproteiinit (LDL) kuljettavat rasvaa ja kolesterolia kehon perifeerisiin soluihin. Maksa syntetisoi monia lipoproteiineja.
Kun kylomikronit (tai muut lipoproteiinit) kulkevat kudosten läpi, kapillaarien endoteelisolujen luminaalipinnalla lipoproteiinilipaasi hajottaa nämä hiukkaset tryglyseridien vapauttamiseksi.

Tryglyseridit hajoavat rasvahapoiksi ja glyseroliksi ennen soluihin pääsyä ja jäljelle jäävä kolesteroli kulkee jälleen veren kautta maksaan.

Rasvahappojen hajoaminen beetahapetuksella

Solun sytosolissa glyseroli muutetaan glyseraldehydi-3-fosfaatiksi, joka on glykolyysin välituote. Rasvahappojen katabolisen aineenvaihdunnan päävaiheet tapahtuvat mitokondrioissa. Pitkäketjuiset rasvahapot (yli 14 hiiltä) on muutettava rasva-asyyli-CoA:ksi, jotta ne pääsevät kulkemaan mitokondriokalvon läpi.

Rasvahappokatabolismi alkaa solujen sytoplasmassa, kun asyyli-CoA-syntaasi käyttää ATP:n pilkkomisesta saatua energiaa katalysoimaan koentsyymi A:n lisäämistä rasvahappoon. Tuloksena saatu asyyli-CoA läpäisee mitokondriokalvon ja siirtyy beetahapetusprosessiin.

Beetahapettumisreitin päätuotteet ovat asetyyli-CoA (josta sitruunahapposyklissä ”poltetaan” energiaa), NADH ja FADH. Asetyylikoentsyymi-A on kaikille energiaravinteille yhteinen väliaine.

Beetahapetusprosessi tarvitsee seuraavia entsyymejä: asyyli-CoA-dehydrogenaasi, enoyyli-CoA-hydrataasi, 3-hydroksiasyyli-CoA-dehydrogenaasi ja 3-ketoasyyli-CoA-tiolaasi. Kaavio näyttää kuinka rasvahapot muuttuvat asetyyli-CoA: ksi.

Kuvan lähde: Wikipedia

Ravinnosta saadut tai adiposyytteihin varastoidut triglyseridit eivät suoraan ole kardiovaskulaarisairauksien riskitekijä, mutta niiden assosioituminen mm. kylomikronien ja VLDL-jäännöspartikkeleihin voi ennakoida sairastumisen riskiä.    

LCHF ja DB2

LCHF-ruokavalio on mainettaan parempi ja paljon väitettyä terveellisempi. Esimerkiksi monet lääkärit, kuten Jason Fung, Tim Noakes, Stephen Finney, Sten Ekberg, David Unwin, Paul Mason, Sarah Hallberg ja Ted Naiman ovat menestyksellisesti hoitaneet aikuistyypin diabetekseen sairastuneita ketogeenisella ruokavaliolla. Laihtuminen, sokeriaineenvaihdunnan tervehtyminen ja aikuistyypin diabeteksen ehkäiseminen ravintomuutoksilla laskee sydän- ja verisuonitautien riskiä.

Ketogeeninen ruokavalio on ainoa tunnettu hoitokeino eräiden lapsuusajan epilepsioiden oireisiin. Tulokset ketogeenisen dieetin soveltamisesta diabeteksen hoidossa ovat hyvin rohkaisevia ja osoittavat, että tyypin 2 diabeteksen suunta voidaan ruokavalio- ja elämäntapamuutoksella kääntää.

On näyttöä siitä, että ketogeeninen ruokavalio parantaa multippelisklerootikkojen terveydentilaa mm. inflammaatiota vähentämällä. Myös neurodegeneratiivisia sairauksia, kuten Alzheimerin ja Parkinsonin tautia sairastavat saattavat tutkimusten perusteella hyötyä ketogeenisestä ruokavaliosta.

Terveyttä edistäviä vaikutuksia selittävät mm. se, että ketoaineiden vaikutuksesta glutamaatin synteesi GABA:ksi kiihtyy, stressihormoni kortisolin tuotanto vähenee ja vapaiden happiradikaalien ylläpitämä inflammaatio helpottaa. Aivojen ja sydänlihaksen solut rakastavat rasvasta saatavaa betahydroksibutyraattia (ketoni).

Ketogeeninen dieetti ei ole uusi ilmiö

Ketogeeninen ruokavalio ei ole muotioikku tai uusi dieetti, vaikka yhä useammat ihmiset laihduttavat ketoilemalla. Ketogeenisen ruokavalion vaikutukset painonhallintaan ja diabetekseen on tunnettu jo pari tuhatta vuotta sitten.

Tohtori Richard Thomas Williamson kirjoitti vuonna 1898 diabeetikoille suunnatusta ruokavaliosta seuraavasti:

”Perunoista tulee luopua ensimmäisenä, sen jälkeen leivästä ja vähitellen kaikista hiilihydraateista.” – Diabetes Mellitus and Its Treatment – Richard Thomas Williamson

Jo vuonna 1797 armeijan kirurgi John Rollo julkaisi kirjan, jossa hän kuvasi kuinka diabetesta hoidetaan hiilihydraattien saantia rajoittamalla. Rollon kirjaan viitaten tohtori Williamson kirjoitti:

”Siitä lähtien, kun Rollo julkaisi kirjansa diabeteksen hoidosta 1797 ja painotti kirjassaan hiilihydraattien rajoittamista diabeteksen hoidossa, on ollut selvää, että kaikista diabeteksen hoitoon käytetyistä menetelmistä ruokavalio on tärkein.”

Hiilihydraattien rajoittaminen hoitomuotona on tunnettu paljon kauemmin. Viljojen välttäminen – ​bìgǔ, tunnettiin jo Han-dynastian aikaan yli 2000 vuotta sitten.

Jin-dynastian aikana elänyt oppinut – Ge Hong väitti, että viljoja välttävien (bìgǔ​-ihmisten) keskuudessa ei ole ainuttakaan lihavaa ihmistä.

600-luvulla eräs toinen kiinalainen oppinut kirjoitti, että ennen maanviljelyn kehittymistä eläneet ihmiset olivat terveitä ja pitkäikäisiä, koska he eivät syöneet viljoja ja muita viljeltyjä kasveja.

Mitä ketoosi ketogeenisessä ruokavaliossa tarkoittaa?

Ketoosi arveluttaa monia ja se on helppo sekoittaa myrkylliseen ketoasidoosiin. Joskus täytyy haastaa luutuneet uskomukset, rimpuilla kuplasta ulos ja heittäytyä satumaiselle tutkimusmatkalle. Vain niin voi oppia.

Olemme viimeisen vuosisadan aikana ehdollistaneet itsemme hiilihydraattien orjiksi ja ravinnon sisältävien rasvojen vihollisiksi. Monet elävät vain syödäkseen 3-4 tunnin välein. Ruokaa napostellaan koko ajan ja sitä mietitään paljon enemmän kuin olisi tarpeen.

Hiilihydraattipainotteisella ruokavaliolla verensokerin jatkuvan sahaamisen seurauksena ravintoa on saatava säännöllisesti. Se pitää verensokerin tasaisena. Monille lounaan tai aamiaisen väliin jättäminen voi aiheuttaa itkupotkuraivareita ja vakavia keskittymisvaikeuksia. Insuliinin heittelehtiminen vaikuttaa kortisolin eritykseen ja sitä kautta mielialaan.

Rasvapainotteisella ruokavaliolla solut kuluttavat aterioiden välillä tehokkaasti kehon omia rasvavarastoja. Se pitää energiansaannin koko ajan tasaisena. Yhdellä tai kahdella aterialla ihminen pärjää hyvin, eikä keskittymiskyky laske tai nälkä piinaa muutaman tunnin välein.

Ohjeet, joiden mukaan ihmisen tulisi syödä 3-5 kertaa päivässä ovat vahvasti liioiteltuja maailmassa, jossa lihavien, aikuistyypin diabetesta- ja suolistosairauksia sairastavien jne. määrä kääntyi 1970-luvun lopulla jyrkkään kasvuun. Sydän- ja verisuonitaudit ovat yhä merkittävin ennenaikaisen kuoleman aiheuttaja. Niiden osuus kuolemantapauksista on laskenut, mutta tämä lasku voidaan selittää tupakoinnin vähenemisellä ja lääketieteen kehityksellä.

Monet lihovat ja sairastuvat, vaikka he noudattavat kirjaimellisesti ravitsemus- ja liikuntasuosituksia. On murheellista, että syy lihomisesta, sairastumisesta ja ennenaikaisesta kuolemasta tuomitaan täysin ihmisten omaksi syyksi, eikä myönnetä, että ihmiset myrkyttävät elimistöään nykyisten ravitsemussuositusten vaikutuksesta liiallisella sokerin saannilla ja epäterveellisillä, prosessoiduilla ja epävakailla rasvoilla. Tämä tiedettiin jo 1970-luvulla.

On totta, että ihmiset syövät liikaa ja napostelevat koko ajan, mutta se on seuraus sokeriaineenvaihdunnasta ja mm. greliinin ja leptiinin vaikutuksista nälkään. Tämän ongelman voi korjata ketogeenisellä ruokavaliolla.

Kertaus: Miten ravinto vaikuttaa elimistössä?

Hiilihydraatit, kuten tärkkelykset pilkotaan sokereiksi, proteiinit aminohapoiksi ja ravinnosta saatavat rasvat vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi.

Sokereista glukoosi on rasvan ohella elimistön tärkein polttoaine. Hiilihydraateista saatavat sokerit ovat ravintoaineita, joiden saamiseen kehittyy orjuuttava mielialoihin vaikuttava riippuvuus. Sokeria on saatava tasaisesti läpi vuorokauden, koska sen saannin väheneminen vaikuttaa kortisolin tuotannon kautta stressitasoihin ja mielialaan. Glykogeeneistä virtaava sokeri pitää kehon tyydyttyneenä illasta aamuun.

Glukoosi

Glukoosi imeytyy glut-kuljetusmolekyylien avulla ohutsuolesta verenkiertoon. Veressä haima reagoi verensokerin kohoamiseen ja erittää vereen insuliinia Langerhansin saarekkeiden beetasoluista.

Veressä insuliinimolekyylit etsiytyvät ja kiinnittyvät solujen insuliinireseptoreihin. Se signaloi solulle, että solukalvolle pitää saada solukalvon läpäisevä kanava, että glukoosi pääsee soluun.  Solulimassa tapahtuvassa glykolyysissä glukoosi hajotetaan kahdeksi pyruvaatiksi, jolloin solu saa kahden ATP-molekyylin verran energiaa.

Tämä ei riitä useimmille soluille, mutta veren punasolut, joilla ei ole mitokondrioita, tyydyttyvät tästä ja glykolyysissä tuotetut pyruvaatit pelkistyvät laktaatiksi. Tämä on anaerobista energiantuotantoa.

Useimmissa soluissa energiantuotanto jatkuu aerobisena energiantuotantona eli soluhengityksenä sitruunahappokierrossa ja elektroninsiirtoketjussa. Pyruvaatit kuljetetaan solun mitokondrioihin, jossa niistä ravistellaan viimeisetkin energianrippeet ulos. Solu saa yhdestä glukoosimolekyylistä kolmisenkymmentä ATP-molekyyliä energiaa ja elektroneja elektroninsiirtoketjuun.

Tämän hitaan oksidaation (palamisen) lopputuotteena on vettä ja hiilidioksidia, jotka poistuvat elimistöstä ihon ja hengityksen kautta.

Fruktoosi

Fruktoosin aineenvaihdunta tapahtuu maksassa. Suurin osa fruktoosista muutetaan glykogeneesissä glykogeeneiksi, eli kymmenistä tuhansista glukoosimolekyyleistä muodostuviksi polysakkarideiksi.  Glykogeenit muodostavat 20-40 glykogeenin ryppäitä, eli alfaruusukkeita. Maksa voi varastoida arviolta 70 grammaa tai 7 % painostaan sokeria.

Osa maksaan kuljetetusta fruktoosista syntetisoidaan glukoosiksi, joka vapautuu verenkiertoon. Jos veressä on liikaa glukoosia solujen energiantuotantoon ja glykogeeneihin, ylimääräinen glukoosi on pakko varastoida rasvasoluihin, jossa se de novo lipogeneesissä muutetaan triglyserideiksi. Muutama prosentti fruktoosista syntetisoidaan maksassa suoraan rasvaksi. Mitä rasva tekee maksassa. Se rakentaa rasvamaksaa.

Myös lihakset varastoivat sokeria glykogeeneinä. Lihasmassan määrästä riippuen luurankolihasten glykogeeneihin mahtuu 200-500 grammaa sokeria.

Glykogeenien turvin ihminen pärjää 1-2 vuorokautta. Kun verensokeri laskee aterioiden välillä, haima erittää vereen glukagonia. Glukagoni aktivoi glykogeenien purkamisen glukoosimolekyyleiksi, joita vapautuu verenkiertoon ja jälleen insuliinipitoisuus kasvaa. Näin verensokeri pysyy tasaisena myös aterioiden välillä ja yön aikana.  En keskity muiden sokereiden aineenvaihduntaan. Ravintoaineilla on erilaisia tehtäviä, tarkoituksia ja aineenvaihduntapolkuja.

Proteiinejakaan en käy sen tarkemmin läpi. Proteiinit pilkotaan ruoansulatuskanavassa aminohapoiksi, joita elimistö voi käyttää energianlähteenä, mutta tekee niin vain pakotettuna, koska aminohapot ovat arvokkaampia rakennusaineita kuin energiana.

1-2 päivän päästä glykogeenit tyhjenevät ja elimistö jää tyhjän päälle. Vai jääkö?

Kerroin jo, että glukoosi stimuloi insuliinin eritystä. Myös proteiinit ja rasva vaikuttavat insuliinin eritykseen, mutta niiden vaikutus on pieni glukoosiin verrattuna.  Kun vereen ei erity glukoosia glykogeeneistä, veren insuliinipitoisuus laskee ja elimistön on turvauduttava vararavintoon. Ilman insuliinia keho ei varastoi sokereita tai läskiä. Kun veren insuliinipitoisuus laskee, kehon energiavarastojen purkaminen voi alkaa.

Sokeriaineenvaihdunta

Kaloreiden rajoittaminen

Kaloreita rajoittamalla ja hiilihydraatteja sisältävällä ravinnolla solut saattavat turvautua lihasten purkamiseen energian saamiseksi. Kun insuliini estää varastorasvojen purkamisen, kehon on turvauduttava vapaisiin aminohappoihin ja viime kädessä lihasten proteiineihin energiansaannin turvaamiseksi.

Tämä on kiistelty aihe, mutta on tutkimuksia, joiden mukaan kaloreita rajoittavalla ruokavaliolla lihasmassa vähenee suhteessa enemmän ja nopeammin kuin kehon rasvapitoisuus. Vähän kaloreita sisältävällä ruokavaliolla lihaskuntoa on ylläpidettävä kuntoilemalla. Koska kuntoilu kuluttaa enemmän energiaa, se kasvattaa nälkää. Insuliini estää kehoa turvautumasta varastoituun rasvaan energianlähteenä, joten energia on saatava ravinnosta. Seurauksena on fysiologisesti mahdoton tilanne.

Jatkuva nälkä johtuu sokeriaineenvaihdunnan tekohengittämisestä, mikä estää runsaan insuliinipitoisuuden vuoksi rasvavarastojen purkamisen. Se tekee kaloreiden rajoittamisesta hyvin vaikean laihdutusruokavalion.

Laihduttaminen epäonnistuu usein jatkuvan nälän ja energiavajeen aiheuttaman heikotuksen vuoksi. Syy laihduttamisen epäonnistumiseen ei kuitenkaan ole laihduttajan heikkoudessa, vaan liittyy ihmisen aineenvaihduntaan, biologiaan ja kemiaan.

Kaloreiden ja rasvan rajoittaminen ei suojaa insuliiniresistenssilta ja  aikuistyypin diabetekselta.

Kun sokerit loppuvat

Glykogeenien loppuminen aloittaa hormonien ilotulituksen ja varastorasvan vapauttamisen adiposyyteistä. Vereen erittyy lipolyyttisiä hormoneja, kuten glukagonia, adrenaliinia, noradrenaliinia ja kortikotropiinia.  Nämä hormonit käynnistävät lipolyysin, jossa rasvasoluihin triglyserideinä varastoitu energia pilkotaan vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi, joita solut voivat käyttää muutaman aineenvaihduntareaktion jälkeen energiantuotannossa. Selitän tätä prosessia tarkemmin tuonnempana.

Ravinnosta saadut rasvat hajotetaan vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi, jotka kootaan ohutsuolen epiteelisolujen sytosolien miselleissä kylomikroneiksi. Ihania sanoja.

Rasvojen matka ruoansulatuskanavasta elimistöön

Ruoansulatus pilkkoo ravinnon triglyseridit monoglyseridiyksiköiksi lipaasientsyymien avulla. Rasvojen sulattaminen alkaa suussa, jossa lipaasi vaikuttaa niihin. Lipaasit eivät kuitenkaan vaikuta kolesteroliin, joka pysyy ehjänä aina ohutsuoleen ja epiteelisoluihin asti. Mahalaukussa lipaasientsyymit jatkavat lipidien kemiallista hajottamista. Myös ravinnon mekaaninen hajottaminen alkaa vatsalaukussa.

Lipidien imeytyminen tapahtuu ohutsuolessa. Haima erittää ohutsuoleen rasvoja pilkkovia entsyymeitä. Lipaasi aktivoi triglyseridien hydrolyysin, jossa triglyseridit pilkotaan vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliyksiköiksi. Näin rasvahapot pääsevät kulkemaan ohutsuolesta epiteelisoluihin.

Katabolinen aineenvaihdunta hajottaa suuremmat molekyylit ja anabolinen aineenvaihdunta kokoaa pienemmistä molekyyleistä suurempia rakenteita. Insuliini on anabolinen hormoni.

Rasvojen imeytyminen

Kun triglyseridit on hajotettu yksittäisiksi rasvahapoiksi ja glyseroleiksi, ne aggregoituvat sytosolin rakenteisiin, joita kutsutaan miselleiksi. Rasvahapot ja monoglyseridit poistuvat miselleistä ja diffundoituvat kalvon läpi päästäkseen suoliston epiteelisoluihin.

Ohutsuolen epiteelisolujen sytosolissa rasvahapot ja monoglyseridit kootaan uudestaan triglyserideiksi, jotka pakataan kolesterolin kanssa epiteelisolujen sytosolissa kylomikroneiksi. Ne ovat amfipaattisia, lipidejä verenkierrossa kuljettavia rakenteita. Kylomikronit kulkevat verenkierrosta rasvakudoksiin ja muihin kehon kudoksiin.

Entä stressi, kortisolitasot ja pakene-/taistele-reaktio!

”Kun kyse on elämästä ja kuolemasta, keho ei jätä meitä pulaan. Se valmistautuu taistelemaan evoluution varustamin keinoin. Pakene tai taistele -reaktio käynnistyy tarvittaessa hyvin nopeasti.”

Ulkoinen uhka laukaisee stressireaktion, joka tunnetaan pakene-/taistele-reaktiona. Siinä sympaattinen hermosto aktivoituu kohtaamaan ulkoisen uhan. Nykyään sellaisia uhkia on vähemmän, mutta nykyinen kiireinen elämäntapa voi aiheuttaa vastaavan stressireaktion.
Hiilihydraattipainotteisella ruokavaliolla insuliinitasojen runsas vaihtelu lisää stressihormoni kortisolin eritystä ja tämä vaikuttaa mm. mielialaan. Paasto ja ketogeeninen ruokavalio hillitsevät stressiä mm. lisäämällä gamma-aminovoihapon synteesiä.

GABA

Aivojen ja sydänlihaksen solut rakastavat rasvasta saatavaa betahydroksibutyraattia. Eräissä viimeaikaisissa tutkimuksissa tämän on todettu suojaavan aivoja ja sydänterveyttä. Ketoosilla on niin monia suotuisia vaikutuksia, että Yhdysvaltojen armeija tutkii menetelmiä, joilla sotilaat saadaan nopeasti ketoosiin, koska se lisää mm. valppautta ja keskittymiskykyä.

GABA, eli gamma-aminovoihappo, jota keho syntetisoi glutamaatista, on tärkein keskushermoston hermosolujen toimintaa jarruttava inhibiittori ja glutamaatin vastavaikuttaja.

Ketoosissa GABA:n tuotanto kiihtyy.

GABA lisää kasvuhormonin ja prolaktiinin synteesiä. Se parantaa unen laatua, auttaa nukahtamisvaikeuksissa ja vähentää stressiä, ärtyneisyyttä, jännitystä, surullisuutta ja hermostuneisuutta.

Monet rauhoittavat lääkkeet, kuten bentsodiatsepiinit ja barbituraatit lisäävät hermoston GABA-aktiivisuutta. Bentsodiatsepiinit ja eräät epilepsialääkkeet voimistavat aivojen ja sisäelinten gamma-aminovoihapon vaikutusta sitoutumalla gamma-aminovoihapporeseptoreihin, mikä saa aikaan keskushermoston toiminnan hidastumisen.

Barbituraattien vaikutusmekanismi on hieman erilainen, ne pidentävät suoraan kloridikanavan aukioloaikaa sitoutumalla GABA_A β-aliyksikköön.

Ideaalissa tilanteessa glutamaatin ja GABA:n välillä vallitsee homeostaasi, eli luonnollinen tasapaino. Hektisessä nykymaailmassa elimistön glutamaattipitoisuudet kohoavat herkästi ravinnon ja elintapojen seurauksena, mikä aiheuttaa ahdistusta, jännittyneisyyttä, stressiä, univaikeuksia, masennusta jne.

Glutamaatin ja GABA:n välisen homeostaasin häiriöt assosioituvat moniin sairauksiin ja poikkeamiin, kuten autismi, kaksisuuntainen mielialahäiriö, masennus, skitsofrenia, epilepsia, fibromyalgia, dementia, Lewyn-kappale-tauti, Alzheimerin tauti, tardiivinen dyskinesia (hitaasti kehittyvä liikehäiriö), Huntingtonin tauti, Parkinsonin tauti jne.

”Baklofeeni on GABA_B–agonisti eli se jäljittelee GABA:n vaikutusta elimistössä ja sitoutuu GABA_B-reseptoreihin. Baklofeenia käytetään yleisimmin keskushermoston toiminnan aiheuttaman liiallisen lihasjänteyden ja spasmien hoidossa. Sairauksia, joissa baklofeenia yleisesti käytetään, ovat muun muassa MS-tauti ja selkäydinvammat.” – Wikipedia

Paniikkihäiriötä sairastavilla GABA:n pitoisuus on terveitä verrokkeja selvästi vähäisempi ja vastaavasti glutamaatin määrä korkeampi. Keskushermoston toimintaan vaikuttavissa sairauksissa ruokavalio, joka lisää GABA:n synteesiä, voi vähentää oireita.

GABA vaikuttaa rentoutumiseen ja rauhoittumiseen. Glutamaatin vaikutuksesta keskushermosto stimuloituu yliaktiiviseen tilaan, mikä selittää sen vastavaikuttajan roolia rauhoittavana välittäjäaineena. Yksi oire hermovälittäjäaine GABA:n puutteesta tai häiriintyneestä toiminnasta on lepovapina.

Paaston ja ketogeenisen ruokavalion vaikutus vireystilaan

Paasto ja ketogeeninen ruokavalio vaikuttavat kortikotropiinin välityksellä sympaattisen hermoston vireystilaan, sillä ketoosissa elimistöön erittyy joitain samoja hormoneja kuin ”pakene-/taistele-reaktiossa”, jossa ihmisen sympaattinen hermosto vilkastuu ja valmistautuu pakenemaan tai puolustautumaan ulkoista stressitekijää vastaan.

Epilepsiapotilailla tehdyn tutkimuksen mukaan epileptikoiden kognitiiviset kyvyt, keskittyminen ja valppaus parani ketogeenisellä ruokavaliolla. Lue tästä.

Ketoosi johtaa vireystilan paranemiseen hieman samaan tapaan kuin pakene-/taistele-reaktio. Sympaattisen hermoston toiminta vilkastuu kortikotropiinin ja sen indusoimien hormonien vaikutuksesta. Seurauksena on kuitenkin tyyni, hieman euforinen, valveutunut, vahva ja energinen olo. Erona pakene-/taistele-reaktioon on ainakin se, että paasto ja ketogeeninen ruokavalio lisäävät stressihormoni kortisolin ja glutamaatin vaikutuksia hillitsevän GABA:n synteesiä. Tämä laskee stressiä ja rauhoittaa. Lue tästä!

Olen ketoosissa, mutta en laihdu. Miksi?

Jos ketoosin näyttävät mittatikut osoittavat, että olet selvästi ketoosissa, mutta laihtuminen on hidasta tai olematonta, mistä tämä voi johtua?

Tämä johtuu siitä, että keho ei tuhlaa ketoneita virtsaan. Solut polttavat ketonit ja jäänteenä on hiilidioksidia ja vettä.

Mutta, jos ravinto sisältää riittävästi rasvaa tai proteiineja elimistön energiantarpeen tyydyttämiseksi, elimistö käyttää ensin ravinnosta saatavan rasvan/proteiinit ja turvautuu vasta toissijaisesti varastorasvaan. Tällaisessa tilanteessa varastorasvan polttaminen on tehotonta ja ketoneita erittyy enemmän virtsaan. Nyt ketoosi näyttää vahvalta, mutta laihtumisen kannalta se on tehoton.

Ketogeenisen ruokavalion selkein hyöty on siinä, että se poistaa esteen rasvavarastojen hyödyntämiseltä ja toisaalta pitää nälän tehokkaasti loitolla. Elimistön kokonaisenergia tavallisesti laskee ketogeenisellä ruokavaliolla ja siksi keho turvautuu rasvavarastoihin.

Jos ihminen ei herää keskellä yötä syömään pekonia ja voita, rasvavarastoja poltetaan, mutta ajallinen rasvanpolttoikkuna on kaventunut suhteellisen lyhyeksi ja siksi läskin polttaminen on hidasta.  Ketoosissa ihminen ei liho kovin herkästi, koska rasvaa ja sokereita varastoivan insuliinin pitoisuus pysyy jatkuvasti matalampana kuin hiilihydraatteja sisältävällä ravinnolla, mutta, jos rasvaa syö enemmän kuin tarvitsee, laihtuminen ei oikein pääse käynnistymään.

Vastaavasti, kun energia saadaan hiilihydraateista, solut käyttävät ensin ravinnosta saadun glukoosin ja turvautuvat vasta toissijaisesti maksan ja lihasten glykogeeneihin varastoituihin sokereihin. Energiavajeessa turvaudutaan glykogeenien tyhjentymisen jälkeen rasvaan.

The great tragedy of science – the slaying of a beautiful hypothesis by an ugly fact. – Thomas Huxley

Tieteen suurin tragedia on kauniin hypoteesin kumoaminen rumilla tosiasioilla.

Olemme ehdollistuneet makeaan ja herkulliseen hypoteesiin, joka laadittiin 1970-luvun loppupuolella sokeriteollisuuden rahoittamana.  Hypoteesin mukaan ravinnon rasvat ja erityisesti tyydyttyneet rasvat ja kolesteroli ovat syypäitä melkein kaikkiin tunnettuihin sairauksiin.

Koska sokerit ovat elimistön tarvitsemaa hyvää energiaa, niiden välttäminen on suorastaan hullua. Näin me olemme oppineet ja näin useimmat uskovat yhä.

Ruma tosiasia on, että erityisesti nopeat hiilihydraatit altistavat aikuistyypin diabetekselle, sydän- ja verisuonitaudeille, suolistosairauksille ja syöville. Rasvoista on valehdeltu viisi vuosikymmentä ja koko ravitsemusohjeiden perusta on rakennettu sokeri- ja kasviöljyteollisuuden vääristeltyjen tutkimusten varaan. Lue tästä.

Sokeri- ja kasviöljyteollisuuden valheiden seurauksena on aikaansaatu maailmanlaajuinen diabetesepidemia, lihavuusepidemia ja yleisemmin kardiometabolisten sairauksien epidemiat.

Tähän vaikuttaa erityisesti se, että monityydyttämättömät kasvirasvat ovat hyvin epävakaita ja hapettuvat siksi helposti. Ne myös muodostavat kuumennettaessa aldehydejä ja polymeerejä.

Taistelu tyydyttyneitä rasvoja (voi, kookosöljy, tali, laardi, palmuöljy) vastaan alkoi vuonna 1977. Sen seurauksena ylipainon, tyypin 2 diabeteksen ja syöpien esiintyminen kääntyi jyrkkään kasvuun. Sydän- ja veritautikuolemien määrä lisääntyi myös, mutta tupakoinnin väheneminen ja lääketieteen yleinen kehitys on kääntänyt sydän- ja verisuonitaudit lievään laskuun.

Tilastollisesti sydän- ja verisuonitaudit olivat hyvin harvinaisia vielä 1800-luvulla, mutta niiden suunta lähti kasvuun 1910-luvun jälkeen, kun ensimmäisen kasviöljyt tulivat markkinoille ja kasvu kiihtyi sitä mukaa kuin monityydyttämättömillä kasvirasvoilla korvattiin luonnollisia rasvoja.
Statiineja käytetään nykyään valtavasti ja kynnys niiden määräämiseen madaltuu koko ajan. Kysymys on: Miksi haluaisimme laskea kolesterolia statiineilla? Kolesteroli on tärkeässä roolissa useimpien hormonien ja ruoansulatusnesteiden tuotannossa. Ihmiset tarvitsevat kolesterolia. Se ei ole mikään mörkö, vaikka niin uskotellaan.

Paha LDL-kolesteroli nousee laihduttamisen ja liikunnan seurauksena, mutta laskee, kun ihminen syö muutaman päivän hyvin rasvapainotteisesti. Mitä helvetin järkeä siinä on?

Kun syömme runsaasti rasvaa kolmen vuorokauden ajan ennen kolesterolimittausta, LDL laskee. Se kuulostaa järjettömältä, mutta niin kuitenkin kuulemma tapahtuu, koska lipoproteiinit, kuten LDL, ovat varastorasvasta purettujen vapaiden rasvahappojen kuljetusmolekyylejä ja kylomikronit ravinnosta saatujen rasvojen kuljetusmolekyylejä. Logiikka on siinä, että kun keho saa riittävästi rasvaa, veren kylomikronien määrä kasvaa ja vastaavasti muiden lipoproteiinien määrä laskee. En tiedä kuinka totta tällainen väite on.

Sinänsä elimistö syntetisoi itsenäisesti kolesterolia ja LDL kuljettaa kolesterolia soluihin, koska sitä tarvitaan osana steroidihormonien synteesiä. Myös D-vitamiini on osa tätä samaa kolesterolisynteesiin liittyvää aineenvaihduntaketjua. Lipoproteiinien tärkein tehtävä on kuljettaa rasvaa solujen energiantuotantoon ja toissijaisesti viedä kolesterolia soluille, jotka tarvitsevat kolesterolia mm. steroidihormonien synteesiin ja solujen uusiutumiseen.

Rasvojen metaboliaan vaikuttavat useat entsyymit. Hydrolyysin jälkeen rasvahapot imeytyvät ohutsuolen seinämän epiteelisoluihin, jossa rasvahapot pakataan kylomikroneiksi.

Ted Naimanin, Jason Fungin ja Ivor Cumminsin hypoteesi on olennaisilta osiltaan seuraava:

Rasvasolujen täyttyessä ihminen lihoo. Kun rasvasolut ovat täynnä, ne jakautuvat. Kerran syntyneet rasvasolut eivät yleensä häviä eli adiposyyttien määrä ei laihtumisesta huolimatta yleensä laske. Sen sijaan rasvasolujen sisältämä massa kasvaa herkästi insuliinin vaikutuksesta. Rasvasolujen tyhjentäminen varastoenergiasta ja käyttäminen solujen tarvitsemaksi energiaksi ei kuitenkaan ole helppoa.

Jokin estää rasvasolujen tyhjentämisen. Aineenvaihdunta ei turvaudu varastoituun energiaan, jos elimistö saa muuta ravintoa. Eikö tämä ole itsestään selvä asia ja täysin yhdenmukainen perinteisen kaloriteorian kanssa? Periaatteessa joo, kyllä, ehkä ja ehkä ei.

Aineenvaihdunta ei käytä rasvasoluihin varastoituja rasvoja, koska insuliini estää rasvasolujen purkamisen, eli lipolyysin käynnistymisen.

Insuliinia tarvitaan energia-aineenvaihdunnassa glukoosin hyödyntämiseen sekä ylimääräisen energian varastoimiseen maksan ja lihasten glykogeeneihin sekä rasvakudoksen soluihin.

Insuliini säätelee glukoosin ja rasvan aineenvaihduntaa

Mitä enemmän verenkierrossa kiertää insuliinia, sitä vaikeampaa on tyhjentää rasvasoluihin varastoitunutta energiaa.

Ted Naiman: ”You filled up your fat cells, because you suck at burning fat because you eat too much glucose… you’re eating carbs and glucose, you’r not burning fat, it accumulates, you fill up your adipose.”

Glukoosi kohottaa veren insuliinipitoisuutta enemmän kuin proteiinit ja valtavasti enemmän kuin ravinnosta saadut rasvat. Ted Naiman nostaa keskusteluun tärkeän ilmiön, joka tunnetaan nimellä Randle-sykli.

Insuliinista riippumatta glukoosi estää varastoidun rasvan käyttämisen energianlähteenä

Ted Naiman: ”Glucose and fat are oxidized reciprocally, so anytime you’re burning more glucose you’re burning less fat, and more fat you’re burning, less glucose, right?”

Olemme ehdollistaneet itsemme sokeripolttoisiksi biologisiksi koneiksi, mutta se ei tarkoita sitä, etteikö elimistömme osaisi käyttää rasvaa energian lähteenä.

Jos glykogeenejä ei tyhjennä ankaralla liikunnalla, paastolla tai vähän hiilihydraatteja sisältävällä ravinnolla, ne pysyvät niin täysinä, että ravinnosta saaduille ylimääräisille sokereille ei ole muuta paikkaa kuin rasvakudos.

Aineenvaihdunnan kannalta tilanne on ongelmallisempi. Elimistön käyttäessä hiilihydraatteja, se ei käytä rasvoja. Niinpä insuliini varastoi myös ravinnon sisältämiä rasvoja ja estää rasvavarastojen käytön energiaksi.

Elimistö suosii nopeinta ja helpointa energianlähdettä, mikä estää tehokkaan rasvojen polttamisen. Liikunta tehostaa aineenvaihduntaa ja ylläpitää terveyttä, mutta laihduttamisen kannalta liikunta on paljon ruokavaliota merkityksettömämpi tekijä.

Haima vaikuttaisi olevan viimeinen paikka, johon rasvaa kumuloituu. Mutta samalla, kun haima rasvoittuu, haiman insuliinia tuottavien beetasolujen toiminta häiriintyy.

Ongelma on, että insuliinin tuotannon loppumisen seurauksena elimistö tarvitsee lääkeinsuliinia. Se hidastaa entisestään rasvasolujen purkamista ja polttamista energiaksi. Insuliini lihottaa; tämä kerrotaan eräässä käytetyimmistä lääketieteen oppikirjoista, johon useimmat lääketieteen opiskelijat tutustuvat opintojensa yhteydessä.

On monia epäterveellisiä elämäntapoja, jotka pahentavat insuliiniresistenssiä. Näitä ovat mm. tupakointi, riittämätön uni ja huono omega3-omega6 -rasvojen saantisuhde.

Ivor Cumminsin mukaan merkittävin insuliiniresistenssiä pahentava tekijä on fruktoosi, jota saadaan esimerkiksi pöytäsokerista.

Virvoitusjuomat ovat tutkimusten mukaan edelleen ainoa suoraan liikalihavuuteen assosioituva elintarvike. Coca-Cola kieltää tällaiset tutkimukset, koska tietenkään ne eivät voi olla totta. Margo Wootan saattaisi väittää, että lihomisen aiheuttavat virvoitusjuomien kalorit.  Robert Lustig painottaisi, että lihomisen taustalla on fruktoosi ja fruktoosin aineenvaihdunta, jotka myös osallistuvat insuliiniresistenssin kehittymiseen yhdessä seriini-fosforyloivan insuliinireseptori IRS-1 kanssa.  Tuosta voi jokainen sitten valita oman henkilökohtaisen Jeesuksensa.

“​High carbohydrate intake was associated with higher risk of total mortality, whereas total fat and individual types of fat were related to lower total mortality. Total fat and types of fat were not associated with cardiovascular disease, myocardial infarction, or cardiovascular disease mortality, whereas saturated fat had an inverse association with stroke. Global dietary guidelines should be reconsidered in light of these findings.​” – Lancet

Ketogeeninen ruokavalio on tutkimusten valossa järkevin tapa ehkäistä ja hoitaa aikuistyypin diabetesta, kuten seuraavat tutkimukset osoittavat.

Päätän satumaisen tutkimusmatkani tähän. Ohessa on murto-osa tutkimuspapereista, jotka tukevat ketogeenistä ruokavaliota. Ne voivat olla oikeassa tai väärässä tai jotain siltä väliltä.

Tosiasia on kuitenkin, että insuliiniresistenssi ja kardiometaboliset sairaudet ovat lisääntyneet järkyttävän nopeasti ja jokin selitys sille on. Luultavin selitys on, että tavassamme syödä on jotain perustavalla tavalla väärin. En puhu vain suomalaisista tai eurooppalaisista, sillä metabolinen oireyhtymä, ylipaino ja aikuistyypin diabetes ovat maailmanlaajuisia ongelmia.

Pyydän nöyrimmästi anteeksi, jos kirjoitukseen eksyi huolimattomuus- ja/tai asiavirheitä.

Luettavaa tähän artikkeliin liittyen:

The effects of the ketogenic diet on behavior and cognition [Neuroprotective]

Novel ketone diet enhances physical and cognitive performance

Diet-Induced Ketosis Improves Cognitive Performance in Aged Rats

Dietary ketosis enhances memory in mild cognitive impairment

​In addition, due to its neuroprotective capacity​

Ketogenic diet improves the spatial memory impairment…

A ketogenic amino acid rich diet benefits mitochondrial homeostasis…

The antidepressant properties of the ketogenic diet

​The adult KD offspring exhibit reduced susceptibility to anxiety and depression​…

​ketogenic diets reduce hunger and lower food intake​

Improvement in age-related cognitive functions and life expectancy by ketogenic diets

Effects of Ketogenic Diets on Cardiovascular Risk Factors: Evidence from Animal and Human Studies​

Efficacy of ketogenic diet on body composition during resistance training in trained men: a randomized controlled trial​

Beneficial effects of ketogenic diet in obese diabetic subjects.​

Ketogenic diet in cancer therapy​

The Ketogenic Diet: Uses in Epilepsy and Other Neurologic Illnesses

Ketogenic diet in endocrine disorders: Current perspectives​

D-beta-hydroxybutyrate rescues mitochondrial respiration and mitigates features of Parkinson disease.

D-beta-hydroxybutyrate protects neurons in models of Alzheimer’s and Parkinson’s disease.

A ketogenic diet reduces amyloid beta 40 and 42 in a mouse model of Alzheimer’s disease.

Mitochondrial biogenesis in the anticonvulsant mechanism of the ketogenic diet.

Ketones inhibit mitochondrial production of reactive oxygen species production following glutamate excitotoxicity by increasing NADH oxidation

Ketone bodies are protective against oxidative stress in neocortical neurons.

Application of a ketogenic diet in children with autistic behavior: pilot study.​

The anti-depressant properties of the ketogenic diet. Biol Psychiatry.​

Diet-induced ketosis increases capillary density without altered blood flow in rat brain​              .​ “

​Growth of human gastric cancer cells in nude mice is delayed by a ketogenic diet supplemented with omega-3 fatty acids and medium-chain triglycerides​

Stroke outcome in the ketogenic state – a systematic review of the animal dat​       a​

β-hydroxybutyrate: Much more than a metabolite​ 

Potential Synergies of β-Hydroxybutyrate and Butyrate on the Modulation of Metabolism, Inflammation, Cognition, and General Health​

​A very low carbohydrate ketogenic diet improves glucose tolerance in ob/ob mice independently of weight loss

Effects of beta-hydroxybutyrate on cognition in memory-impaired adults.​

The therapeutic implications of ketone bodies: the effects of ketone bodies in pathological conditions: ketosis, ketogenic diet, redox states, insulin resistance, and mitochondrial metabolism.  ​

β-Hydroxybutyrate Elicits Favorable Mitochondrial Changes in Skeletal Muscle

​Fueling Performance: Ketones Enter the Mix.

D-β-Hydroxybutyrate rescues mitochondrial respiration and mitigates features of Parkinson disease

https://peterattiamd.com/how-to-make-a-fat-cell-less-not-thin-the-lessons-of-fat-flux/

https://epublications.uef.fi/pub/urn_nbn_fi_uef-20190622/urn_nbn_fi_uef-20190622.pdf

Esidiabeteksessa verensokeri on selvästi koholla, mutta ei vielä niin korkea kuin diabetekseen sairastuneilla. Esidiabeteksen toteamisen jälkeen on tärkeää kiinnittää ravintoon ja elintapoihin enemmän huomiota. Todetuista esidiabetes-tapauksista jopa seitsemän kymmenestä johtaa aikuistyypin diabetekseen. Lue tästä.

Ruokavalio- ja elämäntapamuutokset pienentävät esidiabetes-diagnoosin saaneiden riskiä sairastua aikuistyypin diabetekseen jopa 40-75%.

Elämäntapamuutoksiin kuuluvat säännöllinen liikunta ja terveellinen ruokavalio. Terveellisestä ruokavaliosta on useita keskenään ristiriitaisia näkemyksiä. Eräiden tutkimusten mukaan ketogeeninen ruokavalio voi pienentää diabetekseen sairastumisen riskiä. Onko näin?

Uhkakuvia ja pelkokertoimia

Olen ketoillut alun kolmatta viikkoa. Sitä voi verrata laskuvarjohyppyyn ilman laskuvarjoa. Ketoilu tappaa yhtä varmasti kuin ydinsota ja marraskuun märkä pimeys Helsingissä. En laske leikkiä. Kaikki vähähiilihydraattista ruokavaliota noudattavat kuolevat sataprosenttisen varmasti.

Tämä on pelottavaa, sillä edes täyskäännös ruisleipään, vähärasvaisiin ruokiin, pehmeisiin rasvoihin ja kasviksiin ei pelasta kerran ketoillutta harhaoppista mitenkään. Vain Jumbo voi pelastaa.

Maailman yli 400 miljoonasta diabeetikosta ja 2,8 miljoonaa lihavuuteen vuosittain kuolevasta vain kourallinen sairastui tai kuoli vähähiilihydraattisen ruokavalion vuoksi. He sairastuivat ja kuolivat, koska se on Jumbon tahto. Tai ehkäpä ei.

LCHF-ruokavaliot eivät uhkaa kansallista tai edes monikansallista turvallisuutta. Joidenkin pohdintojen mukaan ketogeeninen ruokavalio voi tosin olla uhka sokeri-, lääke- ja elintarviketeollisuudelle. Se on kaiketi lööperiä.

Vähähiilihydraattista ruokavaliota demonisoidaan osin aiheettomasti. The Lancet julkaisi hiljattain tutkimuskatsauksen, jonka mukaan vähiten hiilihydraatteja syövien kuolleisuus kaikkiin syihin kasvoi kohtuullisesti hiilihydraatteja syöviä verrokkeja enemmän. Clickbait-uutisen lopuksi mainittiin lyhyesti, että tosiasiassa U-käyrän toisella puolella myös eniten hiilihydraatteja syövien kuolleisuus kaikkiin syihin kasvoi.

Miksi näin on? Mitä uutisella haluttiin kertoa?

Enkä sillä haluttiin kertoa, että ketoilu on helvetin vaarallista, moraalitonta ja halveksittavaa ja sitä vastaan on taisteltava kaikin kuviteltavissa olevin keinoin.

Kaikista uusitupalaisimpien näkemysten mukaan karppaus aiheuttaa, jos ei maailmanloppua, niin ainakin 10-15 miljoonaa uutta sydäntautitapausta pelkästään Suomessa. Näistä arviolta 83 % kuolee seuraavien 3-5 kuukauden sisällä. Jotkut onnettomuuksiin, toiset itsemurhiin ja useimmat hiilihydraattien välttämisen aiheuttamiin komplikaatioihin ja yleisvitutukseen. No niin. Siinäpä tuo saatanan sarkasmi taas tuli. Anteeksi.

Ehkäpä tärkeää ei ole niinkään makroravinteiden osuudet, vaan tasapuolinen ruokavalio ja mikroravinteiden  riittävä saanti. Sitä sietää harkita. Laihtumisen kannalta tällaiseen viittaa Stanfordissa tehty tutkimus, jossa verrattiin LCHF-ruokavaliota vähän kaloreita sisältävään ruokavalioon. Osallistujat laihtuivat molemmilla dieeteillä, mutta seuratuissa ryhmissä oli laihtumisen suhteen suuria sisäisiä eroja.

Ei ole vain yhtä tapaa syödä oikein tai väärin

Ihmiset syövät väärin ja sairastuvat. Se ei ole varsinaisesti kenenkään syy. Se on ennemminkin seuraus siitä, että ruokateollisuus tarjoaa yhä enemmän korkean glykeemisen kuorman ruokia, jotka sisältävät hyvin vähän elimistön tarvitsemia mikroravinteita.

Markkinointi ohjaa kuluttajat syömään halvemmalla, nopeammin, mutta laadullisesti heikompitasoista ruokaa. Sellainen maistuu lisättyjen sokereiden, transrasvojen ja viljojen ansiosta helvetin paljon paremmalta kuin parsa tai porkkana. Tämä johtaa lihomiseen ja kasvattaa sairastumisen riskiä.

Runsaasti energiaa sisältävä ruoka on helppoa, halpaa ja nopea valmistaa. Välttämättömiä ravinteita sisältävä ruoka vaatii enemmän työtä ja suunnittelua.  Kaikilla ei yksinkertaisesti ole aikaa ja energiaa valmistaa ruokaa itse, jolloin on houkuttelevaa turvautua nopeisiin ja halpoihin vaihtoehtoihin.

Ketogeeninen LCHF-ruokavalio ei ole täydellinen tai ainoa terveyttä ja painonhallintaa ylläpitävä ruokavalio, mutta jos sen toteuttaa monipuolisesti, se on ihan pätevä ja harkitsemisen arvoinen vaihtoehto.

Hiilihydraatit eivät pidä kylläisenä yhtä hyvin kuin rasvat. Hiilihydraatteja ja runsaasti huonoja rasvoja sisältävät herkut hampurilaisista donitseihin ja makeisista virvoitusjuomiin vaikuttavat aivojen mielihyväkeskukseen samaan tapaan kuin päihteet.

”On esitetty, että käytännöllisesti katsoen kaikkien riippuvuutta aiheuttavien aineiden addiktoiva vaikutus selittyy viime kädessä niiden kyvyllä vapauttaa dopamiinia aivojen nk. mielihyväkeskuksessa nucleus accumbensissa. (Duodecim)” Sokeri ja erityisesti fruktoosi vaikuttavat aivojen mielihyväkeskukseen samaan tapaan kuin kokaiini tai alkoholi. Sokeririippuvuus on kokonaan toinen juttu.

Lihominen on vain yksi oire aineenvaihdunnan särkymisestä. Muita oireita ovat metabolinen oireyhtymä, aikuistyypin diabetes, tulehdukselliset suolistosairaudet ja alkoholista riippumaton rasvamaksa. Kaikki ovat lisääntyneet räjähdysmäisesti 1970-luvun jälkeen.

Melkein kaikki lihavat sairastuvat metaboliseen oireyhtymään, joka johtaa yleensä aikuistyypin diabetekseen. Useimmille diabetesta sairastaville kehittyy rasvamaksa. Huonot ravitsemustottumukset edesauttavat yleensä jonkin tulehduksellisen suolistosairauden kehittymistä. Näitä voi käsitellä yksittäisinä ilmiöinä, mutta mielestäni ne ovat osa laajempaa ravitsemukseen liittyvää ongelmaa. Kardiometabolisten sairauksien epidemia uhkaa jo terveydenhoidon kantokykyä ja kansantaloutta.

Oikotietä terveyteen ei ole, mutta jotain on syötävä

En laske hiilihydraatteja. Tiedän, että niiden määrä jää kohdallani 20-50 grammaan päivässä. Rasvaa voisin syödä ehkä hieman enemmän, mutta proteiinien saanti saattaa kohdallani olla hieman tarvetta runsaampaa. Haluan välttää lihomisen ja erityisesti vyötärölihavuuden aiheuttamat sairaudet. Yritän siis laihtua paetakseni aikuistyypin diabetesta. Multippeliskleroottisena en haluaisi uusia taakkoja kannettavakseni.

Näin ketoilun kolmannella viikolla huomaan noudattavani jonkinlaista 6:1-variaatiota. Syön siis kuutena päivänä vähähiilihydraattisesti ja yhtenä päivänä melkein mitä vain kohtuuden ja järjen sallimissa puitteissa. Tämä ei mene kirjan mukaan, mutta katsellaan mihin tämä johtaa.

Ketopäivinä syön kahdesti päivässä ja oloni on koko ajan kylläinen ja energinen. En kaipaa aamu- ja iltapalaa, välipaloja tai herkkuja. Juon vettä, kahvia ja teetä (tarvittaessa punaviiniä tai sokeritonta lonkeroa). Aiemmin napostelin pitkin päivää jotakin ja energiatasot olivat koko ajan aivan nollassa.

Ketogeenisen ruokavalion suuri hyöty laihtumisen kannalta onkin juuri siinä, että rasva pitää kylläisenä pidempään ja naposteluhalu vastaavasti vähenee. Näin päivittäinen energiansaanti laskee ilman näläntunnetta ja suuria uhrauksia.

Varoitus: Ketogeeninen LCHF-ruokavalio ei välttämättä sovi kaikille. Pitkäaikaistutkimuksia LCHF-ruokavalion vaikutuksista terveydelle ei ole. En halua hehkuttaa ketogeenistä ruokavaliota minään muuna kuin mitä se on.

Parantaako ketogeeninen ruokavalio kaikki vaivat? Ei helvetissä paranna. Sellaista väittävät puhuvat paskaa ja myyvät jotain. Aineenvaihdunnan tasolla ketogeenisen ruokavalion toiminta tunnetaan ja se on hyvin tehokas laihdutusruokavalio kahdesta syystä:

1) rasva pitää kylläisenä, jolloin kokonaisenergiansaanti laskee, ja
2) ketogeeninen ruokavalio pakottaa elimistön turvautumaan läskivarastoihin energian saamiseksi, jolloin rasvan ”poltto” tehostuu.

Viralliset mallit, kuten ruokapyramidit eivät ole aivan huonoja, mutta niissä hiilihydraattien eli sokereiden määrä pidetään tarpeettoman korkeana ja rasvojen saantia kehotetaan välttämään tai suosimaan rasvattomia tai vähärasvaisia elintarvikkeita, vaikka rasvat ovat solujen uusiutumiselle sekä aivojen ja hermoston toiminnalle välttämättömiä ravintoaineita. Aivojen kuivapainosta 60 prosenttia on rasvaa. Kolesterolista – jota elimistö tuottaa itse kolesterolisynteesissä, 25 prosenttia on aivoissa. Rasva ja kolesteroli ovat mm. hermoratoja suojaavien myeliinieristeiden rakennusaineita.

Vähän hiilihydraatteja sisältävään ravintoon liittyy monenlaisia ennakkoluuloja, joiden mukaan LCHF-ruokavaliolla syödään vain proteiinia ja rasvaa. Se ei ole aivan totta. Ketogeenisellä ruokavaliolla on mahdollista syödä terveellisesti ja monipuolisesti, jos vain jaksaa nähdä vaivaa ja valmistaa terveellistä ja monipuolista ruokaa.

Usein ketoilija korvaa paljon tärkkelystä sisältävät korkean glykeemisen kuorman hiilihydraatit, kuten perunat ruokavalion sallimilla vihanneksilla. Terveellisten vihannesten ja kasvisten päivittäinen saanti todennäköisesti kasvaa LCHF-ruokavaliolla aiempaan verrattuna.

Diabetes: 1 & 2

Hölöttäminen sikseen. Aiheena on diabetes ja erityisesti ketogeenisen ruokavalion vaikutus diabetesta ehkäisevänä ruokavaliona. Tyypin 1 ja typin 2 diabetes ovat hyvin erilaisia sairauksia.

Tyypin 1 diabeetikon kohdalla hiilihydraattien välttämisen tuottama ketoosi voi johtaa hengenvaaralliseen ketoasidoosiin. Ketogeeninen ruokavalio ei siis sovi tyypin 1 diabetesta sairastavalle, mutta voi vähentää lääkityksen tarvetta tyypin 2 diabetesta sairastavilla.

Diabetekseen sairastuvan sokeriaineenvaihdunta on häiriintynyt. Insuliinintuotanto on loppunut tai solujen insuliinisensitiivisyys on heikentynyt. Haiman Langerhansin saarekkeiden beetasolujen tuottama elintärkeä insuliini on eräänlainen avain, jonka glukoosi tarvitsee päästäkseen solun sisälle.

Insuliinin ja glukagonin vaikutus

Ruokailun jälkeen veren sokeripitoisuus kasvaa. Haima reagoi tähän erittämällä vereen insuliinia. Solujen pinnalla on insuliinireseptoreita, joihin kiinnittyvä insuliinimolekyyli tuo solun läpäisevän kanavamolekyylin solukalvolle. Näin glukoosimolekyyli pääsee soluun, jossa se muutetaan solun tarvitsemaksi energiaksi solulimassa tapahtuvassa glykolyysissä ja mitokondrioissa tapahtuvassa sitruunahappokierrossa. Aerobisessa energiantuotannossa eli soluhengityksessä sokerit (ja rasvat) poltetaan vedeksi ja hiilidioksidiksi.

Kun veren glukoosipitoisuus laskee, haiman alfasolut erittävät vereen glukagonia. Se on insuliinin vastavaikuttajana energia-aineenvaihdunnan kannalta elintärkeä hormoni. Glukagoni aktivoi maksan ja lihasten sokerivarastojen eli glykogeenien purkamisen. Näin veren sokeripitoisuus pysyy tasaisena myös aterioiden välillä.

Mitä tapahtuu, jos ja kun elimistön sokerivarastot loppuvat? Kuoleeko ihminen? Ei. Glukagoni purkaa rasvasoluista rasvahappoja vereen. Se käynnistää maksan ja munuaisten soluissa ketogeneesin ja glukoneogeneesin.

Ketogeneesi ja glukoneogeneesi

Ketogeneesi tuottaa vereen vapautuneista rasvahapoista ketoaineita, joita solut voivat käyttää energianlähteenä. Tähän täysin arkiseen aineenvaihduntaprosessiin ei liity mitään mystiikkaa. Se on elimistön eräs luonnollinen selviytymismekanismi.

Glukoneogeneesi tuottaa mm. sitruunahappokierron väliaineista ja eräistä vapaista aminohapoista glukoosia.

Glukagoni käynnistää beetaoksidaation, glukoneogeneesin ja ketogeneesin. Insuliini keskeyttää nämä aineenvaihduntaprosessit.

Glukagonin vaikutuksesta soluissa käynnistyvässä beetaoksidaatiossa rasvahapot pilkotaan asetyylikoentsyymi-A:ksi eli aktiiviseksi etikkahapoksi. Se on kaikkien energiaravinteiden yhteinen väliaine sitruunahappokierrossa.

Näin rasvasolujen sisältämä rasva muutetaan solujen energiaksi kelpaavaan muotoon ja rasvaa aletaan polttaa solujen energiaksi. Atkinsin hypoteesin mukaan jatkuvasti korkeat insuliinitasot estävät elimistön rasvavarastojen tehokkaan käyttämisen, koska beetaoksidaatio, ketogeneesi ja glukoneogeneesi eivät ehdi kuluttamaan rasvoja, kun tarjolla on jatkuvasti helppoja ja nopeita hiilihydraatteja.

Tyypin 1 diabetes on autoimmuunitauti, jossa kehon oma immuunijärjestelmä tuhoaa insuliinia valmistavat Langerhansin saarekkeiden beetasolut. Tämän seurauksena haima ei pysty tuottamaan riittävästi elintärkeää insuliinia.

Ennen insuliinilääkityksen keksimistä tyypin 1 diabetes oli käytännössä kuolemantuomio. Insuliinilääkityksen ansiosta diabeetikot saavat elää melko normaalisti, mutta se edellyttää jatkuvaa tasapainoilua veren glukoosipitoisuuden tasaisena pitämiseksi. Liian korkea ja liian matala veren glukoosipitoisuus aiheuttavat diabeetikoille jopa hengenvaarallisia komplikaatioita. Diabetesta kutsuttiin aiemmin sokeritaudiksi, koska se vaikuttaa sokerin aineenvaihduntaan.

Tyypin 2 diabeteksessa solujen insuliinireseptorien ”lukkomekanismi” rikkoutuu niin, että vaikka insuliinimolekyylit koettavat kiinnittyä insuliinireseptoreihin, ne eivät kiinnity siihen toivotulla tavalla. Haima voi tuottaa yhä insuliinia, mutta solut eivät reagoi insuliiniin niin kuin niiden pitäisi reagoida. Tätä kutsutaan insuliiniresistenssiksi.

Tyypin 1 diabetes on erityisesti lasten ja nuorten sairaus, vaikka siihen voi sairastua vanhempanakin. Se edellyttää perinnöllisen alttiuden sekä yhden tai useamman sairastumisen laukaisevan tekijän. Tyypin 1 diabetes on hoidettavissa insuliinilääkityksellä, mutta ei parannettavissa. Se on elinikäinen sairaus. Diabetesta sairastavista noin 5 % sairastaa tyypin 1 diabetesta.

Tyypin 2 diabetes on elämäntapoihin liittyvä sairaus, johon sairastutaan yleensä aikuisena. Tosin se yleistyy pelottavan nopeasti myös ylipainoisten lasten parissa. Myös tyypin 2 diabetekseen liittyy perinnöllinen alttius, mutta siihen sairastumista voidaan ehkäistä ja oireita helpottaa elämäntapamuutoksilla.

Molemmissa tapauksissa diabetes voi johtaa erilaisiin komplikaatioihin, kuten sydän- ja verisuonitauteihin, munuaisten sairauksiin, sokeuteen, erilaisiin neurologisiin häiriöihin sekä verisuoni- ja elinvaurioihin.

Yhdysvalloissa jo lähes joka kymmenes ihminen (noin 30 miljoonaa) sairastaa diabetesta, mutta sairastuneista 25 % ei tiedä sairastavansa.

Paistettua chilillä maustettua kanaa ja kasviksia, porkkanaraaste ja jogurttikastike

Raskausaikainen diabetes paranee usein synnytyksen jälkeen, mutta joissain tapauksissa se voi johtaa aikuistyypin diabetekseen myöhemmin elämässä.

Diabeteksen syyt

Tyypin 1 ja tyypin 2 diabetes johtuvat eri syistä, mutta molempiin liittyy insuliini. Insuliini on haiman tuottama sokeriaineenvaihdunnalle elintärkeä hormoni.

Tyypin 1 diabetes

Autoimmuunitautien tarkkaa syntytapaa ei tunneta. Niissä immuunijärjestelmän virheellinen toiminta kohdistaa aktivaation kehon omia kudoksia vastaan. Diabeteksessa immuunijärjestelmä tuhoaa haiman Langerhansin saarekkeiden insuliinia tuottavia beetasoluja. Autoimmuunitaudit edellyttävät perinnöllisen sairastumisalttiuden sekä yhden tai useamman sairastumisen laukaisevan ympäristötekijän. Tyypin 1 diabeteksen saattaa laukaista jokin lapsuudessa sairastettu infektio. Tutkimus.

Sairastumisen riskiin vaikuttavat mahdollisesti:

• perinnölliset tekijät; suvussa esiintyy diabetesta
• eräät geenimuutokset
• muut sairaudet, kuten kystinen fibroosi ja perinnöllinen hemokromatoosi
• altistuminen infektioille, kuten sikotaudille, vihurirokolle ja tavalliselle herpesvirukselle (cytomegalovirus)
• matalat sikiöaikaiset D-vitamiinitasot

Tyypin 2 diabetes

Aikuistyypin diabeteksessa solut alkavat vieroksua insuliinia. Hiljalleen tauti etenee pisteeseen, jossa insuliinin tuotanto vähenee ja solut eivät pysty käyttämään glukoosia tehokkaasti. Glukoosi ei pääse soluihin ja sitä alkaa kerääntyä verenkiertoon. Insuliiniresistanssi ilmenee mittauksissa selvästi kohonneena verensokerina.

Insuliiniresistenssi voi syntyä, jos veren glukoosipitoisuus on jatkuvasti korkea ja veressä on runsaasti insuliinia. Solut ylikuormittuvat ja ”kyllästyvät” insuliiniin, jolloin ne reagoivat insuliinin vaikutuksiin huonommin.

Tyypin 2 diabeteksen selkeiden oireiden ilmenemiseen voi mennä vuosia. Taudin varhaisvaiheessa sairauden etenemistä voi vielä hidastaa ja oireita hillitä lääkkeiden, ruokavalion ja liikunnan avulla. Insuliinia ei sairauden alkuvaiheessa tarvita, mutta taudin edetessä insuliinin tarve kasvaa veren glukoosipitoisuuden tasaisena pitämiseksi.

Tyypin 2 diabeteksen riskitekijöihin kuuluvat:

• perinnöllinen alttius; suvussa esiintyy aikuistyypin diabetesta
• ylipaino ja lihavuus
• tupakointi
• huonot ruokatottumukset
• liikunnan puute
• eräät lääkkeet

Riskitekijät

Geneettiset tekijät sekä eräät ympäristömuuttujat voivat laukaista tyypin 1 ja tyypin 2 diabeteksen, mutta aikuistyypin diabeteksen voi välttää laihduttamalla, syömällä terveellisesti ja liikkumalla riittävästi. JAMA Oncology -julkaisu kertoo, että kuitujen ja maustamattoman jogurtin saanti laskee keuhkosyövän riskiä merkittävästi. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu jogurtin ja kuitujen vähentävän aikuistyypin diabeteksen riskiä.

D-vitamiini

On jonkin verran tutkimusnäyttöä siitä, että riittävä D-vitamiinin saanti laskee diabetekseen sairastumisen riskiä. Erityisesti odottavan äidin ja sikiön matalat D-vitamiinitasot voivat altistaa sairastumiselle myöhemmin elämässä. 2017 julkaistun tutkielman mukaan D-vitamiinin vajaus heikentää mm. immuunijärjestelmän säätelyä ja solujen insuliiniherkkyyttä; tämä puolestaan lisää diabetekseen sairastumisen riskiä.

Rintaruokinta

Rintaruokinta voi laskea lapsen riskiä sairastua tyypin 1 diabetekseen. 2012 julkaistu tutkimus tulkitsi rintaruokinnan suojaavan lasta tyypin 1 diabetekseen sairastumiselta, mutta tieteellinen näyttö rintaruokinnan suojaavasta vaikutuksesta jäi melko ohueksi.

Oireet

Diabeetikko voi kärsiä monenlaisista alhaisen verensokerin aiheuttamia oireita ja komplikaatioita.

Aikuistyypin diabetekseen liittyy metaboliseen oireyhtymään viittaavia piirteitä, kuten lihavuutta, korkeaa verenpainetta sekä sydän- ja verisuonitauteja. Inflammaatio vaikuttaa metaboliseen oireyhtymään ja aikuistyypin diabetekseen.

Ketoilijan jauhelihasalaattia

Hyperglykemia

Jos diabeetikon veren sokeripitoisuus kasvaa liian korkeaksi, seurauksena on hyperglykemia. Tämä voi johtaa pitkäkestoisiin komplikaatioihin, sokeutumiseen, sydän- ja verisuonitauteihin ja elinvaurioihin. Hyperglykemiaan liittyy usein lisääntynyt virtsaamisen tarve ja kova jano.

Hyperglykemia voi johtaa ketoasidoosiin, eli happomyrkytykseen, joka on diabeetikoilla hengenvaarallinen ja lääkärin hoitoa vaativa tila.

Ketoasidoosin yleiset oireet:

• hengitysvaikeudet
• makealta ja hedelmäiseltä haiseva hengitys
• pahoinvointi ja oksentelu
• kuiva suu
• kooma

Hypoglykemia

Diabetesta sairastavien pitää seurata veren sokeritasoja säännöllisesti. Diabetesta sairastavan verensokerin lasku liian alhaiselle tasolle viittaa hypoglykemiaan. Hypoglykemian voi aiheuttaa liian suuri annostus insuliinia tai insuliinia tuottavaa lääkettä.

Hypoglykemian oireita ovat:

• hikoilu, vilunväreet, kalpeus
• heikotus, vapina, hermostuneisuus, ahdistus
• kiihtynyt pulssi
• huimaus
• pahoinvointi
• väsymys
• päänsärky
• kihelmöinti

Hypoglykemian hoitamiseksi diabetesta sairastavan on saatava jotakin nopeaa hiilihydraattia, sokerivettä, makeisia tai glukagonitabletti. Hypoglykemia on hengenvaarallinen tila, jossa potilas tarvitsee nopeasti lääkärin apua.

Ilman asianmukaista hoitoa hiilihydraateilla tai glukagonilla hypoglykemia voi aiheuttaa:

• kohtauksia
• tajunnan menetyksen
• kooman

Diagnoosi

Tyypin 1 diabetes alkaa usein nopeasti ja varoittamatta. Kun oireita ilmenee, potilaan on syytä hakeutua lääkärin vastaanotolle, jotta diagnoosi varmistuu ja asianmukainen hoito voidaan aloittaa.

Esidiabetesta ja alkavaa tyypin 2 diabetesta sairastavalla ei välttämättä ole minkäänlaisia sairauteen viittaavia oireita. Aikuistyypin diabetes varmistuu verikokeilla mitattavalla glukoosilla.

Lihavien sekä muiden aikuistyypin diabeteksen riskiryhmään kuuluvien olisi hyvä tarkistuttaa veren glukoosipitoisuus säännöllisesti. Kohonneisiin glukoositasoihin on tärkeää reagoida nopeasti, koska näin taudin kehittymisen voi parhaimmillaan estää ja usein ainakin hidastaa. Testejä:

• AC1 eli glykatoitunut hemoglobiini (arvio 3 kk keskimääräisestä verensokerista)
• Paastoverensokeri (fP-gluk)
• Sokerirasituskoe (Pt-Gluk-R)

Verikokeiden tulosten perusteella tutkittavan verensokeritaso selvittää mahdollisen esidiabeteksen tai aikuistyypin diabeteksen.

Tyypin 1 diabeteksen hoitomahdollisuuksia immunosuppressiivisilla lääkkeillä tutkitaan, mutta vaikutukset ovat vielä epäselviä. Myöskään aikuistyypin diabetekseen ei tunneta parantavaa hoitoa, mutta elämäntapamuutokset ja suolen ohitusleikkaus voivat kääntää taudin suunnan ja johtaa remissioon.

Silputtu paprika, sipuli, valkosipuli ja chili

Kannattaisiko ketoilu?

1. Vähähiilihydraattinen ruokavalio auttaa painonpudotuksessa

Rasvan muuttaminen energiaksi edellyttää enemmän työtä kuin hiilihydraattien käyttäminen energiaksi. Kun elimistölle ei tarjota helppoa energiaa hiilihydraattien muodossa, elimistön on turvauduttava rasvavarastoihin. Tämä nopeuttaa laihtumista. Rasva myös pitää kylläisenä, mikä vähentää kokonaisenergian saantia. Brasilialaistutkimus osoitti, että vähän hiilihydraatteja sisältävä ruokavalio on kaloreita rajoittamista tehokkaampi laihduttamisessa:

”The role of very-low-carbohydrate ketogenic diets (VLCKD) in the long-term management of obesity is not well established. The present meta-analysis aimed to investigate whether individuals assigned to a VLCKD (i.e. a diet with no more than 50 g carbohydrates/d) achieve better long-term body weight and cardiovascular risk factor management when compared with individuals assigned to a conventional low-fat diet (LFD; i.e. a restricted-energy diet with less than 30% of energy from fat). Through August 2012, MEDLINE, CENTRAL, ScienceDirect,Scopus, LILACS, SciELO, ClinicalTrials.gov and grey literature databases were searched, using no date or language restrictions, for randomised controlled trials that assigned adults to a VLCKD or a LFD, with 12 months or more of follow-up. The primary outcome was bodyweight. The secondary outcomes were TAG, HDL-cholesterol (HDL-C), LDL-cholesterol (LDL-C), systolic and diastolic blood pressure,glucose, insulin, HbA1c and C-reactive protein levels. A total of thirteen studies met the inclusion/exclusion criteria. In the overall analysis,five outcomes revealed significant results. Individuals assigned to a VLCKD showed decreased body weight (weighted mean difference -0·91 (95% CI -1·65, -0·17) kg, 1415 patients), TAG (weighted mean difference -0·18 (95% CI -0·27, -0·08) mmol/l, 1258 patients) and diastolic blood pressure (weighted mean difference -1·43 (95% CI -2·49, -0·37) mmHg, 1298 patients) while increased HDL-C(weighted mean difference 0·09 (95% CI 0·06, 0·12) mmol/l, 1257 patients) and LDL-C (weighted mean difference 0·12 (95% CI 0·04,0·2) mmol/l, 1255 patients). Individuals assigned to a VLCKD achieve a greater weight loss than those assigned to a LFD in the longterm; hence, a VLCKD may be an alternative tool against obesity.”

2. LCHF voi suojata aivoja

Joidenkin tutkimusten mukaan ketoilu suojaa aivoja mm. ikääntymiseen liittyviltä muistisairauksilta kuten dementialta ja Alzheimerin taudilta sekä neurodegeneratiiviselta Parkinsonin taudilta. Kirjoitin aiemmin tutkimuksesta, jonka mukaan vähän hiilihydraatteja ja runsaasti rasvaa sisältävä ruokavalio voi vaikuttaa suotuisasti etenevään multippeliskleroosiin. Tutkimuksia tarvitaan enemmän. On kuitenkin viitteitä siitä, että ketogeenisellä ruokavaliolla on aivojen hyvinvointia suojaavia ominaisuuksia. Tutkimuksissa on havaittu, että ketogeeninen ruokavalio parantaa unen laatua ja lisää lasten tarkkaavaisuutta ja oppimiskykyä. Kyllä vain. En keksinyt omasta päästäni. Lue tästä.

Entä se diabetes ja ketoilu?

Ketogeeninen LCHF-ruokavalio auttaa aikuistyypin diabetesta sairastavaa ylläpitämään terveitä verensokeritasoja.

Hiilihydraatit kohottavat veren glukoosipitoisuutta enemmän kuin muut ruoat ja sen vuoksi haiman on eritettävä vereen enemmän insuliinia.

Hiilihydraattien vähentäminen auttaa tasapainottamaan veren glukoositasot ja estämään verensokerin suuria heilahduksia. LCHF ruokavalio laihduttaa ja vaikuttaa myös elimistön hiljaista tulehdusta (inflammaatio) hillitsevästi.

Tästä huolimatta LCHF ei ole yksinkertaisesti helvetin hyvä ruokavalio. Se voi helposti johtaa välttämättömien vitamiinien, mineraalien, kuitujen ja antioksidanttien liian vähäiseen saantiin, mikä voi aiheuttaa monia muita terveysongelmia. Tähän jokaisen ketoilijan on syytä suhtautua riittävällä hartaudella ja vakavuudella. Välttämättömät ravintoaineet ovat välttämättömiä, koska elimistö ei toimi oikein ilman niitä.

Yleisesti ottaen erittäin vähän hiilihydraatteja sisältävä ruokavalio sisältää vain 10-50 grammaa hiilihydraatteja vuorokaudessa, vähän hiilihydraatteja sisältävä ruokavalio on sellainen, jossa hiilihydraattien saanti rajoitetaan 50-100 grammaan päivässä ja kohtuullisesti hiilihydraatteja sisältävä ruokavalio sisältää 100-225 g hiilihydraatteja päivässä. Nämä ovat lukuja ja luvut ovat abstrakteja. Ihmisten tarpeet vaihtelevat ja omaa kehoa on syytä kuunnella tarkasti. Ilman varavarjoa ei pidä hypätä tuntemattomaan. On ihan järkevää ensin selvittää mistä on kyse ja millaisia mahdollisia riskejä radikaaliin ruokavaliomuutokseen voi liittyä.

Eräs varteenotettava vaihtoehto on laskea päivittäistä hiilihydraattien saantia tasaisesti ja seurata samalla millaisia vaikutuksia hiilihydraattien vähentämisellä on veren glukoositasoihin, verenpaineeseen, painoon, yleiseen jaksamiseen jne. Tällaiseen päästään pienillä muutoksilla. Lisätyistä sokereista, valkoisista jauhoista, makeisista, virvoitusjuomista, mehuista yms. on helppo luopua, eikä se edellytä radikaalia elämäntapamuutosta. Leivän voi korvata täysjyväleivällä, pastan ja riisin täysjyväversioilla ja runsaasti tärkkelystä sisältäviä perunoita voi vähentää.

Mitä sitten saa syödä ja mitä ei?

Tästä vallitsee lukemattomia koulukuntia ja jokainen on aivan ehdottomasti omasta mielestään täysin oikeassa. Viime aikoina LCHF-skeneen on liittynyt virallisia ravitsemussuosituksia painottavia virallis-vähähiilihydraattisia tendenssejä.  Eli hiilihydraattien rajoittamisen ohella kehotetaan myös välttämään rasvoja ja suosimaan rasvattomia lihoja. Ei kai siitä haittaa ole, mutta LCHF-ruokavalio lähtee ajatuksesta, että hiilihydraateista saatava energia korvataan rasvasta saatavalla energialla. Siihen ei vähärasvaiset tuotteet sovi.

• sallittuja vihanneksia (kaalit, parsa, vihreät lehtivihannekset, kesäkurpitsa, tomaatit, paprika jne.)
• esimerkiksi liha, kana, kala, pähkinät,
• virallisesti suositellaan rasvoiksi margariinia, oliiviöljyä, rypsiöljyä, mutta minä syön myös voita
• chia-siemenet (kuituja, proteiinia ja hyviä rasvoja)
• lanttu

Ruokavalion tavoitteista riippuen hedelmiä voi syödä niukasti. Hedelmät sisältävät sokeria, mutta myös monia kehon tarvitsemia ravintoaineita hyvässä muodossa. Hedelmä on kuitenkin terveellisempi vaihtoehto kuin makeiset.

Ruokavaliossa tulisi välttää:

• valmisruokia ja suolaisia snacksejä
• runsaasti sokeria sisältäviä herkkuja: kakkuja, makeisia, leivoksia, keksejä, virvoitusjuomia, mehuja
• tärkkelystä sisältäviä vihanneksia: peruna, maissi, riisi
• olutta ja alkoholia, mutta erityisesti olutta ja sokeria sisältäviä alkoholeja
• valkoista pastaa

Täysjyväleivät, linssit ja pavut sisältävät runsaasti hiilihydraatteja, mutta ruokavalion tavoitteista riippuen niitä voi satunnaisesti syödä niiden sisältämien tärkeiden ravintoaineiden vuoksi.

Kuinka hiilihydraatit vaikuttavat diabetekseen?

Vähähiilihydraattinen ruokavalio on eräs tehokkaimmista tavoista hallita verensokeria aikuistyypin diabeteksessa. Insuliiniresistenteillä ihmisillä veren glukoositasot voivat pysyä korkeina tunteja syömisen jälkeen. Runsaasti hiilihydraatteja sisältävä ruoka ei pidä kylläisenä, vaan ruokahalu palaa pian, vaikka elimistöllä ei olisi energiantarvetta. Tämä johtaa helposti naposteluun ja lihomiseen. Lue tästä.

LCHF

• lisää energiaa, tarkkaivaisuutta ja parantaa unenlaatua
• laskee veren keskimääräistä glukoositasoa ja HbA1c-tasoja
• vähentää napostelua ja makeanhimoa
• pienentää hypoglykemian riskiä
• auttaa pudottomaan painoa tehokkaasti ja ilman nälkää
• laskee diabetekseen liittyvien komplikaatioiden riskiä
• laskee kolesterolia

Ketoosi on normaali aineenvaihduntaprosessi. Kun elimistöllä ei ole riittävästi glukoosia solujen energian tuotantoon, aineenvaihdunta turvautuu varastorasvoihin, joista valmistetaan energiantuotantoon kelpaavia ketoaineita.

Ketogeenisellä ruokavaliolla (kuten Atkinsin ruokavalio) tavoitellaan ketoosia, jossa keho pakotetaan käyttämään läskiä polttoaineena. Hiilihydraatit ovat elimistön tärkein polttoaine, koska olemme opettaneet kehon käyttämään hiilihydraatteja energianlähteenä.

Elimistö osaa kuitenkin tuottaa energiaa varastoimastaan rasvasta. Se on oikeastaan rasvan keräämisen eli lihomisen tärkein pointti: rasva on varastoenergiaa.

Elimistö käyttää varastoenergiaa sitten, kun helppoja hiilihydraatteja ei ole saatavilla. Niin pitkään, kun elimistöä hemmotellaan herkullisilla sokereilla, rasvasolujen purkaminen energiaksi ei pääse alkamaan. Oleellista on veren insuliinipitoisuus. Kun veressä on insuliinia, glukagonia ei vapaudu. Glukagoni kuitenkin on välttämätön hormoni sokeri- ja rasvavarastojen purkamisessa. Vasta kun glukoosi loppuu ja insuliinin määrä laskee, glukagoni aloittaa rasvan muuttamisen energianlähteeksi kelpaavaan muotoon.

Käytännössä myös kaloreita rajoittamalla (vähärasvaisella) ruokavaliolla päästään samaan, mutta siinä hiilihydraateilla ”tekohengitetään” sokeripolttoista konetta, joten laihtuminen on ensimmäisten kuukausien aikana hitaampaa, ja nälkä sekä ruokaan liittyvät mielihalut suurempia. Myös vähärasvainen ruokavalio pakottaa elimistön turvautumaan varastorasvoihin, mutta hitaammin, koska helppoa glukoosia tarjotaan kokoa ajan.

Totesin aiemmin, että ketogeeninen ruokavalio ei ole suositeltava tyypin 1 diabetesta sairastaville. Ketoasidoosin riski siinä on suurempi kuin terveillä ja tyypin 2 diabetesta sairastavilla.

Tyypin 1 diabetesta sairastavat voivat hieman vähentää hiilihydraattien saantia välttääkseen verensokerin piikkejä, mutta vähähiilihydraattisella ruokavaliolla ei kannata leikkiä. Diabetes on hyvin vakava sairaus ja hiilihydraatit tyypin 1 diabeteksessa voivat olla elämän ja kuoleman asia.

Ketoosi

• Ketoosi käynnistyy, kun elimistöllä ei ole riittävästi glukoosia solujen energiantuotantoon
• Ketoosissa varastorasvoja muutetaan solujen energianlähteeksi kelpaaviksi ketoaineiksi
• Ketoaineet ovat happoja ja niiden lisääntyminen lisää veren happamuutta
• Hallitsematon ketoosi tyypin 1 diabetesta sairastavilla voi johtaa ketoasidoosiin eli happomyrkytykseen, joka on diabetesta sairastavalle hengenvaarallinen tila.

Onko LCHF sitten terveellistä?

On ja ei ole. Jos ketogeeniseen ruokavalioon saa lisättyä välttämättömät ravintoaineet, kuituja ja antioksidantteja, ketogeeninen ruokavalio voi olla hyvin terveellinen. Jos ruokavaliosta karsii kaikki kasvikset ja syö vain rasvaa ja proteiineja, se ei ole pidemmän päälle hyväksi. LCHF saattaa vaikuttaa suotuisasti esimerkiksi:

• sydän- ja verisuonitauteihin
• diabetekseen
• metaboliseen oireyhtymään
• aivojen terveyteen
• kolesteroliarvoihin
• verensokeriarvoihin
• verenpaineeseen

Terveyshyödyt ovat seurausta terveellisempien ruokavalintojen, laihtumisen ja elimistön hiljaisen tulehduksen helpottamisen yhteisvaikutuksesta. Kuitujen ja hyvien rasvojen lähteeksi suosittelen esimerkiksi chia-siemeniä.

Ketogeenistä ruokavaliota hyödynnetään lääkärin valvonnassa epilepsiaa sairastavien lasten hoidossa, sillä se vähentää sellaisten lasten epileptisiä kohtauksia, joilla muista hoidoista ja lääkkeistä ei ole apua. On jonkin verran tutkimusnäyttöä myös siitä, että aikuiset epileptikot hyötyvät ketogeenisen ruokavalion noudattamisesta, mutta tämä edellyttää laajempia ja kattavampia tutkimuksia.

Ketoosi ja diabetes

Diabeetikoilla ketoosi kertoo siitä, että veressä ei ole riittävästi insuliinia glukoosin prosessoimiseen. Virtsanäytteen ketoaineet kertovat, että potilaan diabetes-hoidot eivät pure toivotulla tavalla.

Tyypin 2 diabetesta (non-insulin dependent diabetes eli NIDDM) sairastaville voidaan suositella ketogeenistä ruokavaliota. Heillä haima tuottaa yhä jonkin verran insuliinia, mutta solut eivät pysty hyödyntämään insuliinia tehokkaasti sokeriaineenvaihdunnassa.

Ketogeenisessä ruokavaliossa ravinnon sisältämien hiilihydraattien määrää vähennetään. Hiilihydraattien vähentämisen tarkoitus on laskea veren glukoositasoja. Kaikki hiilihydraatit muutetaan glukoosiksi tai tuhansista glukoosimolekyyleistä muodostuviksi glykogeeneiksi. Hiilihydraatit siis kohottavat veren sokeripitoisuutta.

Ketogeenistä ruokavaliota noudattavien diabeetikkojen on seurattava tunnollisesti veren ketoaineiden tasoja. Jos ketoaineiden määrä nousee liian korkeaksi, seurauksena voi olla ketoasidoosi.

Ketoosissa ketoaineiden määrä on noin kymmenesosa ketoasidoosiin verrattuna. Tyypin 1 diabetesta sairastavien riski saada ketoasidoosi on merkittävästi suurempi kuin tyypin 2 diabetesta sairastavilla.

Ketoasidoosi

Ketoasidoosissa veren ketoaineiden määrät nousevat poikkeuksellisen korkeiksi ja myrkyttävät elimistöä. Tämä on äärimmäisen vakava tila, joka diabeetikoilla edellyttää lääkärin hoitoa.

Ketoasidoosin voi laukaista useampikin tekijä. Usein siihen vaikuttaa jokin sairaus ja sen seurauksena häiriintynyt hormonien tuotanto, jolloin insuliinin vastavaikuttajia voi muodostua normaalia enemmän.

Ketoasidoosi voi myös aiheutua liian vähäisestä insuliinilääkityksestä tai

• huumeiden käytön
• stressin
• fyysisen vamman
• leikkauksen

seurauksena. Ketoasidoosi on selvästi yleisempi tyypin 1 diabetesta sairastavilla, koska näillä haima ei tuota insuliinia.

Ketoasidoosin varhaisia oireita ovat:

• vatsakipu
• sekavuus ja keskittymisvaikeudet
• kuiva ja punoittava iho
• kova jano ja kuiva suu
• makeahkolta tai hedelmäiseltä haiseva hengitys
• lisääntynyt virtsaamistarve
• pahoinvointi ja oksentelu
• hengen ahdistus, nopea hengitys

Esidiabetes: Mitä syödä ja mitä vältellä?

Diabeteksen ehkäisyyn tähtäävä ohjelma (Diabetes Prevention Program) on osoittanut, että laihtuminen laskee diabeteksen riskiä 16 % jokaista vuodessa laihdutettua painokiloa kohden.

Perinteisesti esidiabetekseen sairastuneita kehotetaan syömään vähärasvaisia, vähäkalorisia ja runsaasti kuituja sisältäviä ruokia. Onko sellainen hyvä ruokavalio? Ravinnosta saadun kokonaisenergian vähentäminen laihduttaa ja ylläpitää kyllä terveyttä.

Jo muutaman kilon karistaminen elopainosta laskee huomattavasti diabeteksen riskiä. Vuonna 2001 julkaistu suomalainen diabeteksen ehkäisytutkimus osoitti, miten esidiabetes-vaiheessa diabeteksen syntyä voidaan ehkäistä. Tutkimuksessa seurattiin 500 esidiabetes-diagnosoitua lihavaa henkilöä. Puolet heistä sai ohjausta- ravinto ja liikuntatottumuksiin ja puolet toimi vertailuryhmänä. Koeryhmän tavoitteina oli: 5 prosentin painonpudotus, ruoan rasvan vähentäminen (alle 30 prosenttiin päivittäisestä energiasta), kovien rasvojen välttäminen ja vähärasvaisten tuotteiden suosiminen, ravinnon kuitujen lisääminen (täysjyväviljat) ja kohtuullinen liikkuminen (esim. puolen tunnin kävelylenkki päivittäin). Vuoden seurannan jälkeen koeryhmä oli laihtunut 4 kiloa enemmän kuin vertailuryhmä. Neljän vuoden seurannan jälkeen diabetes todettiin koeryhmässä 11:lla ja vertailuryhmässä 23:lla.

Esidiabetes ja diabetes

Terveillä paaston verensokeri on aamulla vähintään 8 tunnin syömättömyyden jälkeen alle 6 mmol/l tasolla, eikä verensokeri nouse laboratoriossa tehtävässä sokerirasitustestissä yli 7,7 mmol/l.

Esidiabeteksessa aamun paastoverensokeri on välillä 6,1-6,9 mmol/l tai kun verensokeri nousee sokerirasitustestissä välille 7,8-11,0 mmol/l.

Diabeteksessa paaston verensokeri (IP-gluc) on aamulla 7 mmol/l tai korkeampi kahtena eri päivänä tai verensokeri sokerirasitustestissä ylittää arvon 11,0 mmol.

Niin kutsuttu ”pitkäaikaissokeri” voidaan mitata verinäytteestä määrittämällä veren punasolujen hemoglobiinin sokeroituminen sokerihemoglobiini- eli HBA1c-kokeessa. Tämä kuvaa noin parin kuukauden verensokeritasoa. Jos HBA-1c on yli 48 mmol/mol, todetaan diabetes.

Glykeeminen indeksi ja glykeeminen kuorma

Glykeeminen indeksi (GI) kuvaa ruoka-aineen imeytyvien hiilihydraattien aiheuttamaa muutosta verensokerissa verrattuna referenssiruoka-aineeseen. Tällä pyritään seuraamaan hiilihydraattien imeytymisnopeutta. Suuri GGI tarkoittaa sitä, että verensokeri nousee nopeasti ja vereen vapautuu paljon insuliinia. Pieni GI kertoo hiilihydraatin tasaisemmasta imeytymisestä ja vähäisemmästä vaikutuksesta verensokeriin. Korkean glykeemisen indeksin elintarvikkeita ovat mm. perunat, valkoinen riisi, leipä, keksit, makeiset, sokeri jne.

Verensokeria säätelee monet tekijät. Elimistö pyrkii ylläpitämään tasaista verensokeria sillä, että maksan glykogeeneista vapautuu glukagonin vaikutuksesta glukoosia verenkiertoon aterioiden välillä. Syöminen kohottaa verensokeria, jolloin haimasta vapautuu insuliinia verenkiertoon. Insuliini pysäyttää maksan glykogeenien purkamisen ja käynnistää sokerivarastojen täydentämisen.

GI-taulukko (100 kuvaa suurinta vaikutusta verensokeriin. GI 0 ei vaikuta verensokeriin)

Taulukon lähde: Keittotaito

Glykeeminen indeksi on hyödyllinen työkalu hiilihydraattien ja niiden vaikutusten arviointiin. Esidiabetesta ja diabetesta sairastavien on tärkeää seurata hiilihydraattien määrää ja laatua. Mitä korkeampi GI, sitä nopeammin hiilihydraatit nostavat verensokeria.

Glykeeminen kuorma (glycemic load /GL)

Glykeeminen kuorma määrittelee ravinnon sisältämien hiilihydraattien laatua ja määrää. Sitä voidaan hyödyntää, kun lasketaan aterian vaikutusta veren sokeriin ja veren insuliinivasteeseen. Pelkkä GI ei kerro koko totuutta. Vähäisellä määrällä korkean GI-arvon ruokia ei ole suurta vaikutusta verensokeriin, ja siksi on tärkeämpää arvioida koko aterian vaikutusta verensokeriin ja insuliinivasteeseen eli glykeemista kuormaa. GL lasketaan seuraavasti:

GI x imeytyvän hiilihydraatin määrä / 100. Aterian glykemiakuormaa arvioitaessa lasketaan yhteen sen sisältämien ruoka-aineiden GL-arvot.

Mitä tämä tarkoittaa?

Täysjyväviljat ja runsaasti kuitua sisältävät ravintoaineet imeytyvät ruoansulatuskanavasta verenkiertoon hitaammin kuin ”nopeat hiilihydraatit”. Elimistö prosessoi sokerit ja raffinoidut hiilihydraatit nopeasti. Se kohottaa verensokerin nopeasti.

Korkea verensokeri ja happomyrkytys

Korkea verensokeri eli hyperglykemia aiheuttaa yleensä väsymystä, janon tunnetta, lisääntynyttä virtsaamistarvetta, pahoinvointia ja kuivumista. Pitkään jatkuessaan korkea verensokeri lisää riskiä sairastua diabeteksen lisäsairauksiin. Korkea verensokeri on 10-13,9 mmol/l ja hyvin korkea verensokeri yli 13,9 mmol/l.

Rasvahappojen aineenvaihdunta tuottaa ketoaineita, eli beetahydroksivoihappoa, asetetikkahappoa ja asetonia. Näiden määrä kasvaa elimistössä paastotilassa ja insuliininpuutoksen seurauksena. Ketoaineiden tuotanto on elimistön luontainen prosessi, mutta diabeetikoilla insuliinin puute voi johtaa elimistön happamoitumiseen ja happomyrkytykseen eli ketoasidoosiin, joka diabeetikoilla voi olla hengenvaarallinen tila. Ketoosi ja ketoasidoosi ovat kaksi eri asiaa.

Esidiabetesta sairastavien on tärkeää välttää sokeripiikkejä.

• ruoat, joiden GI on 55 tai vähemmän, nostavat verensokeria hitaasti
• ruoat, joiden GI on 56-69, kohottavat verensokeri keskinopeasti
• ruoat, joiden GI on 70 tai suurempi, nostavat verensokeria nopeasti

• Puhtaiden (raffinoitujen) sokereiden GI on yleensä korkeampi kuin luonnollisia sokereita sisältävien elintarvikkeiden, kuten hedelmien GI.
• Täysjyväviljojen GI on matalampi kuin raffinoitujenviljojen GI.
• Bataattien, useimpien vihannesten ja palkokasvien GI on pienempi kuin tärkkelystä sisältävien perunoiden ja maissin GI.
• Hedelmien kypsyminen lisää hedelmän sokeripitoisuutta ja GI-arvoa.
• Pastojen tärkkelyssidokset voivat olla sellaisia, että niillä on matalahko GI.
• Esikiehautetun (parboiled) riisin, basmati-riisin ja täysjyväriisin GI on pienempi kuin lyhytjyväisten puuroriisien ja jasmiiniriisin GI.

Hiilihydraattien laskeminen

Hiilihydraattimäärien laskeminen voi helpottaa ruokavalion seuraamista. Hiilihydraattien täydellinen poistaminen ruokavaliosta ei ole suositeltavaa, sillä monet hiilihydraatteja sisältävät vihannekset sisältävät tärkeitä terveyttä ylläpitäviä ravintoaineita.

Toisaalta monet vähän hiilihydraatteja sisältävät ravintoaineet voivat korvata runsaasti hiilihydraatteja sisältävät ravintoaineet.

Esimerkiksi:

Seuraavat ruoat sisältävät runsaasti tärkkelystä eli hiilihydraatteja:

• perunat
• pavut ja linssit
• riisi
• viljat
• maissi

Paljon hiilihydraatteja sisältävät kasvikset voi korvata mm. seuraavilla ravinne- ja kuitupitoisilla vähän hiilihydraatteja sisältävillä kasviksilla:

• parsa
• parsakaali
• porkkanat (vähän)
• selleri
• vihreät pavut
• salaatit ja tummanvihreät lehtivihannekset
• paprika
• pinaatti
• tomaatti
• kesäkurpitsa

Syö tasaisin väliajoin

Esidiabetesta sairastavan tulee pitää verensokeri mahdollisimman tasaisena.

Paastoaminen voi vaikuttaa merkittävästi verensokeritasoihin, joten pienet matalan- tai keskitason GI-arvon omaavat ruoat tasaisesti pitkin päivää pitävät verensokerin tasaisena ilman suuria piikkejä.

Asiantuntijat suosittelevat:

• syömään kolmesti päivässä. Aterioiden välillä ei tulisi olla yli 6 tunnin jaksoa.
• syömään tasapainoisesti ravinteiltaan rikasta, sopivassa suhteessa hiilihydraatteja, rasvoja ja proteiineja sisältävää ruokaa

Lautasmalli

Yksi tapa syödä terveellisesti ja tasapainoisesti on ns. lautasmalli, jota Yhdysvalloissa suosittelee paikallinen Diabetesliitto. Siinä puolet lautasesta täytetään vihanneksilla, neljännes proteiinia sisältävillä ruoka-aineilla ja neljännes hiilihydraateilla, kuten ruskealla riisillä tai kvinoalla.

Lautasmallissa jokaisen aterian tulee sisältää kolmea seuraavista neljästä ruoka-aineryhmästä.

• hedelmä tai vihannekset
• täysjyväviljat
• maito- ja meijerituotteet
• liha, kala, palkokasvit, linssit tms.

Laihtumisessa auttaa terveellisen ruokavalion lisäksi pienempi lautanen ja se, että välttää santsaamista ja ähkyksi syömistä.

DASH-dieetti

DASH on laajalti suositeltu ja terveelliseksi todettu ruokavalio. Sen tiedetään laskevan verenpainetta, mutta se voi myös ehkäistä diabetesta seuraamalla yhtäältä hiilihydraattien saantia ja toisaalta ravintoaineiden glykeemistä indeksiä.

DASH ei perustu kaloreiden vähentämiseen, vaan terveellisiin valintoihin.

DASH suosittelee syömään:

• vihanneksia
• hedelmiä
• täysjyväviljoja
• rasvattomia tai vähärasvaisia meijerituotteita
• kalaa
• siipikarjaa
• papuja
• pähkinöitä
• kasvisöljyjä

Vältettäviä ruokia DASH-ruokavaliossa ovat esimerkiksi:

• rasvaiset lihat
• täysirasvaiset meijerituotteet
• trooppiset öljyt, kuten kookosöljy ja palmuöljy
• makeiset
• vaaleat leivät
• leivonnaiset, snacksit, keksit
• makeat juomat

Pahoittelut, jos tekstiin jäi ylettömästi toistoa, asia- ja/tai kirjoitusvirheitä. Siinä oli tiistain ja keskiviikon välisen yön anti Ruokasodalle. Ehkä tuosta jotain oppi. Jokseenkin noin homma toimii ketogeenisen ruokavalion ja diabeteksen kanssa, mutta toki asioita  voi käsitellä toisesta näkövinkkelistä ja laajemminkin.

Ravitsemuksen osalta konsensuksen löytäminen on mahdotonta. Todetaan siis sama, mitä totesin aiemmin: On monta tapaa syödä oikein ja monta tapaa syödä väärin.

Kuvat: Pixabay tai ja huonommat kuvat ovat omia

Kasvattaako runsas sokerin syöminen diabeteksen riskiä? Vuosien ajan tutkijat ovat vastanneet: ”ei oikeastaan, eikä ainakaan suoraan.” Vallitsevan tieteellisen konsensuksen mukaan lihomista aiheuttava syöminen ravintoaineista riippumatta sekä liikkumattomuus kasvattavat diabeteksen riskiä, koska lihavuus on diabeteksen tärkein riskitekijä.

Laajan epidemologisen tutkimuksen tulosten perusteella sokerilla on vahva korrelaatio diabeteksen kehittymiseen, väittää Sanjay Basu (Stanfordin yliopisto), joka johti 175 valtion sokerin kulutusta ja diabeteksen esiintyvyyttä kartoittavaa tutkimusta.

Sokeri aiheuttaa diabetesta?

Laajan epidemologisen tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että sokerilla voi olla suora ja lihavuudesta riippumaton yhteys diabetekseen. Tutkijat Stanfordin, Berkeleyn ja San Franciscon yliopistoista tutkivat sokerin saannin ja diabeteksen esiintyvyyden korrelaatioita 175 maassa vuosikymmenen ajalta. Tutkimusaineistossa huomioitiin lihavuus sekä suuri joukko muita mahdollisesti diabeteksen riskiin vaikuttavia tekijöitä. Kun nämä kontrolloitiin pois tutkimusaineistosta, tutkijoille selvisi, että väestön lisääntynyt sokerinkulutus korreloi lisääntyneiden diabetestapausten kanssa muista riskitekijöistä, kuten lihavuudesta riippumatta. Tutkimus on julkaistu PLOS ONE tiedejulkaisussa 27.2.2013.

“It was quite a surprise,” said Sanjay Basu, MD, PhD, an assistant professor of medicine at the Stanford Prevention Research Center and the study’s lead author. The research was conducted while Basu was a medical resident at UCSF.

Sanjay Basun johtama laajan populaation epidemologinen tutkimus osoittaa, että diabeteksen kehittymisen ja esiintyvyyden kannalta kaikki kalorit eivät ole samanarvoisia.

“We’re not diminishing the importance of obesity at all, but these data suggest that at a population level there are additional factors that contribute to diabetes risk besides obesity and total calorie intake, and that sugar appears to play a prominent role.”

Tutkimus ja sen tulokset

Tutkimus osoitti, että mitä enemmän sokeria väestötasolla käytettiin, sitä suuremmaksi diabeteksen esiintyvyys kasvoi: jokaista lisättyä 150 kaloria sokeria/päivä/henkilö kohden diabeteksen esiintyvyys väestössä lisääntyi yhden prosentin silloinkin, kun tutkimusaineistosta kontrolloitiin pois lihavuus, fyysinen aktiivisuus, muiden ravintoaineiden saanti sekä erilaisia sosioekonomisia muuttujia. Kun eri ravintoaineiden saantia verrattiin, huomattiin, että muiden ravintoaineiden 150 kalorin lisä lisäsi väestötasolla diabetestapausten määriä vain 0,1 %.

Tutkimus osoitti, että kasvaneen diabetesriskin kanssa korreloivat sekä sokerin saanti, että sokerin pitkäaikainen käyttö; mitä pidempään väestö altistuu liialliselle sokerin kulutukselle, sitä enemmän diabetesta esiintyy muista riskitekijöistä, kuten lihavuudesta riippumatta. Vastaavasti havaittiin, että sokerin kulutuksen väheneminen laski myös diabetestapausten määriä ajallisella perspektiivillä riippumatta muiden ravintoaineiden saantiin, fyysiseen aktiivisuuteen ja lihavuuteen liittyvistä muutoksista.

Sanjay Basu korostaa, että tämän laajan epidemologisen tutkimuksen havainnot eivät suoraan todista, että sokeri aiheuttaisi diabetesta, mutta lisää, että tulokset antavat tosielämän populaatiotason tutkimuksen tuen aiemmin saaduille laboratoriotutkimuksille, joiden mukaan sokeri vaikuttaa maksaan ja haimaan toisin kuin muut ravintoaineet tai lihavuus.

Ruokasodan kommentti: Alkoholista riippumaton rasvamaksa yleistyy ja se altistaa diabetekselle ja maksakirroosille. Lihavuus voi altistaa rasvamaksalle, mutta rasvamaksan kehittymisen taustalla on yleensä sokeri tai alkoholi. Tämä johtuu sokerin aineenvaihdunnasta, joka tunnetaan, mutta jota ei useinkaan haluta myöntää. Sakkaroosi (pöytäsokeri) muodostuu glukoosista ja fruktoosista. Glukoosi on soluhengityksen eli solujen energiantuotannon lähtöaine yhdessä hapen kanssa. Sellaisena glukoosi on elimistölle elintärkeä; tosin elimistö osaa tuottaa solujen tarvitsemaa glukoosia glukoneogeneesissä jopa ilman sokereita. Fruktoosi ei kuitenkaan kulkeudu solujen energiantuotantoon, vaan sen aineenvaihdunta tapahtuu aina maksassa, jossa maksa muuttaa fruktoosin triglyserideiksi eli rasvaksi. Mitä enemmän sokeri (fruktoosisiirapit yms.) sisältää fruktoosia, sitä enemmän maksassa muodostuu rasvoja.

Tutkimuksessa ravintoaineiden väestötason kulutusta käsittelevänä aineistona käytettiin Yhdistyneiden kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestön dataa 175 tutkittavasta valtiosta. Sen lisäksi tutkimusaineistona toimi Kansainvälisen diabetesliiton data diabeteksen esiintyvyydestä 20-79-vuotiailla tutkittavissa 175 valtioissa.

Tutkijat hyödynsivät tutkimuksessa uusia tilastollisia taloustieteen menetelmiä, joiden avulla he pystyivät kontrolloimaan tehokkaammin erilaisia vaihtoehtoisia muuttujia. Tutkimuksessa kontrolloitiin mm. ylipaino ja lihavuus, muita ravintoaineita (mm. kuidut, hedelmät, liha, murot ja öljyt), kokonaiskalorimäärät päivässä, liikkumattomuus, taloudelliset tekijät (tulot), asuinympäristö ja populaatio, tupakointi ja alkoholi sekä väestön ikärakenne.

Keskustelua tutkimuksesta

“Epidemologia ei voi suoraan todistaa kausaliteettia,” totesi Robert Lustig (MD, pediatric endocrinologist at UCSF Benioff Children’s Hospital and the senior author of the study).

“But in medicine, we rely on the postulates of Sir Austin Bradford Hill to examine associations to infer causation, as we did with smoking. You expose the subject to an agent, you get a disease; you take the agent away, the disease gets better; you re-expose and the disease gets worse again. This study satisfies those criteria, and places sugar front and center.”

“Tietääkseni tämä on ensimmäinen tutkimus, joka osoittaa yhteyden sokerin kulutuksen ja diabeteksen väliltä,” sanoi Marion Nestle (PhD, a professor of nutrition, food studies and public health at New York University). Marion Nestle ei osallistunut tutkimukseen.

“This has been a source of controversy forever. It’s been very, very difficult to separate sugar from the calories it provides. This work is carefully done, it’s interesting and it deserves attention.”

”Se, että tutkimus hyödynsi dataa pitkältä ajanjaksolta, on tutkimuksen vahvuus,” Sanjay Basu kommentoi tutkimusta.

“Point-in-time studies are susceptible to all kinds of reverse causality,” Basu jatkoi.

“For instance, people who are already diabetic or obese might eat more sugars due to food cravings.”

Tutkijoiden oli tutkimuksessa turvauduttava ravinnon saatavuutta ja kulutusta koskeviin tilastoihin, koska sellaisia tietokantoja ei ole olemassa, jotka kertoisivat täsmällisesti ja yksityiskohtaisesti ihmisten syömistottumuksia. Tässä mielessä tutkimus ei ole niin täsmällinen kuin se voisi olla, ja edellyttääkin jatkotutkimuksia erityisesti siitä millainen merkitys eri sokerinlähteillä, kuten fruktoosisiirapilla ja sakkaroosilla, virvoitusjuomilla sekä prosessoiduilla ruoilla on diabeteksen riskiin.

Tutkimuksen jatko ja merkitys

Lisäksi on tärkeää tulevaisuudessa järjestää satunnaistettuja kliinisiä tutkimuksia, jotka voisivat vahvistaa kausaliteetin sokereiden kulutuksen ja diabeteksen välillä. Periaatteessa tällainen kliininen tutkimus on epäeettinen, koska koehenkilöitä ei voida velvoittaa syömään sokereita siinä toivossa, että heille kehittyy diabetes, mutta tutkimuksen voi toteuttaa myös asettamalla tutkittavat henkilöt vähän sokeria sisältävälle ruokavaliolle ja seurata, vähentääkö se diabeteksen riskiä.

Basu oli varovainen tutkimuksen mahdollisista käytännön vaikutuksista. Hän sanoi, että ennen kuin ryhdytään laatimaan laajoja sokerin kulutuksen rajoittamiseen tähtääviä käytäntöjä, tarvitaan lisää tutkimuksia ja faktoja.

Nestle totesi, että tutkimuksen löydöt tukevat aiempia tutkimuksia, ja että sokerin kulutusta olisi tehtyjen tutkimusten perusteella syytä vähentää. Hän lisäsi, että vaikka nyt ei ole todistettu kausaliteettia, on aihetodisteita jo niin paljon, että ihmisiä voi hyvällä omalla tunnolla kehottaa syömään vähemmän sokeria.

Tutkimus ei saanut ulkopuolista rahoitusta. Lähde: Stanford Medicine | News Center.

Ovatko sokerit epäterveellisiä? Keskustelu sokerin terveyshaitoista on saanut viime vuosina kiitettävästi näkyvyyttä myös suomalaisissa medioissa. Miksi lisätyn sokerin määrää ja laatua tulisi tarkkailla?

Eräs syy sokerin haitallisuudelle on se, että sokeri on sataprosenttista energiaa, josta puuttuvat kaikki elimistön tarvitsemat välttämättömät ravintoaineet. Sakkaroosi eli pöytäsokeri koostuu ”tyhjistä kaloreista”, jotka lihottavat.

Emeritusprofessori ja sisätautien erikoislääkäri Jussi Huttunen on kirjoittanut Duodecimiin valaisevan artikkelin sokereista. Artikkelissaan Jussi Huttunen kirjoittaa mm:

”Sakkaroosin sisältämä hedelmäsokeri näyttää olevan terveydelle erityisen haitallista. Vapaaehtoisille koehenkilöille tehdyssä kokeessa hedelmäsokeri aiheutti epäedullisia muutoksia rasva-aineenvaihdunnassa, lisäsi maksan rasvoittumista ja suurensi veren glukoosi- ja insuliinipitoisuutta. Havainnot sopivat siihen, että sakkaroosi ja sen sisältämä hedelmäsokeri voivat olla vyötärölihavuuden (”pömppövatsa”) ja siihen liittyvän metabolisen oireyhtymän tärkeä syy. Metabolinen oireyhtymä ja vyötärölihavuus diabeteksen tavoin ovat nopeasti yleistyneet teollistuneissa yhteiskunnissa, mahdollisesti juuri nopeasti kasvaneen sokerin kulutuksen seurauksena.

Sokeri on nousemassa myös tärkeäksi sepelvaltimotaudin syyksi. Äsken julkaistussa tutkimuksessa sokerilimuja säännöllisesti juoneiden sepelvaltimotautivaara oli viidenneksen suurempi kuin niiden, jotka nauttivat vain keinotekoisilla makeutusaineilla makeutettuja juomia. Osa mutta vain osa muutoksesta näytti johtuvan lihomisesta ja sen seurauksista. Aivan uusi havainto oli sokerijuomien yhteys tulehdusmittareihin (mm. CRP). Sokerijuomat voivat tavalla tai toisella lisäävän ihmisten tulehdusalttiutta ja mahdollisesti sitä kautta myös sydänoireita.” Lue koko artikkeli tästä >>

Mitä hiilihydraatit ja sokerit ovat?

Hiilihydraatteihin luetaan sokerit, tärkkelys ja ravintokuitu (selluloosa). Hiilihydraateista saatava glukoosi on solujen tärkein polttoaine. Glukoosi muutetaan energiaksi ensin glykolyysissä ja glykolyysin jälkeen hapen kanssa soluhengityksessä. Glykolyysi ja soluhengitys tuottavat energiaa ATP-molekyyleinä.

Hiilihydraatit eivät ole elimistölle välttämättömiä ravintoaineita vaikka aivot tarvitsevat glukoosista saatavaa energiaa. Elimistö on evoluution aikana kehittänyt mekanismeja, joilla se tuottaa glukoosia myös silloin, kun sitä ei ole ravinnosta saatavilla. Elimistö on oppinut turvaamaan solujen energiansaannin ketogeneesillä ja glukoneogeneesillä. Ketogeneesissä syntyy ketoaineita, joita elimistö voi käyttää energianlähteinä. Glukoneogeneesi syntetisoi glukoosia muista ravintoaineista ja vedestä.

Näiden evoluution aikana kehittyneiden aineenvaihduntamekanismien ja veden avulla terve normaalipainoinen ihminen selviää ilman ravintoa ainakin kuukauden. Esimerkiksi Gandhi paastosi vielä 74-vuotiaana 21 päivää pelkällä vedellä.

Ensimmäiset ihmiset saivat pääosan sokeristaan hunajasta, hedelmistä, kasviksista, juurista ja marjoista, mutta näistä saatavan sokerin määrä oli murto-osa siitä, mitä nykyihmiset kuluttavat. Sokerinlähteitä ei myöskään aina ollut saatavilla, joten elimistön piti syntetisoida solujen tarvitsemia sokereita mm. varastorasvasta ja proteiineista. Yhdysvalloissa sokerin kulutus on 40-kertaistunut 250 vuodessa.

Sokereiden kulutuksen merkittävin kasvupiikki alkoi 1970-luvulla. Diabeteksen ja lihavuuden kasvukäyrät noudattavat melko täsmällisesti sokereiden kulutuskäyrää, mutta onko sairastuvuuden ja sokerin kulutuksen välillä kausaalisuhdetta?

Hiilihydraatit ja sokerit

Hiilihydraatteihin lukeutuvat viljat ja perunat sisältävät runsaasti tärkkelystä ja pieniä määriä kivennäisaineita, proteiineja, rasvoja sekä vitamiineja. Tärkkelys muodostuu kymmenistä tai sadoista glukoosimolekyyleistä.  Ruoansulatuksessa tärkkelys pilkotaan glukoosimolekyyleiksi.

Hiilihydraattimolekyylit muodostuvat hiilestä, vedystä ja hapesta eli ne ovat hiilen hydraatteja. Yksinkertaiset hiilihydraatit tuottavat 3.87 kcal energiaa/g. Monimutkaisemmat hiilihydraatit tuottavat energiaa 3.57-4.12 kcal/g.

Hiilihydraatit ryhmitellään edelleen sokeriyksiköiden lukumäärän mukaan monosakkarideihin, joita ovat,

• glukoosi
• fruktoosi
• galaktoosi
• sekä riboosi ja deoksiriboosi, jotka ovat RNA:n ja DNA:n rakennusaineita

disakkarideihin, joita ovat,

• sakkaroosi
• maltoosi
• laktoosi
• trehaloosi

sekä oligosakkarideihin ja polysakkarideihin.

Tutuimmat monosakkaridit ovat glukoosi (rypälesokeri) ja fruktoosi (hedelmäsokeri). Disakkarideista tutuimmat ovat on glukoosista ja fruktoosista muodostuva sakkaroosi eli pöytäsokeri ja maitosokeri laktoosi.

Laktoosi

Vauvat saavat äidinmaidosta kaikki tarvitsemansa ravinteet, mutta joka kuudennen suomalaisen ohutsuoli ei enää varhaislapsuuden jälkeen tuota laktoosin pilkkomiseen tarvittavaa entsyymiä – laktaasia, minkä vuoksi maitosokeri aiheuttaa erilaisia vatsavaivoja. Laktoosin sietäminen aikuisena on epigeneettinen muutos, jota esiintyy lähinnä eurooppalaistaustaisilla ihmisillä. Suurin osa maailman väestöstä ei juo maitoa varhaislapsuuden jälkeen. Laktoosi-intoleranssi on käytännössä vallitseva ominaisuus Aasiassa ja Afrikassa toisin kuin Pohjoismaissa.

Uppsalan yliopiston ja Karoliinisen instituutin tekemän laajan seurantatutkimuksen mukaan runsas maidonjuonti voi ylläpitää kehon matala-asteista tulehdusta ja johtaa ennenaikaiseen kuolemaan. Lue tästä >>

Suomalaiset asiantuntijat kiirehtivät heti tyynnyttelemään ihmisiä toteamalla, että useimmat tutkimukset osoittavat, että maito on matala-asteisen tulehduksen suhteen neutraali vaikuttaja.

Maidossa ongelmia voi laktoosin ohella aiheuttaa kuitenkin maitoproteiinit, kuten A1 ja A2 beetakaseiinit. A1-beetakaseiini on ilmeisesti haitallista terveydelle.

” Research shows a strong association between the consumption of A1 casein and various health problems. Numerous studies, including data from the World Health Organization (WHO), have linked A1 with increased risk of heart disease, high cholesterol, type 1 diabetes, sudden infant death syndrome, and neurological disorders, such as autism and schizophrenia, and possibly allergies. But these health issues are not associated with consumption of A2 casein.” Tutkimuksia aiheesta löydät täältä >>

Sakkaroosi eli sukroosi (tavallinen sokeri)

Sokerilla tarkoitetaan puhekielessä yleensä sakkaroosia (pöytäsokeri), jota valmistetaan teollisesti sokeriruo’osta ja sokerijuurikkaasta. Sakkaroosi muodostuu yhtäläisestä määrästä tiukasti sitoutuneita glukoosi- ja fruktoosimolekyylejä (ts. sakkaroosia muodostuu, kun α-D-glukoosin 1-hiilen hydroksyyliryhmä sitoutuu β-D-fruktoosin 2-hiileen glykosidisidoksella).

Sakkaroosia esiintyy yleisesti kasveissa. Erityisen paljon sitä on sokeriruo’ossa, sokerijuurikkaassa, ananaksessa, maississa ja porkkanassa. Sokeria tuotetaan vuosittain noin 130 miljoonaa tonnia.

Polysakkaridit

Tavallisia polysakkarideja ovat kasveissa sokereiden varastomuoto tärkkelys ja selluloosa. Ne ovat useista yhteen liittyneistä monosakkarideista muodostuvia hyvin suuria molekyylejä, joissa on tyypillisesti yli 20 monosakkaridiyksikköä – joskus jopa satoja tai tuhansia.

Polysakkaridit eroavat useimmista sokereista siinä, että ne eivät maistu makealta tai liukene veteen. Selluloosa eli kuitu muodostuu jopa miljoonista glukoosimolekyyleistä. Ihmisen suolistossa ei ole selluloosaa pilkkovaa entsyymiä. Kuitu on kuitenkin suoliston hyvinvoinnille tärkeä ravinne, sillä sulamaton kuitu ja resistentti tärkkelys ravitsevat suoliston hyvää mikrobikantaa, joka puolestaan osallistuu kemiallisesti geenien säätelyyn, immuunijärjestelmän ylläpitoon ja eräiden vitamiinien tuotantoon.

Harvinaisempia sokereita ihmisen suolisto ei pysty pilkkomaan, vaan suoliston bakteerit käyttävät niitä ravintona. Esimerkiksi herneissä ja pavuissa on tällaisia oligosakkarideja, joissa sakkarideihin on sitoutunut myös aminohappoja.

Glukoosi eli rypälesokeri

Glukoosi (C₆H₁₂O₆) on kasvien yhteyttämisen tärkein lopputuote ja useimpien eliöiden soluhengityksen lähtöaine yhdessä hapen kanssa. Glukoosi on ihmiselle elintärkeä sokeri, josta solut vapauttavat soluhengityksessä energiaa elimistön käyttöön.

Glukoosia on monissa muissa sokereissa, kuten sakkaroosissa ja laktoosissa sekä varasto- ja rakennepolysakkarideissa (glukaanit) kuten tärkkelys, glykogeeni ja selluloosa.

Glukoosi ja sen fosfaatit toimivat soluhengityksen lähtöaineina: glukoosi metaboloituu glykolyysin ja sitruunahappokierron seurauksena vedeksi ja hiilidioksidiksi ja tuottaa reaktiossa adenosiinitrifosfaattia eli ATP:ta. Yhdestä glukoosimolekyylistä vapautuu energiaa 26-38 ATP-molekyylin verran.

Hiilihydraatit pilkotaan ruoansulatuskanavassa ja ne imeytyvät ohutsuolesta verenkiertoon. Glukoosi nostaa verenkiertoon imeydyttyään verensokeria, mikä saa haiman erittämään insuliinia. Insuliinia tarvitaan, että glukoosi pääsee kulkemaan rasva- ja lihassolujen solukalvon läpi. Insuliinimolekyylit kiinnittyvät solukalvojen insuliinireseptoreihin.

Insuliinireseptorit säätelevät glukoosin varastoitumista glykogeeniksi ja rasvahapoiksi sekä mahdollistavat glukoosista syntyvien aineenvaihduntatuotteiden käytön sitruunahappokierrossa ja elektroninsiirtoketjussa. Haiman insuliinin eritystä lisää pääasiassa pohjukaissuolen seinämästä verenkiertoon erittyvä GIP-hormoni, parasympaattinen hermosto sekä glukoosin määrä veressä. Insuliinin vastavaikuttajia ovat glukagoni ja adrenaliini.

Insuliinireseptorit säätelevät glukoosin varastoitumista glykogeeniksi ja rasvahapoiksi.

Ylimääräinen glukoosi varastoidaan glykogeeninä maksaan ja lihaksiin, josta glukagoni vapauttaa sitä nopeasti elimistön ja lihasten energiaksi. Kun glykogeenivarastot ovat täynnä, maksa ja rasvakudos ryhtyvät muuttamaan glukoosia lipogeneesissä triglyserideiksi eli rasvahapoiksi, joka varastoidaan rasvasoluihin.

Fruktoosi eli hedelmäsokeri

Fruktoosi eli hedelmäsokeri (C₆H₁₂O₆) on sokeri, jota esiintyy marjoissa, hedelmissä ja hunajassa. Fruktoosi on maultaan noin kaksi kertaa makeampaa kuin glukoosi ja siksi sitä käytetään paljon makeutusaineena. Fruktoosi ei ravitse solujen energiantarvetta, sillä elimistö voi metaboloida fruktoosia ainoastaan maksassa. Tavallinen fruktoosi imeytyy osalla ihmisistä epätäydellisesti suolistossa ja se voi aiheuttaa runsaasti oireita ärtyvän suolen oireyhtymästä (IBS) kärsiville. HS-artikkeli fruktoosista >>

Fruktoosia on pidetty terveellisenä sokerina, koska sen glykeeminen indeksi eli vaikutus verensokeriin, on matalampi kuin glukoosilla. Fruktoosia on tästä syystä suositeltu erityisesti diabeetikoille.

Viimeisimpien tutkimusten perusteella fruktoosi on glukoosia haitallisempi sokeri.

Suolistosta fruktoosi kulkeutuu maksaan, jossa se metaboloidaan. Osa maksaan kulkeutuneesta fruktoosista muutetaan glukoosiksi ja osa syntetisoidaan rasvahapposynteesissä eli lipogeneesissä triglyserideiksi, jotka lisäävät viskeraalisen rasvan kerääntymistä elimiin ja niiden ympärille. Viskeraalinen rasva altistaa erilaisille sydän- ja verisuonitaudeille. Tutkimuksia aiheesta llöydät täältä >>

Mitä viskeraalinen rasva on?

”Suuri vyötärönympärys kertoo sisäelinten ympärille kertyneestä rasvasta, joka on terveyden kannalta erityisen haitallista. Viskeraalinen, eli sisäelinten ympärille kertyvä rasva lisää huomattavasti enemmän terveysriskejä kuin esimerkiksi ihon alle reisiin, takamukseen tai käsivarsiin kerääntyvä rasva. Tutkimusten mukaan etenkin kakkostyypin diabeteksen vaara suurenee huomattavasti, jos henkilöllä on paljon viskeraalista rasvaa.

Jos rasva kerääntyy vatsaontelon sisään, se asettuu myös sisäelinten, kuten maksan, munuaisten, haiman ja sydämen seutuun. Kun nämä aineenvaihdunnalle ja elämälle tärkeät elimet rasvoittuvat, terveys on uhattuna. Sokeriaineenvaihdunta häiriintyy ja seurauksena on nopeasti tyypin 2 diabetes. Myös verisuonet rasvoittuvat ja kalkkeutuvat. Sydänkohtaukset ja aivohalvaukset ovat vatsakkailla huomattavasti yleisempiä kuin hoikkavatsaisilla.” Lue tästä >>

Triglyseridit varastoituvat mm. maksaan ja altistavat alkoholista riippumattomalle rasvamaksan kehittymiselle, metaboliselle oireyhtymälle ja aikuistyypin diabetekselle. Fruktoosi lihottaa ensinnäkin rasvahapposynteesin kautta, mutta myös siksi, että se ei lisää kylläisyyden tunnetta toisin kuin glukoosi. On myös viitteitä siitä, että runsas fruktoosinsaanti hidastaa oppimiskykyä ja heikentää muistia.

Erityisen haitallisena pidetään fruktoosisiirappia (HFCS, maissisiirappi), joka on glukoosisiirapista teollisten entsyymien avulla fruktoosisiirapiksi muutettu teollisesti prosessoitu makeutusaine. Siinä fruktoosimolekyylit ovat suolesta verenkiertoon nopeasti imeytyvässä muodossa. Fruktoosimolekyylien energiapitoisuus on sama kuin glukoosilla (n. 4 kcal/g), mutta fruktoosisiirapin energia ei ravitse kehon ”energian nälkää”, vaan se varastoidaan läskinä.

Hedelmät ja marjat ovat terveellisiä ja niiden syömistä suositellaan. Hedelmissä fruktoosia on yleensä alle puolet hedelmän sokereista ja sekin esiintyy monimutkaisina muita sokereita, flavonoideja, ravintokuitua, mineraaleja ja vitamiineja sisältävinä komplekseina. Lisäksi hedelmän kuidut hidastavat fruktoosimolekyylien imeytymistä. Mutta edes tuorepuristettuja mehuja ei kaikissa lähteissä suositella, koska ne sisältävät monen hedelmän sokerimäärän yhdessä lasillisessa.

Sakkaroosi on fruktoosia parempi vaihtoehto, koska se on disakkaridi, jossa glukoosi- ja fruktoosimolekyylejä sitoo vahva sidos. Se siis pilkkoutuu ja imeytyy fruktoosimolekyylejä hitaammin suolistossa.

Resistentti tärkkelys

Elimistön hyvää mikrobikantaa ravitsee resistentti tärkkelys. Se on siis suoliston hyvinvointia parantava prebiootti, joka ei imeydy suolistosta, vaan fermentoituu paksusuolessa mikrobien vaikutuksesta. Resistenttiä tärkkelystä saa

• kokojyväviljoista
• hieman raaoista banaaneista
• ruskeasta riisistä
• pavuista ja muista palkokasveista
• maissista
• siemenistä
• raaoista perunoista
• keitetyistä ja jäähdytetyistä perunoista sekä riisistä

Pronutritionist Reijo Laatikaisen mukaan resistentti tärkkelys saattaa muiden huonosti ohutsuolesta imeytyvien hiilihydraattien tapaan auttaa painonhallinnassa, suolistoterveyden ylläpidossa, estää sydän- ja verisuonisairauksia sekä infektioita. Pronutritionist >>

FODMAP-hiilihydraatit (Fermentable Oligo-, Di-, and Mono-saccharides And Polyols)

Harvemmin käsiteltyjä sokereita ovat paksusuolessa fermentoituvat lyhytketjuiset FODMAP-hiilihydraatit, jotka voivat aiheuttaa kipu- ja turvotusoireita ärtyvän suolen oireyhtymää sairastavilla. Terveillä FODMAP-hiilihydraatit aiheuttavat lähinnä ilmavaivoja. Fermentoituvat hiilihydraatit tuottavat lyhytketjuisia rasvahappoja, joilla on nykytietämyksen valossa terveyttä edistäviä vaikutuksia.

• Oligosakkaridit à
• Fruktaanit à FOS*(DP<10), Inuliini (DP>10), GOS (DP<10)
• Galaktaanit
• Raffinoosi

*FOS = frukto-oligosakkaridi eli fruktaani

*GOS = galakto-oligosakkaridi eli galaktaani

*DP = degree of polymerization eli sakkaridimolekyylien määrä

Polyolit eli sokerialkoholit ovat

• isomalt
• ksylitoli
• laktitoli
• maltitoli
• sorbitoli

Oligosakkarideja, joissa on fruktoosi-fruktoosi-sidoksia, kutsutaan fruktaaneiksi (frukto-oligosakkarideiksi). Fruktaaneja saa viljoista ja sipulista. Galakto-oligosakkarideja eli galaktaaneja esiintyy mm. sienissä ja palkokasveissa. Raffinoosi on trisakkaridi, joka muodostuu glukoosista, galaktoosista ja fruktoosista. Raffinoosia on erityisesti kaaleissa, soijassa, pavuissa, kokojyväviljoissa ja parsassa. Inuliini on pitkäketjuinen fruktaani, jota on lisäty viime vuosina terveysvaikutteisiin jogurtteihin ja ravintolisiin prebioottisten ominaisuuksien vuoksi.

Sokerialkoholit eli polyolit (ksylitoli, laktitoli, sorbitoli, maltitoli, mannitoli ja isomalt) ovat hiilihydraatteja, joissa hydroksiryhmä (-OH) esiintyy molekyylissä

Inuliini, fruktaanit ja galaktaani ovat prebiootteja, jotka ravitsevat suolen hyvälaatuisia mikrobeja ja lisäävät lyhytketjuisten rasvahappojen syntyä.

Lähde: Pronutritionist

Glukagoni ja glykogeeni

Kasveissa sokeri varastoituu tärkkelyksenä. Eläimillä ja ihmisillä sokeri varastoituu glykogeeninä lihaksiin ja maksaan, josta sitä vapautuu glukagonin vaikutuksesta vereen ja lihassoluihin. Glukagoni, jota erittyy haiman Langerhansin saarekkeiden alfasoluista, säätelee sokeriaineenvaihduntaa ja se toimii haiman Langerhansin saarekkeiden beetasoluista erittyvän insuliinin vastavaikuttajana. Kun verensokeri on alhaalla, glukagoni lisää glukoosia vereen. Se stimuloi edelleen insuliinin eritystä yhdessä ruoansulatuskanavan entsyymien (GIP) kanssa.

Glukagoni vapauttaa adrenaliinin avulla glukoosia maksan glykogeenivarastoista ja käynnistää myös glukoneogeneesin jo ennen glykogeenivarastojen ehtymistä. Tämä aineenvaihduntamekanismi tuottaa solujen tarvitsemaa sokeria myös silloin, kun ravinto ei sisällä hiilihydraatteja.

Tarvitseeko elimistö sokerista saatavaa energiaa?

Ravinto ei ole vain energiaa. Keho tarvitsee energian lisäksi elimistöä ja aineenvaihduntaa ylläpitäviä suojaravinteita sekä solujen uusiutumisen tarvitsemia ravintoaineita.

Solut uusiutuvat jatkuvasti noin 200 gramman päivävauhtia. Keho tarvitsee välttämättömiä ravintoaineita ylläpitämään solujen uusiutumista, aineenvaihduntaa ja immuunijärjestelmää.

”Ihmisen tarvitsema kalorimäärä on melko vakio. Mitä suurempi määrä kaloreista tulee sokereista, sitä vähemmän ihminen syö sellaista ruokaa, jonka tiedetään edistävän terveyttä. Terveysongelmat eivät siis välttämättä aiheudu suoraan sokerista vaan siitä, että muiden ruokien terveysvaikutukset jäävät saamatta, kun niiden sijaan syödään sokeria”, Huttunen sanoo.” HS

Nälkä ei siis tarkoita vain energiavajetta, vaan se kertoo yleisemmin siitä, että elimistö tarvitsee ravintoaineita ylläpitämään kehon uusiutumista ja homeostaasia. Lienee melko yleistä, että päivittäisestä energiasta 10-20 % saadaan lisätyistä sokereista. Tämä ei kuitenkaan tyydytä elimistön ravinteiden tarvetta, vaan ravinteet on välttämättä saatava jostakin.

Paljonko lisättyä sokeria voi syödä?

“We have solid evidence that keeping intake of free sugars to less than 10% of total energy intake reduces the risk of overweight, obesity and tooth decay.” Dr Francesco Branca, Director of WHO’s Department of Nutrition for Health and Development.

Helsingin yliopiston ravitsemustieteen professori Mikael Fogelholm sanoo, ettei sokerinsaanti linkity tutkimuksissa lihomisen riskiin: ”Sakkaroosin lähteitä on niin monia, ja monet eri lähteet ovat eri tavoin yhteydessä lihavuuteen. Sama koskee hiilihydraatteja, rasvaa ja proteiinia. Näillä ei ravintoaineina näytä olevan yhteyksiä painonmuutoksiin.” Mikael Fogelholm / Iltalehti / Keventäjät / MTV3 2015

Kaksi erilaista näkemystä sokereista. Maailman terveysjärjestön (WHO:n) suositus lisätylle sokerille on enintään 5-10 % päivittäisestä energiansaannista. Helsingin yliopiston ravitsemustieteen professorin mielestä 10 % päivittäisestä energiasta voi tulla lisätystä sokerista.

Suomessa puhtaan sokerin kulutus on ravitsemussuositusten mukaisesti keskimäärin 10 % päivittäisestä kokonaisenergian saannista, eli karkeasti 50 g/päivä/hlö. Osa väestöstä kuluttaa lisättyä sokeria selvästi suosituksia enemmän ja osa selvästi vähemmän kuin suositellaan.  Sokerinkulutuksen keskiarvo kertookin vain väestön keskimääräisen kulutuksen.Ilmiöstä tekee huolestuttavan se, että eräs sokeria liikaa käyttävistä väestöryhmistä ovat kasvuikäiset lapset. Sokeria on lisätty jogurtteihin, mehuihin, kiisseleihin ja muroihin puhumattakaan virvoitus- ja energiajuomista tai makeisista. On oikeastaan vaikeaa löytää elintarvikkeita, joihin ei olisi lisätty sokeria tai jotakin muuta makeutusainetta.

Ovatko sokerit terveydelle haitallisia?

”Researchers find strongest link yet between high sugar consumption and obesity. 22,000 cancer cases a year avoidable if we were all healthy weight. People who eat more sugar are much more likely to be obese than those who eat less, according to a landmark finding by University of Reading scientists.” https://www.reading.ac.uk/news-and-events/releases/PR626778.aspx

Readingin yliopiston tutkijat havaitsivat, että runsas sokerin (sakkaroosin) saanti korreloi lihomisen kanssa. Tutkijat Readingin, Cambridgen ja Arizonan yliopistoista vertasivat 1700 Norfolkissa asuvan henkilön sokerin kulutusta ja painoa kolme vuotta kestäneessä seurantatutkimuksessa.

Tutkimukseen osallistuvia pyydettiin raportoimaan omasta sokerin kulutuksestaan ja raportteja verrattiin tutkimukseen osallistuneiden virtsanäytteistä saatuihin tuloksiin. Kolmivuotisen tutkimuksen lopuksi mitattiin osallistuneiden painoindeksi.

Virtsanäytteiden mukaan eniten sokeria kuluttaneet olivat 54 % todennäköisemmin ylipainoisia kuin ne, jotka käyttivät virtsanäytteiden perusteella vähiten sokeria. Tutkimus osoitti myös, että ylipainoiset aliarvioivat oman sokerin kulutuksensa (oma raportointi vs. virtsanäyte). Ne, jotka raportoivat käyttävänsä paljon sokeria, olivat 44 % todennäköisyydellä laihempia, kuin ne, jotka kertoivat syövänsä vain vähän sokeria. Tämä on mielenkiintoista, sillä tutkimus kyseenalaistaa aikaisempien seurantatutkimusten osallistuneiden omaan raportointiin ja kyselyihin perustuvien tulosten luotettavuuden.  Kaikki valehtelevat, sanoisi Dr. House.

Tohtori Giota Mitrou (Head of Research Funding and Science Activities at WCRF) huomautti tutkimusta kommentoidessaan, että on yhdeksän syöpätyyppiä, jotka ovat selvästi yhteydessä lihavuuteen ja että siksi on tärkeää tutkia, onko lihavuuden ja lisätyn sokerin välillä kausaalisuhde.

Dr Gunter Kuhnle, nutritional scientist at the University of Reading, said: ”There have been heated discussions about the role of sugar in the war against obesity, with some claims that sugar doesn’t have anything to do with putting on weight. These claims were based on research which showed that people who consume high amounts of sugar are not heavier than those who don’t.

”However, these studies relied on the information about sugar consumption given by the participants. This turns out to be a big problem, as our study shows that people with a higher BMI tend to underreport the amount of sugar they consume.

Association between sucrose intake and risk of overweight and obesity in a prospective sub-cohort of the European Prospective Investigation into Cancer in Norfolk (EPIC-Norfolk) – Gunter GC Kuhnle, Natasha Tasevska, Marleen AH Lentjes, Julian L Griffin, Matthew A Sims, Larissa Richardson, Sue M Aspinall, Angela A Mulligan, Robert N Luben and Kay-Tee Khaw / Public Health Nutrition / Volume 18 / Issue 15 / October 2015,

Tutkimuksen rahoittivat World Cancer Research Fund (WCRF), Medical Research Council (MRC) ja Cancer Research UK ja tutkimuksessa seurattiin vuosina 1993 ja 1995 pitkäkestoiseen ravinnon ja syövän suhteita kartoittavaan EPIC -seurantatutkimukseen värvättyjä1700 henkilöä. EPIC tutkimushankkeessa on mukana yli 25 000 tutkittavaa ja tutkimusten tuloksiin voi tutustua oheisen linkin kautta: EPIC – European Prospective Invesigation into Cancer and Nutrition.

Muita tutkimuksia

Monien tutkimusten mukaan sokeri ja erityisesti fruktoosi saattavat altistaa lihomiselle, metaboliselle oireyhtymälle ja diabetekselle. Seuraavassa eräitä sokereiden terveysvaikutuksia selvittäviä tutkimuksia.

Sugar-Sweetened Beverages and Risk of Metabolic Syndrome and Type 2 DiabetesA meta-analysis

Vasanti S. Malik, SCD, Barry M. Popkin, PHD, George A. Bray, MD³, Jean-Pierre Després, PHD, Walter C. Willett, MD, DRPH and Frank B. Hu, MD, PHD

RESULTS Based on data from these studies, including 310,819 participants and 15,043 cases of type 2 diabetes, individuals in the highest quantile of SSB (sugar sweetened beverages) intake (most often 1–2 servings/day) had a 26% greater risk of developing type 2 diabetes than those in the lowest quantile (none or <1 serving/month) (relative risk [RR] 1.26 [95% CI 1.12–1.41]). Among studies evaluating metabolic syndrome, including 19,431 participants and 5,803 cases, the pooled RR was 1.20 [1.02–1.42].

CONCLUSIONS In addition to weight gain, higher consumption of SSBs is associated with development of metabolic syndrome and type 2 diabetes. These data provide empirical evidence that intake of SSBs should be limited to reduce obesity-related risk of chronic metabolic diseases.

Sugar-Sweetened Beverages, Weight Gain, and Incidence of Type 2 Diabetes in Young and Middle-Agede Women,

Matthias B. Schulze, DrPH; JoAnn E. Manson, MD; David S. Ludwig, MD; et al

Results Those with stable consumption patterns had no difference in weight gain, but weight gain over a 4-year period was highest among women who increased their sugar-sweetened soft drink consumption from 1 or fewer drinks per week to 1 or more drinks per day (multivariate-adjusted means, 4.69 kg for 1991 to 1995 and 4.20 kg for 1995 to 1999) and was smallest among women who decreased their intake (1.34 and 0.15 kg for the 2 periods, respectively) after adjusting for lifestyle and dietary confounders. Increased consumption of fruit punch was also associated with greater weight gain compared with decreased consumption. After adjustment for potential confounders, women consuming 1 or more sugar-sweetened soft drinks per day had a relative risk [RR] of type 2 diabetes of 1.83 (95% confidence interval [CI], 1.42-2.36; P<.001 for trend) compared with those who consumed less than 1 of these beverages per month. Similarly, consumption of fruit punch was associated with increased diabetes risk (RR for ≥1 drink per day compared with <1 drink per month, 2.00; 95% CI, 1.33-3.03; P = .001).

Conclusion Higher consumption of sugar-sweetened beverages is associated with a greater magnitude of weight gain and an increased risk for development of type 2 diabetes in women, possibly by providing excessive calories and large amounts of rapidly absorbable sugars.

A Prospective Study of Sugar Intake and Risk of Type 2 Diabetes in Women

Sok-Ja Janket, DMD, MPH, JoAnn E. Manson, MD, DRPH, Howard Sesso, SCD, Julie E. Buring, SCD and Simin Liu, MD, SCD

RESULTS—Compared with the lowest quintile of sugar intake, the RRs and 95% CIs for the highest quintiles were 0.84 (0.67–1.04) for sucrose, 0.96 (0.78–1.19) for fructose, 1.04 (0.85–1.28) for glucose, and 0.99 (0.80–1.22) for lactose, after adjustment for known risk factors for type 2 diabetes. Similar findings of no association were obtained in subgroup analyses stratified by BMI.

CONCLUSIONS—Intake of sugars does not appear to play a deleterious role in primary prevention of type 2 diabetes. These prospective data support the recent American Diabetes Association’s guideline that a moderate amount of sugar can be incorporated in a healthy diet.

Potential role of sugar (fructose) in the epidemic of hypertension, obesity and the metabolic syndrome, diabetes, kidney disease, and cardiovascular disease

Richard J Johnson, Mark S Segal, Yuri Sautin, Takahiko Nakagawa, Daniel I Feig, Duk-Hee Kang, Michael S Gersch, Steven Benner, and Laura G Sánchez-Lozada

Currently, we are experiencing an epidemic of cardiorenal disease characterized by increasing rates of obesity, hypertension, the metabolic syndrome, type 2 diabetes, and kidney disease. Whereas excessive caloric intake and physical inactivity are likely important factors driving the obesity epidemic, it is important to consider additional mechanisms. We revisit an old hypothesis that sugar, particularly excessive fructose intake, has a critical role in the epidemic of cardiorenal disease. We also present evidence that the unique ability of fructose to induce an increase in uric acid may be a major mechanism by which fructose can cause cardiorenal disease. Finally, we suggest that high intakes of fructose in African Americans may explain their greater predisposition to develop cardiorenal disease, and we provide a list of testable predictions to evaluate this hypothesis.

Sugar consumption, metabolic disease and obesity: The state of the controversy

KL Stanhope – 2016

The impact of sugar consumption on health continues to be a controversial topic. The objective of this review is to discuss the evidence and lack of evidence that allows the controversy to continue, and why resolution of the controversy is important. There are plausible mechanisms and research evidence that supports the suggestion that consumption of excess sugar promotes the development of cardiovascular disease (CVD) and type 2 diabetes (T2DM) both directly and indirectly. The direct pathway involves the unregulated hepatic uptake and metabolism of fructose, leading to liver lipid accumulation, dyslipidemia, decreased insulin sensitivity and increased uric acid levels. The epidemiological data suggest that these direct effects of fructose are pertinent to the consumption of the fructose-containing sugars, sucrose and high fructose corn syrup (HFCS), which are the predominant added sugars. Consumption of added sugar is associated with development and/or prevalence of fatty liver, dyslipidemia, insulin resistance, hyperuricemia, CVD and T2DM, often independent of body weight gain or total energy intake. There are diet intervention studies in which human subjects exhibited increased circulating lipids and decreased insulin sensitivity when consuming high sugar compared with control diets. Most recently, our group has reported that supplementing the ad libitum diets of young adults with beverages containing 0%, 10%, 17.5% or 25% of daily energy requirement (Ereq) as HFCS increased lipid/lipoprotein risk factors for CVD and uric acid in a dose-response manner. However, un-confounded studies conducted in healthy humans under a controlled, energy-balanced diet protocol that enables determination of the effects of sugar with diets that do not allow for body weight gain are lacking. Furthermore, recent reports conclude that there are no adverse effects of consuming beverages containing up to 30% Ereq sucrose or HFCS, and the conclusions from several meta-analyses suggest that fructose has no specific adverse effects relative to any other carbohydrate. Consumption of excess sugar may also promote the development of CVD and T2DM indirectly by causing increased body weight and fat gain, but this is also a topic of controversy. Mechanistically, it is plausible that fructose consumption causes increased energy intake and reduced energy expenditure due to its failure to stimulate leptin production. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) of the brain demonstrates that the brain responds differently to fructose or fructose-containing sugars compared with glucose or aspartame. Some epidemiological studies show that sugar consumption is associated with body weight gain, and there are intervention studies in which consumption of ad libitum high-sugar diets promoted increased body weight gain compared with consumption of ad libitum low- sugar diets. However, there are no studies in which energy intake and weight gain were compared in subjects consuming high or low sugar, blinded, ad libitum diets formulated to ensure both groups consumed a comparable macronutrient distribution and the same amounts of fiber. There is also little data to determine whether the form in which added sugar is consumed, as beverage or as solid food, affects its potential to promote weight gain. It will be very challenging to obtain the funding to conduct the clinical diet studies needed to address these evidence gaps, especially at the levels of added sugar that are commonly consumed. Yet, filling these evidence gaps may be necessary for supporting the policy changes that will help to turn the food environment into one that does not promote the development of obesity and metabolic disease.

Sugar and Cardiovascular Disease

A Statement for Healthcare Professionals From the Committee on Nutrition of the Council on Nutrition, Physical Activity, and Metabolism of the American Heart Association

Barbara V. Howard, Judith Wylie-Roset

As with most other dietary constituents, long-term trial data relating sugar consumption to the development of CVD events are unavailable. Longitudinal cohort studies relating sugar consumption to CVD are equivocal because of the many potential confounders that cannot be adequately controlled in the analyses. Shorter-term studies show consistent adverse effects of sugar consumption on HDL and triglyceride levels, which could accelerate atherosclerosis. High sugar consumption may worsen diabetes control, and the combination of sugar with protein and fats promotes formation of dietary AGEs, which may be especially detrimental to those with diabetes. Although increasing the amount of sugar in an isocaloric diet does not directly lead to changes in energy expenditure or weight gain in controlled feeding studies, high-sugar foods, which are sweet and calorie dense, may increase calorie consumption and lead to weight gain. Furthermore, replacement of whole foods with high-sugar foods compromises attainment of adequate dietary vitamin and mineral intake from whole food sources.

In the absence of definitive evidence, recommendations must rely on professional judgment. No data suggest that sugar intake per se is advantageous, and some data suggest it may be detrimental. The studies above, taken in total, indicate that high sugar intake should be avoided. Sugar has no nutritional value other than to provide calories. To improve the overall nutrient density of the diet and to help reduce the intake of excess calories, individuals should be sure foods high in added sugar are not displacing foods with essential nutrients or increasing calorie intake.

Miksi sokerit lihottavat?

Lipogeneesi eli rasvahapposynteesi on aineenvaihduntaprosessi, jossa hiilihydraatit muuttuvat triglyserideiksi. Käytännössä veren ylimääräinen glukoosi muutetaan varastorasvaksi. Tämä rasvahapposynteesi on aktiivista erityisesti maksan, rasvakudoksen ja toimivan maitorauhasen soluissa.

Lipogeneesin käynnistää insuliini, joka säätelee veren glukoositasoa. Rasvahapposynteesissä yhdestä glukoosimolekyylistä muodostuu ensin kaksi glyserolimolekyyliä, joihin liittyy edelleen glukoosin auenneesta renkaasta muodostunut pelkistynyt rasvahappoketju.

On esitetty arvio, että 45 % syödyistä hiilihydraateista menee suoraan elimistön ravinnoksi ja noin 55 % osallistuu lipogeneesiin.

Rasva-aineenvaihdunta sisältää vielä yhden yllätyksen: osa rasvoista muutetaan glukoneogeneesissä edelleen glukoosiksi ja osa varastoidaan rasvasoluihin.

Insuliini, insuliiniresistenssi ja IGF-1 (Insulin-like Growth Factor-1)

Insuliini on sokeriaineenvaihduntaa säätelevä hormoni, jota tuottaa haiman Langerhansin saarekkeissa sijaitsevat beetasolut. Sen vastavaikuttajia ovat glukagoni ja adrenaliini.

Insuliini ohjaa insuliinireseptoreiden säätelemää glukoosin kulkua rasva- ja lihassolujen solukalvon läpi soluihin, joissa glukoosista vapautetaan soluhengityksen reaktioiden avulla energiaa.

Haima alkaa erittää insuliinia heti aterian jälkeen. Se kuljettaa glukoosia elimistön kaikkiin soluihin. Terveet insuliinireseptorit reagoivat insuliiniin herkästi ja ruokailua seurannut kohonnut verensokeri laskee insuliinin avulla normaaliksi. Reseptoreiden insuliiniherkkyyden heikentymisen seurauksena glukoosi ei pääse soluihin ja verensokeripitoisuus pysyy korkeana.

Insuliiniresistenssi

Insuliiniresistenssi johtaa solujen mitokondrioiden vaurioitumiseen ja lisää mm. metabolisen oireyhtymän, aikuistyypin diabeteksen ja Alzheimerin taudin riskiä. Nykytiedon mukaan insuliiniresistenssi johtuu endoteelin toimintahäiriöstä ääreisvaltimoiden arerioli- ja kalpillaaritasolla. Endoteelin toimintahäiriö on varhaisin tapahtuma valtimonkovettumataudissa, mutta sitä voidaan ehkäistä ja hoitaa ortoglykeemisellä eli vähähiilihydraattisella ruokavaliolla.

Terveyden suurin vihollinen ei ole kolesteroli eikä ravintorasva, vaan lihavuus. Siinä vallitsee aina hiljainen krooninen tulehdustila, inflammaatio. Rasva ei yksin lihota, vaan myös liika hiilihydrattiien syönti. Lihomisen pääsyitä ovat tietyt geenivirheet sekä ihmisen itsensä erittämät hormonit: insuliini, kortisoli, leptiini, greliini ja oreksiinit – sekä adiponektiinin puute. Ne voidaan saada tasapainoon liikunnan ja oikean – ortoglykeemisen – ruokavalion avulla. Se stimuloi kylläisyyshormonia, kolekystokiniiniä. Lähde: tritolonen

Insuliiniresistenssissä haiman tuottaman insuliinin teho on heikentynyt ja lihaksisto sekä muut elimet ottavat glukoosia vastaan huonosti. Samaan aikaan verenkiertoon vapautuu liikaa glukoosia, jolloin verensokeripitoisuus kasvaa. Elimistö on siis tullut resistentiksi eli vastustuskykyiseksi insuliinille.  Insuliiniresistenssin on osoitettu kasvattavan Alzheimerin taudin riskiä 65%.

Insuliiniresistenssi johtaa suurella todennäköisyydellä glukoosi-intoleranssiin (heikentyneeseen sokerinsietokykyyn). Koholla olevat triglyseridit, insuliiniresistenssi, glukoosi-intoleranssi, matala HDL-kolesteroli, venepainetauti ja tulehdussytokiinit kasvattavat sydän- ja verisuonitautien riskiä.

Ruoansulatus: hiilihydraatteja pilkkovat entsyymit

Suolisto on osa ruoansulatuselimistöä. Se alkaa mahalaukusta ja päättyy peräaukkoon. Suolistoon kuuluvat ohutsuoli, paksusuoli ja peräsuoli. Sen tehtävä on pilkkoa ravintoaineita ja imeä nautitusta ravinnosta kaikki hyödyllinen: energiaravinteet kuten hiilihydraatit, joista imeytyy glukoosia energiaa tuottavan soluhengityksen lähtöaineeksi, suojaravinteet, eli vitamiinit ja hivenaineet sekä kasvulle ja solujen uusiutumiselle välttämättömät rasvat ja proteiinit.

Suoliston ja suolistoflooran terveys on terveyden ja hyvinvoinnin lähtökohta. Kun suolisto voi huonosti, myös ihminen voi huonosti. Se ei ole ihme, sillä suoliston limakalvo on pinta-alaltaan 200-300 neliömetriä ja se joutuu tekemisiin päivittäin 1-2 kg ruokamäärän kanssa. Ihmisen elinaikana suoliston läpi kulkee keskimäärin 60 tonnia ravintoa.

Joka minuutti suolistossa uusiutuu noin 55 miljoonaa solua ja joka päivä uusiutuu 200 grammaa soluja. Kaikki solut uusiutuvat 3-4 päivän välein. Uusia soluja muodostuu limakalvon pohjaosissa, joista ne työntyvät pintaa kohti korvatakseen vanhat solut, jotka irtoavat ja tuhoutuvat.

Suolistofloora muodostuu 100 000 miljardista mikro-organismista, jotka edustavat 400-500 mikrobilajia. Aikuisilla mikrobimassa painaa n. 1-2 kiloa. Ihmisessä elää mikrobeja noin 10 kertaa enemmän kuin ihmisessä on soluja.

Mikrobit osallistuvat ravintomassan jäännösten sulattamiseen ja tuottavat siinä yhteydessä aineenvaihduntatuotteita, jotka vaikuttavat positiivisesti elimistön ja immuunijärjestelmän toimintaan. Ruoansulatuskanavan hyödylliset bakteerit auttavat pilkkomaan ravinteita ja muodostamaan vitamiineja.

Suoliston terveys ja suolistoflooran mikrobit ovat yhteydessä lukemattomiin sairauksiin, allergioihin ja autoimmuunitauteihin kuten keliakiaan, Crohnin tautiin ja diabetekseen. Vääränlainen ja yksipuolinen ravinto, antibiootit, reseptilääkkeet, ympäristömyrkyt ja runsas alkoholinkäyttö vaikuttavat suolistoflooraan tuhoavasti.

Hiilihydraatteja pilkkovat entsyymit

Hiilihydraatteja pilkkovia entsyymejä on ruoansulatuskanavassa useita. Tärkkelyksen hydrolyysin aloittaa jo suussa amylaasi ja pilkkominen maltoosiksi jatkuu pohjukaissuolessa. Maltoosi pilkotaan kahdeksi glukoosimolekyyliksi maltaasin avulla. Laktaasi pilkkoo laktoosin eli maitosokerin glukoosiksi ja galaktoosiksi. Sakkaraasi pilkkoo sakkaroosin glukoosiksi ja fruktoosiksi. Glugagoni pilkkoo glykogeenin maksassa ja adrenaliini lihaksissa. Hydrolyysin sijaan glykogeeni pilkkoutuu fosforolyyttisesti, eli glukoosiyksiköiden väliin sitoutuu vesimolekyylin sijasta fosforihappo, jolloin saadaan glukoosi- 1-fosfaattia, jota voidaan käyttää glykolyysissä. Poly- ja oligosakkarideja elimistö ei pysty pilkkomaan hyödynnettävään muotoon, mutta ainakin osa niistä on suolistoflooran hyvinvointia parantavia prebiootteja.

Ohutsuoli ja ravinnon imeytyminen

Ohutsuoli on keskimäärin seitsemän metriä pitkä, mutkitteleva ja onteloinen suoliston osa, joka ulottuu mahalaukun mahaportista paksusuoleen. Sen pinnalla on nukkalisäkkeitä, joiden pinnalla on edelleen hermoja, imusuonia ja verisuonia. Ohutsuolen kolme osaa ovat: pohjukaissuoli, tyhjäsuoli ja sykkyräsuoli. Pohjukaissuoli koostuu edelleen neljästä osasta, joista yläosan alkupäässä on happamalta mahanesteeltä suojaavaa limaa erittäviä pohjukaissuolirauhasia. Tyhjäsuoli ja sykkyräsuoli muodostavat ohutsuolen loppuosan. Tyhjäsuolen limakalvo on poimuttuneempi ja siellä ravintoaineita imeytyy aktiivisesti.

Ohutsuolessa entsyymit pilkkovat ravintoa, eli hiilihydraatteja, proteiineja sekä rasvoja imeytyvään muotoon kemiallisesti ns. kemiallisessa pilkkoutumisessa. Pilkkoutuneet ravintoaineet imeytyvät ohutsuolen seinämän läpi verenkiertoon ja kulkeutuvat sitä kautta kaikkiin elimistön soluihin. Ravintoaineiden kuljettaminen tapahtuu verisuoniston ja imuteiden välityksellä. Ravintoaineet, joita ohutsuoli ei voi hyödyntää, kuten kuidut, kulkeutuvat paksusuoleen, jossa ne fermentoituvat ja tuottavat lyhytketjuisia rasvahappoja, joilla on terveydelle suotuisia ominaisuuksia.

Ohutsuolen seinämässä on monta kerrosta. Uloin kerros koostuu lihassyistä. Niiden sisäpuolella on hermoja, verisuonia, rasvaa ja löyhää sidekudosta sisältävä kerros. Sisempänä on ohut limakalvon lihaskerros ja loput limakalvot. Limakalvo on poimuttunut, mikä lisää suolen sisäpinta-alaa. Se on tarpeen, jotta mahdollisimman paljon suolen läpi kulkevista ravintoaineista voidaan hyödyntää. Limakalvoissa on miljoonia pieniä ulokkeita, eli nukkalisäkkeitä (villus). Nukkalisäkkeiden kautta ravintoaineet imeytyvät elimistöön. Ohutsuolen epiteelisolujen pinnassa on mikrovilluksia, joiden korkeus on 1µm. Solua kohden niitä on 1000-2000. Rengaspoimut laajentavat suolen imeytymispinnan kolminkertaiseksi, villukset kymmenkertaiseksi ja mikrovillukset 20-30 kertaiseksi, joten ohutsuolen koko imeytymispinta-ala on 200-300 neliömetriä.

Suolen limakalvossa on runsaasti imukudosta, joka poistaa suolesta bakteereita ja muita haitallisia aineita. Imukudosta on erityisen paljon sykkyräsuolen loppupäässä. Limakalvossa on myös muita soluja, jotka erittävät limaa, hormoneja ja muita suolen toimintaan vaikuttavia aineita.

Ruoka on ohutsuoleen tullessaan käynyt läpi mekaanisen muokkauksen ja alkanut mahalaukussa pilkkoutua pienempiin osiin. Ohutsuolessa entsyymit jatkavat ravintoaineiden pilkkomista pienemmiksi, imeytyviksi osiksi. Entsyymeitä syntyy ruoansulatuselimissä, kuten haimassa, josta ne kulkeutuvat ohutsuoleen tiehyitä pitkin. Myös ohutsuolen limakalvossa syntyy useita eri entsyymejä.

Melkein kaikki pilkkoutuneet aineet imeytyvät limakalvon nukkalisäkkeisiin. Monet aineet kulkeutuvat nukkalisäkkeiden solujen solukalvon läpi itsestään. Jotkut aineet tarvitsevat imeytymisprosessiin natriumia. Soluista kulkeutuu solukalvon läpi niitä ympäröivään kudosnesteeseen natriumioneja, jolloin soluihin syntyy natriumvajaus. Kun natriumionit palaavat soluihin, niiden mukana kulkeutuu tärkeitä ravintoaineita. Nukkalisäkkeeseen imeytyvät rasvat kulkeutuvat imusuoniston mukana lopulta verenkiertoon. Suuri osa ravintoaineista kulkeutuu maksaan. Sykkyräsuolessa imeytyy suuri osa sapesta ja B12 vitamiinista.

Sulamaton massa kulkeutuu edelleen paksusuoleen, jossa se liikkuu suolenseinämän lihasten supistellessa. Ohutsuoli pystyy käsittelemään noin 10 litraa ruokaa päivässä. Tavallisesti ruoka kulkee ohutsuolen läpi kuudessa tunnissa.

Ohutsuolen tyypillisiä sairauksia ovat pohjukaissuolen haavaumat sekä tulehdukselliset suoistosairaudet kuten ärtyvän suolen oireyhtymä, keliakia ja Crohnin tauti.

 Paksusuoli

Paksusuoli on ohutsuolen jatke, joka alkaa vatsaontelossa oikealta alhaalta. Sen alkuosa on säkin muotoinen ja sitä kutsutaan umpisuoleksi. Umpisuolen kärjessä on ohut lisäke – umpilisäke, siis se osa joka poistetaan umpilisäkkeen leikkauksessa. Heti umpisuolen yläpuolella ohutsuoli liittyy paksusuoleen. Ohutsuolen ja paksusuolen liittymäkohdassa on läppä, joka estää takaisinvirtauksen eräänlaisen venttiilin avulla. Paksusuolen ulkopintaa verhoaa vatsakalvo. Sen sisäpuolella on sidekudosta ja lihaksia. Näitä seuraa kudos, joka tukee koko suolta ja sisimpänä on poimuttunut suolen limakalvo.

Paksusuoli on 1-2 metrin mittainen ja viiden sentin paksuinen suoliston osa, jossa elävät mikrobit myös huolehtivat suoleen tulevan materiaalin käsittelystä yhdessä suolen mekaanisten toimien kanssa. Paksusuolen eräs tärkeimmistä tehtävistä on ottaa suolessa olevasta ravinnosta nestettä ja suoloja. Ruokaa työstetään suussa, mahalaukussa ja ohutsuolessa, joissa imeytyvät tärkeimmät ravintoaineet. Kun työstetty ravintomassa tulee paksusuoleen, siinä on runsaasti vettä, joka poistuu kehosta ulosteen mukana. Paksusuoli imee osan nesteestä.

Paksusuoli voi bakteerien avulla muuttaa tietyt ruoassa olevat aineet siten, että elimistö voi käyttää niitä hyväkseen. Paksusuolessa elää bakteereita, jotka muodostavat suuren osan ulosteen määrästä ja kiinteydestä. Vesi suolat ja mikrobien valmistamat vitamiinit, K-vitamiini ja jotkut B-vitamiinit, imeytyvät paksusuolessa verenkiertoon. Myös selluloosaa (kuitua) pilkkoutuu paksusuolessa jonkin verran. Massa, jota suolisto ei voi hyödyntää, kulkeutuu peräsuoleen, josta se poistuu ulosteena.

Paksusuolella on suuri pinta-ala, jotta se voi ottaa talteen nestettä. Suolen sisäpinnan limakalvo on poimuttunut ja nestettä läpäisevien solujen peittämä. Näiden solujen kautta neste, rasva ja ravintoaineet kulkeutuvat elimistön käyttöön.

Paksusuolella on myös imusuonijärjestelmä, joka kerää solujen ulkopuolista nestettä ja kuljettaa sen takaisin kehon eri osiin. Imusuonissa kuljetetaan suuri osa ravinnosta saatavista rasvoista ja niillä on vasta-aineen muodostuksessa tärkeä rooli.

Soluhengitys ja energia

Hiilihydraatit pilkotaan ruoansulatuskanavassa ensin mekaanisesti ja sitten kemiallisesti entsyymien avulla ohutsuolessa imeytyvään muotoon sokereiksi, vitamiineiksi, kivennäisaineiksi, aminohapoiksi ja rasvoiksi, joilla kullakin on omat tarkoituksensa aineenvaihdunnassa.

Hiilihydraateista saatava glukoosi kulkeutuu veri- ja imusuonien välityksellä ja insuliinin ohjaamana soluihin, jossa se yhdessä hapen kanssa vapauttaa soluhengityksessä energiaa. Soluhengityksen tärkeimmät vaiheet ovat:

Glykolyysi:

Yksinkertaisesti soluhengityksen lähtöaineina ovat glukoosi ja happi ja lopputuotteena syntyy hiilidioksidia ja vettä. Reaktiossa vapautuu energiaa ATP-molekyylien sidoksien purkautuessa. Glykolyysi on solulimassa tapahtuva reaktioiden sarja, jossa glukoosi hajotetaan pyruvaatiksi: reaktiosta saadaan kaksi ATP-molekyyliä ja kaksi NADH-molekyyliä. Pyruvaateista saadaan mitokondrioissa tiettyjen entsyymien avulla edelleen oksidatiivisessa dekarboksylaatiossa asetyylikoentsyymi-A:ta, jos happea on riittävästi. Punasoluissa pyruvaatti pelkistyy mitokondrion ja hapen puutteen seurauksena maitohapoksi. Maitohappoon päättyvää glykolyysiä kutsutaan anaerobiseksi glykolyysiksi ja asetyylikoentsyymi-A:han päättyvää glykolyysiä aerobiseksi glykolyysiksi.

Sitruunahappokierto:

– eli Krebsin sykli (TCA-kierto): on solujen mitokondrioissa tapahtuva monivaiheinen prosessi, jossa ravintoaineista saadut hiiliatomit hapettuvat hiilidioksidiksi ja samojen molekyylien sisältämät vedyt siirtyvät elektroninsiirtäjäkoentsyymeille. Prosessissa vapautuu energiaa ja se on solujen pääasiallinen energianlähde. Ennen kuin hiilihydraatit ja rasvat päätyvät sitruunahappokiertoon, solussa tapahtuvien muiden prosessien on muutettava ne sopivaan muotoon – asetyyliryhmäksi, joka sitoutuu koentsyymi-A:n kanssa aktiiviseksi etikkahapoksi eli asetyylikoentsyymi-A:ksi. Kierron eri vaiheissa sitoutuu vesimolekyylejä ja siinä vapautuu hiilidioksidia sekä vetyioneja ja elektroneja. Nämä siirtyvät hapetus-pelkistysreaktioissa elektroninsiirtäjäkoentsyymeille, joita ovat NAD+ ja FAD. Koentsyymeiltä vedyt siirtyvät edelleen elektroninsiirtoketjuun, jonka päätteeksi ne yhtyvät hengitysilmasta tulleen hapen kanssa vesimolekyyleiksi. Syklisessä reaktiossa sitoutuu myös yksi fosforihappomolekyyli, jolloin muodostuu yksi korkeanenerginen ATP-molekyyli GTP-välivaiheen kautta, ja neljä pelkistynyttä elektroninsiirtäjäkoentsyymiä (kolme NADH:ta ja yksi FADH₂) kutakin pilkkoutunutta ja hapettunutta asetyylikoentsyymi-A:ta kohti. Sitruunahappokierto tapahtuu pääasiassa mitokondrion matriksissa, kun elektroninsiirtoketju tapahtuu puolestaan mitokondrion sisäkalvolla. Kiertoon kuuluu kymmenen vaihetta, joista jokaisessa jokinkrboksyylihappo joko sitoo jonkin molekyylin tai siitä irtoaa jotain niin, että se muuttuu toiseksi karboksyylihapoksi.

Elektroninsiirtoketju:

– on mitokondrion sisäkalvolla tai solukalvon kalvoproteiineissa tapahtuva energiaa tuottava reaktiosarja, jossa sitruunahappokierrossa ja sitä edeltäneissä reaktioissa koentsyymeille NADH ja FADH₂ siirtyneitä elektroneja siirrellään elektroninsiirtoketjun entsyymiltä toiselle, jolloin elektronin menettävät potentiaalienergiaansa vähitellen vapauttaen samalla energiaa. Vapautuvan energian avulla mitokondrion matriksista pumpataan protoneja mitokondrion kalvojen välitilaan, mikä aiheuttaa elektrokemiallisen gradientin eli potentiaali- ja protonikonsentraatioeron matriksin ja välitilan välille. Muodostunut gradientti purkautuu ATP-syntaasientsyymin kautta, jolloin muodostuu suurenergiaista fosfaattiyhdistettä, ATP:tä. Tätä reaktiota kutsutaan oksidatiiviseksi fosforylaatioksi. Pelkistys elektroninsiirtoketjussa päättyy, kun vety siirtyy molekulaariselle hapelle, joka pelkistyy vedeksi. Hapen pelkistymistä vedeksi katalysoi elektroninsiirtoketjun viimeinen entsyymi – sytokromi-c-oksidaasi.

ATP, eli adenosiinitrifosfaatti on runsasenerginen yhdiste, jota mitokondriot tuottavat soluhengityksellä solulimassa tapahtuvassa glykolyysissä. ATP:ta käytetään energian siirtoon ja lyhytaikaiseen varastointiin. Elimistön solujen tarvitessa ATP-molekyyleihin sitoutunutta energiaa ATPaasi-niminen entsyymi pilkkoo runsasenergiaisia sidoksia fosfaattiryhmien väliltä. ATP muodostuu adeniinista, riboosista ja kolmesta fosfaattiosasta. Kun ATP:stä irtoaa yksi fosfaattiosa, siitä tulee adenosiinidifosfaattia (ADP) ja kahden osan irrotessa adenosiinimonofosfaattia (AMP).

Ihminen käyttää arviolta painonsa verran ATP-molekyylejä vuorokaudessa; ts. yksi ATP-molekyyli kierrätetään vuorokaudessa  1000-1500 kertaa. ATP on lihassoluissa lihassupistuksen ainoa energianlähde.

Ketogeneesi ja glukoneogeneesi

Veren insuliinipitoisuuden laskiessa ja glukagonipitoisuuden noustessa elimistö siirtyy ravintoaineiden varastoinnista varastojen purkuun. Käynnistyy glukoneogeneesi, jossa elimistö alkaa muodostaa glukoosia vapaista aminohapoista sekä rasvojen glyserolista että maitohaposta.

Glukoneogeneesin rinnalla käynnistyy tarvittaessa ketogeneesi, joka vähentää glukoosin valmistustarvetta ja näin ollen säästää aminohappoja, mikä on erityisen tärkeää pitkittyneessä ravinnottomuudessa. Pääasiassa maksa (mutta vähäisessä määrin myös muut kudokset kuten munuaisen kuorikerros) alkaa muodostaa vapaista rasvahapoista ketoaineita, joita mm. aivot ja sydänlihas sekä muu lihaksisto kykenevät käyttämään energianlähteenä palauttaen ketoaineet (asetoasetaatti, beeta-hydroksibutyraatti) asetyylikoentsyymi-A:ksi, joka on suoraan käytettävissä oksidatiiviseen energiantuotantoon Krebsin syklin kautta mitokondrioissa aivan samalla tavalla kuin tapahtuu glukoosinpoltonkin aerobinen osuus.

Aivojen koko glukoosintarvetta ei voi kuitenkaan korvata ketoaineilla, ja maksa tuottaakin sekä ravinnon että omien varastorasvojensa glyserolista sekä ravinnon aminohapoista glukoosia glukoneogeneesillä. Maksan glukoneogeneesin tuotantokyky riittää kaikkiin elämälle välttämättömiin aina pakollisiin glukoosin tarpeisiin. Mm. punasolut tarvitsevat aina yksinomaan glukoosia energiantarpeisiinsa, koska punasoluissa ei ole mitokondrioita. Glukoosista ne käyttävät yksinomaan anaerobisen osuuden ja palauttavat jäljelle jääneen osan maitohappona edelleen muualla käytettäväksi. Aivot tarvitsevat aina täydellisen ketoaineadaptaationkin jälkeen yleensä vähintään 20–30 % energiantarpeestaan glukoosina. Niillä on yleensä aina valmius käyttää ketoaineita noin 30–40 % energiantarpeestaan. Wikipedia

Katso sokeria käsitteleviä videoita

Fed Up

The Truth About Sugar

Sugar: The Kiss of Death

Diabetes on merkittävästi elämänlaatua ja terveitä elinvuosia vähentävä aineenvaihduntasairaus. Aikuistyypin diabetes on myös vakava sosioekonominen uhka talouden kantokyvylle ja riittävän huoltosuhteen säilymiselle.

Yhdysvalloissa on laskettu, että jos diabetes lisääntyy nykyistä vauhtia, yhteiskunnalla ei ole pian varaa muiden sairauksien, kuin diabeteksen hoitoon (Bought)).

Diabetesta sairastaa noin 59 miljoonaa ihmistä Euroopassa. Vahvasti elintapoihin liittyvän sairauden odotetaan lisääntyvän myös tulevaisuudessa. Taudin ennaltaehkäisyyn ja hoitoon panostaminen on tärkeää sekä kansanterveyden että talouden kannalta.

EU:ssa ymmärretään diabeteksen aiheuttamat haasteet. EU pyrkii edistämään diabeteksen ehkäisyä, hoitoa ja hoidon saatavuutta. Euroopan parlamentti on kehottanut komissiota ja jäsenvaltioita sitoutumaan poliittisesti diabeteksen ehkäisyyn ja asettamaan kunnianhimoisia tavoitteita diabetesepidemian torjumiseksi.

Mitä diabetes maksaa?

Diabeteksen kustannukset olivat Suomessa noin 2,5 miljardia euroa vuonna 2017. Vertailun vuoksi lkoholin aiheuttamat suorat terveyshaitat maksavat julkiselle terveydenhoidolle 0,65-1,15 miljardia vuosittain. Alkoholin verotulot kuitenkin kompensoivat osan alkoholin aiheuttamista kustannuksista.

Euroopan unioni on arvioinut diabeteksen aiheuttamien terveydenhuollon kustannusten olevan ~168 miljardia euroa.

Jäsenvaltioissa diabeteksen hoito kuluttaa noin 9 % terveydenhuoltomenoista. Tarkkaa arviota on vaikea selvittää, koska diabeteksen hoitoon liittyy monenlaisia kätäntöjä ja kuluja, kuten lääkkeet, hoitotarvikkeet, terveydenhuollon palvelut (lääkärikäynnit, sairaalahoito), ennaltaehkäisevät ohjelmat ja koulutus. Diabetes aiheuttaa myös epäsuoria kustannuksia, kuten tuottavuuden menetykset, sairauslomat, työkyvyttömyyseläkkeet ja liitännäissairauksien hoito.

Suorat kustannukset:

• Diabeteslääkkeiden kustannukset vaihtelevat suuresti riippuen lääketyypistä ja annostuksesta. Insuliinihoito on usein kalliimpaa kuin tablettilääkitys.

• Verensokerin mittausliuskat, insuliinipumput ja muut hoitotarvikkeet aiheuttavat säännöllisiä kustannuksia.

• Lääkärikäynnit, sairaalahoito, diabeteshoitajan vastaanotto ja muut terveydenhuollon palvelut ovat osa suoria kustannuksia.

• Diabetekseen liittyvät muut kulut, kuten erityisruokavalion noudattaminen, liikuntavälineet ja mahdolliset apuvälineet, voivat myös olla merkittäviä.

Epäsuorat kustannukset:

• Diabetes aiheuttaa sairauspoissaoloja ja työkyvyttömyyttä, mikä heikentää tuottavuutta ja aiheuttaa kustannuksia työnantajille ja yhteiskunnalle.

• Diabetes voi johtaa työkyvyttömyyteen ja sitä kautta työkyvyttömyyseläkkeiden maksamiseen.

• Diabeteksen lisäsairaudet, kuten sydän- ja verisuonitaudit, munuaissairaudet ja silmänpohjan vauriot, aiheuttavat merkittäviä lisäkustannuksia.

Arvioita kustannuksista:

• Diabeteksen hoidon kokonaiskustannukset voivat olla useita tuhansia euroja vuodessa henkilöä kohden.

• Suurimmat kustannukset aiheutuvat usein diabeteksen lisäsairauksista.

• Kustannukset vaihtelevat suuresti riippuen diabetestyypistä, hoidon tarpeesta ja mahdollisista lisäsairauksista.

Diabeteksen hoidosta aiheutuvien suorien kustannusten lisäksi voidaan arvioida diabeteksesta johtuvia tuottavuuskustannuksia, joihin kuuluvat sairauspoissaolojen, ennenaikaisen eläköitymisen ja kuoleman aiheuttamat kustannukset. Vuonna 2007 näiden suuruudeksi arvioitiin yli 1 300 miljoonaa euroa.

Diabetes maailmalla

Maailmassa on arviolta noin 465 miljoonaa aikuista (20-79-vuotiasta) ihmistä, jotka elävät diabeteksen kanssa. Tämä tarkoittaa, että joka kymmenes aikuinen maailmassa sairastaa diabetesta.

Sekä WHO:n että maailman diabetesliiton (IDF) raportit osoittavat diabeteksen yleistyneen huomattavasti viimeisen vuosikymmenen aikana. Vuonna 1985 diabeetikoita oli noin 285 miljoonaa, minkä jälkeen luku on kasvanut noin 63 prosenttia nykyiseen noin 465 miljoonaan. Tämän hetken diabeetikoista noin 90 prosentilla on tyypin 2 diabetes.

Tyypin 1 diabetes on meillä yleistä (sairastuneita noin 50 000). Aikuistyypin diabetekseen sairastuneiden määrässä olemme Eurooppalaista keskikastia.

Eniten diabetesta esiintyy Kiinassa, Intiassa ja Yhdysvalloissa. Tyypin 2 diabetesta on suhteessa vähiten Afrikan mantereella (4,7 prosenttia). Tämä johtuu todennäköisesti pienemmästä kaupungistumisasteesta, aliravitsemuksesta sekä pienemmästä ylipaino- ja lihavuusongelmasta.

Suomessa noin sadalla lapsella on diagnosoitu aikuistyypin diabetes. Se on. Nykyinen taloudellinen kehitys ja diabetes-tapausten nopea lisääntyminen johtavat pahimmissa skenaarioissa ennen pitkää tilanteeseen, jossa yhteiskunnalla ei ole varaa hoitaa kaikkia potilaita.

Tyypin 1 ja tyypin 2 diabetes

Tyypin 2 diabetes (aikuistyypin diabetes) oli viime vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla harvinainen sairaus. Se sai oman tautiluokituksensa virallisesti vasta 1970-luvulla.

Yhdysvalloissa diabetesta sairastaa yli 37 miljoonaa ihmistä, mikä on n. 11,3 % väestöstä. Luku sisältää sekä diagnosoidut että diagnosoimattomat tapaukset. Vuosittain Yhdysvalloissa diagnosoidaan 1,4 miljoonaa uutta diabetestapausta. Yhdysvalloissa jopa 1,5 miljoonaa lasta ja nuorta sairastaa diabetesta, joka on jo 7. yleisin kuolinsyy USA:ssa.

Diabetes Yhdysvalloissa:

• Tyypin 1 diabetes:
  Noin 5-10 % diabeetikoista sairastaa tyypin 1 diabetesta. Tyypin 1 diabetes on autoimmuunisairaus, jossa kehon immuunijärjestelmä hyökkää haiman insuliinia tuottavia soluja vastaan.

• Tyypin 1 2 diabetes:
  Noin 90-95 % diabeetikoista sairastaa tyypin 2 diabetesta. Tyypin 2 diabetes on yleensä seurausta elintapatekijöistä, kuten ylipainosta ja vähäisestä liikunnasta.

Aikuistyypin diabetes on elämäntapasairaus, jonka puhkeamiseen vaikuttaa liikkumattoomuus ja korkean glykeemisen kuorman ravinteiltaan köyhä ja runsaasti energiaa sisältävä ravinto (sokerit?). Tyypin 1 diabetes on autoimmuunisairaus, jolle on geneettinen alttius ja joka voi puhjeta esimerkiksi odottavan äidin alhaisten kalsidiolitasojen seurauksena.

Tyypin 1 diabetekseen sairastuminen edellyttää laukaisevan ympäristötekijän. Suomessa tyypin 1 diabetesta esiintyy eniten maailmassa (sairastuneita ~50 000). Ykköstyypin diabetes lisääntyi Suomessa nopeasti 1960-luvun jälkeen.

Tyypin 2 diabeteksen ja lihavuuden välillä on vahva korrelaatio, vaikka kausaalisuhteista ei vallitse konsensusta.

Yleisesti hyväksytty näkemys on, että lihavuus altistaa aikuistyypin diabetekselle. Viime vuosina on yleistynyt näkemys, jonka mukaan sekä tyypin-2 diabetes että lihavuus ovat aineenvaihdunnan erityisesti sokeriaineenvaihdunnan häiriintymisen oireita. Lihavuus on usein metabolisen oireyhtymän oire, ei syy. Tyypin 2 diabetes ei ole vain lihavien sairaus, vaikka lihavuus onkin metabolisten oireiden ja sairastumisriskin yleinen indikaattori.

Taudin lyhyt historia

Aikuistyypin diabetes oli harvinainen sairaus ennen 20. vuosisataa. Se oli tavallisesti ylempien sosiaalisten luokkien, keski-ikäisten ja ylipainoisten sairaus. Ero eri diabetestyyppien välillä ymmärrettiin jo 1930-luvulla, mutta tyyppiluokitus otettiin yleiseen käyttöön vasta 1970-luvulla.

Aikuistyypin diabetesta hoidettiin ruokavaliolla 1700-luvun lopulta 1950-luvulle asti, jonka jälkeen lääkehoito ruokavaliohoidon yhteydessä yleistyi nopeasti (mm. metformiini, sitagliptiini, vildagliptiini, eksenatidi, raglutidi, glitatsonit, glibenkamidi jne).

Maailman myydyimpien lääkkeiden listalta löytyy useita diabeteslääkkeitä. Jos statiinit ovat lääketeollisuuden kultakaivos, diabeteslääkkeet tuottavat loputtomasti hopeaa.

Taudin esiintyminen lisääntyi köyhemmissä väestönosissa elintason parantuessa maailmansotien jälkeen. 1990-luvulla aikuistyypin diabetes kääntyi nopeaan kasvuun ja taudin esiintyvyyttä voidaan jo kutsua jo epidemiaksi.

Tekijät, jotka korreloivat diabeteksen lisääntymisen kanssa ovat: sokereiden saannin merkittävä kasvu, high fructose corn syrup (maissi- tai fruktoosisiirappi) mm. makeisissa, virvoitusjuomissa ja jogurteissa sekä kalorittomat makeutusaineet (esim. aspartaami), jotka myös vaikuttavat sokeriaineenvaihduntaan ja heikentävät insuliinin toimintaa.

USAssa esim. maissi-fruktoosisiirapin kulutus on lisääntynyt lyhyessä ajassa nollasta 26 kg/henkilö/vuosi.

Tyypin 1 diabetes lisääntyi Suomessa nopeasti 1960-luvun jälkeen. Kasvu korreloi lasten D-vitamiinisuositusten laskemisen kanssa (suositukset laskettiin 100µg/päivä tasolta vähitellen nykyiselle tasolle kymmenesosaan viime vuosisadan alun tasosta).

Lapsen riskiin sairastua tyypin 1 diabeteksen vaikuttaa lapsen äidin raskausaikainen D-vitamiinin puutos. Suomessa D-vitamiinin luonnollinen saanti on heikkoa pitkän talven ja lyhyen kesän vuoksi.

Aikuistyypin diabeteksen esiintyminen on karkeasti viisinkertaistunut Suomessa vajaassa neljässä vuosikymmenessä. Sitä ei geenit, kansanperimä tai kansantarut selitä.

Diabetesta ei oikein selitä tyydyttyneiden rasvojen käyttö, vaikka ne mainitaan usein diabetes-riskiä lisäävinä ravintoaineina. Tyydyttyneiden rasvojen kulutus on laskenut 1980-luvulta näihin päiviin asti, mutta samaan aikaan diabetestapaukset ovat 5-7 kertaistuneet.

Miksi tästä pitäisi huolestua?

Diabetes lisää kuolleisuutta. Se aiheuttaa mm. silmien verkkokalvosairautta, munuaisten- ja ääreishermoston vaurioita, liikkumisongelmia, impotenssia, sydän- ja verisuonitauteja ja lisää monien muiden terveysongelmien lisäksi myös haimasyövän riskiä.

Tyypin 1 diabetekseen sairastuneiden kuolleisuuden mediaani 2002 oli 49 vuotta; ts. puolet sairastuneista kuoli alle 49 vuotiaina ja puolet yli 49 vuotiaina.

Tyypin-2 kuolleisuuden mediaani oli 79 vuotta (tämä johtuu siitä, että nimensä mukaisesti aikuistyypin diabetes puhkeaa yleensä keski-iässä; ongelma on nyt se, että aikuistyypin diabetesta esiintyy jo myös lapsilla ja nuorilla, mikä tulee laskemaan kuolleisuuden mediaania merkittävästi).

Tyypin 1 diabeteksessa yleisimmät kuolinsyyt vuosina 1988 – 2002 olivat sydäninfarkti (35 %) ja iskeeminen sydänsairaus (22 %).

Tyypin 2 diabeteksen vakavin seuraus on kohonnut sydän- ja verisuonitautiriski. Mikroalbuminuria on merkki kehittyvästä munuaisvauriosta (diabeettinen nefropatia). Tyypin 2 diabetes aiheuttaa myös silmänpohjan rappeumaa (diabeettinen retinopatia), joka usein johtaa sokeutumiseen sekä tunto- ja autonomisen hermoston vaurioita (diabeettinen neuropatia), joka pitkään jatkuvana voi johtaa raajan kuolioon ja amputaatioon.

Aikuistyypin diabetes voi myös vaikuttaa kognitiivisiin kykyihin ja se aiheuttaa etenkin vanhuksilla Alzheimerin tautia ja dementiaa. Diabeetikoilla esiintyy aivoverenkierron häiriöitä 2-3 kertaa enemmän kuin muilla.

Diabeteksen tavallisia lisäsairauksia ovat (THL):

• Retinopatia: Diabetes on johtava syy aikuisten sokeutumiseen.

• Nefropatia: Diabetes on johtava syy munuaissairauksiin.

• Neuropatia: Diabetes on johtava syy alaraaja-amputaatioihin.

• Aivohalvaus: Diabeetikon riski on 2-4 kertainen.

• Sydän- ja verisuonisairaudet: 75 % diabeetikoista kuolee sydän- ja verisuonitauteihin.

• Diabetes lisää myös riskiä sairastua vanhuusiän muistisairauteen.

GIP-hormoni

Ravinnon sisältämä rasva (riippumatta siitä onko se eläin- vai kasviperäistä) ei aktivoi suoliston GIP-hormonia, joka viestittää haiman beetasoluille, että nyt pitää erittää insuliinia kuljettamaan glukoosia solujen ravinnoksi.

GIP eli glukoosista riippuvainen insulinotrooppinen peptidi on suolistohormoni, jolla on useita tärkeitä tehtäviä ja terveysvaikutuksia. GIP stimuloi insuliinin erittymistä haimasta, erityisesti aterian jälkeen. Tämä auttaa säätelemään verensokeritasoa ja edistää glukoosin viemistä kudoksiin. GIP vaikuttaa myös insuliinin vastavaikuttajan, eli glukagonin erittymiseen. GIP:n vaikutus glukagoniin on kuitenkin monimutkaisempi ja riippuu verensokeritasosta.

GIP edistää rasvan varastoitumista rasvakudokseen. Tämä voi olla hyödyllistä energiansaannin kannalta, mutta liiallinen rasvan varastoituminen voi johtaa lihavuuteen. GIP voi vaikuttaa myös muiden suolistohormonien, kuten GLP-1:n (glukagonin kaltainen peptidi-1), erittymiseen. GLP-1:llä on myös insuliinineritystä stimuloivia vaikutuksia.

GIP-hormonin erveysvaikutukset

GIP:llä on tärkeä rooli verensokerin säätelyssä, erityisesti aterian jälkeen. Se auttaa ehkäisemään verensokerin liiallista nousua. GIP:n vaikutus rasvan varastoitumiseen voi olla kaksijakoinen. Toisaalta se voi edistää lihavuutta, mutta toisaalta se voi myös auttaa säätelemään energiansaantia ja siten tukea painonhallintaa.

GIP:n vaikutuksia insuliinin erittymiseen on hyödynnetty tyypin 2 diabeteksen hoidossa. GIP:n kaltaisia lääkkeitä käytetään parantamaan insuliinin eritystä ja verensokerin hallintaa. GIP:llä voi olla myös muita terveysvaikutuksia, kuten vaikutus luuston terveyteen ja hermoston toimintaan. Näitä vaikutuksia tutkitaan vielä.

GIP on tärkeä suolistohormoni, jolla on monia tärkeitä tehtäviä ja terveysvaikutuksia. Se vaikuttaa erityisesti insuliinin erittymiseen, verensokerin säätelyyn ja rasvan varastoitumiseen. GIP:n toiminnan ymmärtäminen on tärkeää diabeteksen hoidon ja muiden terveysongelmien ehkäisyn kannalta.

Hiilihydraatit (sokerit) aktivoivat suoliston erittämään GIP-hormonia, joka viestittää haimalle, että verenkierrossa on glukoosia, joka pitäisi saada solujen energiantuotantoon. Tämä lisää insuliinin eritystä.

Glukoosi on solujen tärkein energiaravinne. Jos veressä on glukoosia enemmän kuin solut tarvitsevat, ylimääräinen glukoosi varastoidaan ensin lihasten ja maksan glykogeeneihin. Glykogeeneissä on lihasmassasta koosta riippuen varastosokereita ~250g tai noin kahden päivän energiankulutusta vastaava määrä.

Solujen energiatarpeen tyydyttämisen ja lykogeenivarastojen täyttymisen jälkeen ylimääräinen glukoosi pitää käyttää jotenkin.

Elimistö muuttaa glykogeenien täyttymisen jälkeen verenkierrossa olevan ylimääräisen glukoosin maksan ja rasvasolujen lipogeneesissä varastorasvaksi (triglyserideiksi), joita voidaan tarpeen vaatiessa muuttaa vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi. Vapaita rasvahappoja voidaan käyttää ketogeneesissä solujen energiaksi kelpaavien ketoaineiden synteesiin. Glyserolista ja eräistä aminohapoista elimistö syntetisoi glukoosia glukoneogeneesissä.

Jatkuvasti korkea verensokeri vahingoittaa verisuonia. Korkean sokerikuorman seurauksena myös rasvakudos lisääntyy. Kun insuliinitasot ovat koholla, myös ravinnosta saatua rasvaa varastoidaan varastorasvaksi. Iinsuliini osallistuu rasvakudoksen rakentamiseen. Lihomista tapahtuu silloin kun aineenvaihdunta on mennyt rikki.

Rasvasolut erittävät kylläisyyshormoni leptiiniä, joka ilmoittaa aivoille elimistön energiavarastojen olevan täynnä. Jos ja kun leptiinin eritys on jatkuvaa, leptiinireseptorit turtuvat. Leptiiniresistenssi liittyy usein sairaalloiseen lihavuuteen: vaikka elimistö olisi juuri saanut valtavan energiakuorman, leptiiniresistenssin seurauksena aivot eivät tiedä elimistön olevan kylläinen, vaan haluavat lisää ravintoa. Näin ihminen voi syödä moninkertaisesti tarvettaan enemmän.

Aineenvaihdunta sekoaa, aivot eivät enää reagoi leptiiniin ja nälästä tulee pysyvä olotila – siitäkin huolimatta, että elimistö saa ravintoa enemmän kuin tarpeeksi.

Ihmiset lihovat ja sairastuvat, koska he syövät liikaa. Usein taustalla on sokeriaineenvaihdunnan häiriö ja siihen liittyvät hormonaaliset oireet, kuten leptiini- ja greliiniaineenvaihdunnan muutokset.
Leptiini on kylläisyyshormoni ja greliini on nälkähormoni. Kun niiden toiminta häiriintyy, ihminen on jatkuvasti nälkäinen.

Insuliiniresistenssi

Insuliiniresistenssi on tila, jossa solut eivät reagoi insuliiniin toivotulla tavalla. Insuliini säätelee verensokerin tasoa. Insuliiniresistenssi on usein yhteydessä tyypin 2 diabetekseen.

Insuliini on haiman tuottama hormoni, joka auttaa glukoosia (sokeria) siirtymään verenkierrosta soluihin, joissa glukoosista tuotetaan energiaa glykolyysissä ja sitruunahappokierrossa. Insuliini myös varastoi glukoosia maksaan ja lihaksiin glykogeeniksi.

Insuliiniresistenssin kehittyminen

Insuliiniresistenssi kehittyy, kun solut eivät jatkuvasti korkean verensokerin ja insuliinipitoisuuden vuoksi reagoi insuliiniin normaalisti. Sen seurauksena haima erittää insuliinia yhä enemmän, jotta verensokeri pysyisi normaalilla tasolla. Insuliiniresistenssi voi johtaa hyperinsulinemiaan eli insuliinin liiallinen määrä veressä.

Tyypin 2 diabetes on yleisin diabeteksen muoto, ja insuliiniresistenssi on sen keskeinen syy. Kun insuliiniresistenssi jatkuu pitkään, haima ei pysty tuottamaan riittävästi insuliinia kompensoimaan vastetta, mikä johtaa verensokerin kohoamiseen ja lopulta tyypin 2 diabetekseen.

Insuliiniresistenssin oireet

Insuliiniresistenssi ei välttämättä aiheuta oireita alkuvaiheessa. Oireita voivat olla:

• Väsymys

• Painonnousu ja laihtumisen vaikeus

• Lisääntynyt nälän tunne

• Tihentynyt virtsaamistarve

• Tummat läiskät iholla, erityisesti kaulassa ja kainaloissa

Insuliiniresistenssin syyt

• Ylipaino ja lihavuus, erityisesti keskivartalolihavuus

• Jatkuvasti koholla oleva verensokeri

• Liikunnan puute

• Epäterveellinen ruokavalio

• Geneettiset tekijät

• Tietyt sairaudet ja lääkkeet

Insuliiniresistenssin diagnosointi

Insuliiniresistenssiä ei voida suoraan mitata, mutta se voidaan päätellä epäsuorasti. Lääkäri voi arvioida insuliiniresistenssiä muun muassa mittaamalla verensokeria, insuliinitasoa ja HbA1c-arvoa (pitkäaikainen verensokerin keskiarvo).

Insuliiniresistenssin hoito

• Elintapamuutokset: terveellinen ruokavalio, säännöllinen liikunta ja painonhallinta

• Lääkitys: tietyt lääkkeet voivat parantaa insuliiniherkkyyttä

• Diabeteksen hoito, jos diabetes on kehittynyt

• Ketogeeninen ruokavalio

Ketogeeninen ruokavalio ja insuliiniresistenssi

Vähähiilihydraattinen ja runsasrasvainen ketogeeninen ruokavalio(KD) korjaa insuliiniresistenssia ja jo alkanutta aikuistyypin diabetestä. Ketogeenisessa ruokavaliossa hiilihydraatit korvataan rasvalla, jolloin rasva syrjäyttää glukoosin kehon tärkeimpänä energianlähteenä. Rasvasta syntetisoidut ketoaineet pääsevät soluihin ilman insuliinia.

Ketogeeninen ruokavalio parantaa insuliiniherkkyyttä, jolloin kehon solut reagoivat herkemmin insuliiniin. Tämä auttaa verensokerin tasoittumiseen ja vähentää insuliinin tarvetta. KD auttaa hallitsemaan verensokeritasoja, erityisesti tyypin 2 diabeetikoilla.

KD auttaa painonpudotuksessa, mikä parantaa insuliiniherkkyyttä ja vähentää insuliiniresistenssiä. Ketogeeninen ruokavalio vähentää myös maksan rasvoittumista, mikä on usein yhteydessä insuliiniresistenssiin.

Diabetes ja D-vitamiini

American Journal of Epidemiologyssa julkaistussa tutkimuksessa havaittiin, että veren korkea D-vitamiinipitoisuus (yli 100 nmol/l) laski sairastumisriskiä ja vastaavasti alhainen pitoisuus (alle 75 nmol/l) lisäsi riskiä sairastua tyypin 1 diabetekseen. Euroopassa tehdyn tapaus-verrokkitutkimuksen mukaan varhaislapsuudessa saatu D-vitamiinilisä saattaa suojata tyypin 1 diabetekselta.

D-vitamiinin ja tyypin 1 diabeteksen välistä yhteyttä on tutkittu paljon. Epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että matalat D-vitamiinipitoisuudet ovat iyhteydessä tyypin 1 diabeteksen riskiin. Nämä tutkimukset eivät kuitenkaan osoita syy-seuraus-suhdetta.

D-vitamiinin vaikutus immuunijärjestelmään

D-vitamiinilla on tärkeä rooli immuunijärjestelmän toiminnassa. D-vitamiini voi auttaa säätelemään immuunijärjestelmän vastetta ja vähentämään autoimmuunireaktioiden riskiä. Tämän vuoksi D-vitamiinin puute voi olla yksi tekijä, joka lisää tyypin 1 diabeteksen riskiä.

Tutkimustuloksia

D-vitamiinin vaikutusta tyypin 1 diabeteksen riskiin on tutkittu paljon. Joissain tutkimuksissa on havaittu, että korkeat D-vitamiinipitoisuudet ovat yhteydessä pienempään tyypin 1 diabeteksen riskiin, kun taas toisissa tutkimuksissa ei ole havaittu tällaista yhteyttä.

Suositukset

Tällä hetkellä ei ole riittävää näyttöä suositella D-vitamiinilisää tyypin 1 diabeteksen ehkäisyyn. Riittävä D-vitamiinin saanti on kuitenkin tärkeää yleisen terveyden kannalta. Suomessa suositellaan D-vitamiinilisää ympäri vuoden kaikille, ja erityisesti lapsille, nuorille, raskaana oleville ja imettäville naisille sekä vanhuksille.

Ykköstyypin diabeteksen riski on kasvanut Suomessa räjähdysmäisesti. Riski on kaksinkertaistunut viimeisten 25 vuoden aikana. Tiedot perustuvat uuteen THL:n Lancetissä julkaistuun tutkimukseen Time trends in the incidence of type 1 diabetes in Finnish children: a cohort study.

Erikoistutkija Valma Harjutsalon johtamasta tutkimuksesta ovat kertoneet niin Finfood, Mediuutiset, Helsingin Sanomat kuin monet ulkomaisetkin lääketieteellisiä uutisia välittävät sivustot.

On ilmeistä, että lasten D-vitamiinisuositusten tuntuva kohottaminen tulisi mitä todennäköisimmin vähentämään radikaalisti ykköstyypin diabeteksen riskiä. Aiempi suomalainen Lancetissä julkaistu syntymäkohorttitutkimus osoitti, että 1960-luvulla tuolloisten lasten D-vitamiinisuositusten noudattaminen vähensi ykköstyypin diabeteksen riskiä todella dramaattisesti.

Silloinen lasten D-vitamiinisuositus oli 2000 IU:ta eli 50 µg päivässä. Tuon verran D-vitamiinia saaneilla lapsilla oli tutkimuksen mukaan lähes 88 % alempi ykköstyypin diabeteksen riski verrattuna lapsiin, jotka olivat saaneet D-vitamiinia vähemmän. Nykyisin lasten D-vitamiinisuositus on vain 10 µg.

Aikuistyypin diabetes (DM2, E11)

Aikuistyypin diabetes on erityisesti sokeriaineenvaihdunnan sairaus, jossa veren glukoosipitoisuus on jatkuvasti koholla (pahimmillaan hyperglykemia). Sairaudelle ominaista on veren korkea glukoosipitoisuus ja glukoosin erittyminen virtsaan, jotka aiheutuvat insuliinin heikentyneestä vaikutuksesta soluihin ja insuliinin erittymisen häiriöstä.

Tyypin 2 diabeteksessa insuliinin eritys on vähentynyt pitkittyneen insuliinin ylituotannon seurauksena. insuliinin vaikutus soluihin on myös heikentynyt (insuliiniresistenssi), minkä vuoksi haiman Langerhansin saarekkeiden betasolut tuottavat sairauden alkuvaiheessa liikaa insuliinia.
Haiman insuliinia tuottavat solut väsyvät, jolloin tuotanto vähenee ja se heikentää glukoosin pääsyä soluihin ja pitää yllä veren korkeaa glukoosipitoisuutta.

Hiilihydraatit nostavat veren glukoosipitoisuutta, joka puolestaan saa haiman erittämään insuliinia. Jatkuvasti koholla olevat glukoosi- ja insuliinitasot aiheuttavat insuliiniresistenssiä ja vahingoittavat verisuonia ja elimiä.

Suomessa yleistyy alkoholista riippumaton rasvamaksa, jota aiheuttaa erityisesti fruktoosi, jonka aineenvaihdunta tapahtuu maksassa.

Pöytäsokeri muodostuu glukoosista ja fruktoosista. Glukoosi imeytyy suoraan verenkiertoon, mutta fruktoosi muutetaan maksassa glukoosiksi. Fruktoosista tuotettu glukoosi muutetaan edelleen glykogeneesissä glykogeeneiksi – eli sokerivarastoiksi. Maksaan varastoituu n. 100 g glukoosia. Lihaksissa varastoituneita sokereita on 250.700 g lihasmassan koosta riippuen.

Maksa ei voi tallentaa rajattomasti sokereita. Glykogeenien täytyttyä osa fruktoosista tuotetusta glukoosista vapautuu verenkiertoon ja muutama prosentti syntetisoidaan triglyserideiksi eli varastorasvoiksi.

Verestä glykogeeneihin mahtumaton glukoosi viedään rasvasoluihin, joissa se muutetaan lipogeneesissä triglyserideiksi. Jatkuvasti korkea verensokeri kasvattaa maksan ja muiden elinten rasvoittumisen lisäksi keskivartalon rasvakudosta, eli viskeraalista läskiä.

Insuliini on anabolinen hormoni, joka ohjaa energiaravinteiden käyttöä ja varastoimista. Samalla insuliini on lipolyysin estäjä. Lipolyysissä rasvasolujen triglyseridit puretaan vapaiksi rasvahapoiksi ja glyseroliksi, joita keho voi käyttää energiaksi. Jatkuvasti korkeat insuliinipitoisuudet estävät rasvasolujen rasvan polttoa energiaksi, mikä estää laihtumista.

Fruktoosi lihottaa

Robert Lustig, Kalifornian yliopiston endokrinologian osaston pediatrian professori, on ollut edelläkävijä sokeriaineenvaihdunnan dekoodauksessa.

Hän kiinnitti huomion siihen, että prosessoitu fruktoosi on aineenvaihdunnan kannalta paljon huonompaa kuin muut sokerit, mukaan lukien puhdistettu sokeri. Fruktoosi hajoaa hieman samaan tapaan kuin alkoholi. Tämä vahingoittaa maksaa ja aiheuttaa mitokondrioiden ja aineenvaihdunnan toimintahäiriöitä samalla tavalla kuin etanoli ja muut myrkyt.

Fruktoosi aiheuttaa aineenvaihduntahäiriöitä, koska se metaboloituu helpommin rasvaksi kuin mikään muu sokeri.

Mayo Clinic Proceedings2:ssa julkaistu meta-arvostelu vahvistaa, että kaikki kalorit eivät ole samanarvoisia. Dogmaattinen uskomus, että ”kalori on kalori”, on vaikuttanut merkittävästi länsimaisen maailman jatkuvasti huononevaan terveyteen. Kaloriteoria on yksi ensimmäisistä asioista, jonka ravitsemusterapeutit oppivat koulussa, ja se on täysin väärä, väittää Lustig.

Kalorien lähteellä on merkittävä rooli terveyden kannalta. Esimerkiksi: tutkijat selvittivät, kuinka seuraavan tyyppisten hiilihydraattien kalorit vaikuttivat terveyteen:

• Tärkkelys

• Puhdasta glukoosi

• Laktoosi (luonnollinen sokeri, jota löytyy maitotuotteista)

• Sakkaroosi (pöytäsokeri)

• Fruktoosi, jota löytyy sekä hedelmistä että prosessoidusta korkeafruktoosipitoisesta maissisiirapista

”Tutkijat havaitsivat, että lisätyt sokerit olivat haitallisempia kuin luonnolliset sokerit. Fruktoosi yhdistettiin insuliinitasojen heikkenemiseen ja glukoosinsietokyvyn heikkenemiseen, mikä on diabeteksen edeltäjä. Se aiheutti haitallista rasvan kertymistä – vatsan sisäelinten rasvaa – ja edisti useita huonon terveyden markkereita, kuten tulehdusta ja korkeaa verenpainetta. Osoitimme selvästi, että sokeri on diabeteksen pääasiallinen aiheuttaja,” sanoi tutkimuksen johtava James J. DiNicolantonio.

Diabeteksen hoito

1. Liikunta: Liikunta tehostaa aineenvaihduntaa. Hyvästä kunnosta ei liene muutenkaan haittaa.

2. Vältä vaaleita jauhoja ja sokereita sekä erityisesti teollisesti valmistettua fruktoosia, joka elimistössä metaboloituu myrkyllisiksi yhdisteiksi ja varastorasvaksi.

3. Vähennä myös tärkkelyksiä, kuten perunoita sekä muita hiilihydraatteja (pastat, maissi, riisi jne.) ja korvaa ne maanpäällisillä kasviksilla.

4. Hedelmissä fruktoosi esiintyy kompleksina, jossa on mukana ravinteita, kuten vitamiineja, mineraaleja ja erilaisia antioksidantteja. Hedelmät on hyvä syödä hedelminä. Mehut eivät ole terveellisiä.

5. Huolehdi riittävästä rasvansaannista. Omega-3 ja omega-6 rasvat ovat välttämättömiä ravintoaineita, jotka osallistuvat mm. solujen uusiutumiseen, hormonien tuotantoon ja rasvaliukoisten vitamiinien imeytymiseen.

6. Syö probiootteja, kuten piimää, maustamattomia jogurtteja ja viilejä, joista saat hyviä suolistobakteereita.

7. Vältä makeutusaineita, sillä ne sekoittavat glukoosiaineenvaihduntaa, lihottavat ja altistavat diabetekselle.

8. Syö D-vitamiinia. Huolehdi muidenkin vitamiinien ja mineraalien riittävästä saannista.

9. Välttämättömiin ravintoaineisiin kuuluvat: omega-3 ja omega-6 rasvat, aminohapot (proteiinit), vesi ja suojaravinteet, eli vitamiinit ja mineraalit. Hiilihydraatteja elimistösi ei tarvitse, vaikka se voi sokereita himoita.Voit turvallisesti rajoittaa hiilihydraattien saantia ja elimistösi kiittää sinua siitä.