Diskussion
Wir stellen den Fall einer 69-jährigen Frau vor, die sich mit Hypoglykämie (definiert durch einen Serumglukose-Wert von weniger als 55 mg/dL) vorstellte, nachdem sie ein Jahr lang die ketogene Diät eingehalten und Alkohol zu sich genommen hatte. Ihr Krankheitsbild war insofern atypisch, als ihre Symptome bei einem Serumglukosespiegel von 39 mg/dL chronisch und unspezifisch (Müdigkeit, geistige Verlangsamung) und bei einem Serumglukosespiegel von 59 mg/dL akuter (adrenergisch) waren, wobei sich die Symptome nach der Kohlenhydrataufnahme im letzteren Fall auflösten, im ersteren jedoch nicht.
Das wichtigste Merkmal der ketogenen Diät ist das Erreichen einer metabolischen Ketose. Eine ketogene Standarddiät ist sehr fettreich, wobei 65 % bis 75 % der Kalorien aus Fett stammen, und kohlenhydratarm, wobei 5 % bis 10 % der Kalorien aus Kohlenhydraten stammen. Die meisten Varianten der ketogenen Diät liegen im Bereich von 20 bis 50 g Kohlenhydrataufnahme pro Tag, aber um eine Ketose zu gewährleisten, ist eine maximale Aufnahme von 20 g erforderlich. Die physiologische Grundlage der ketogenen Diät besteht darin, dass durch die starke Einschränkung der Kohlenhydratzufuhr der Blutzuckerspiegel und der Insulinspiegel sinken, worauf der Körper mit der Synthese von Ketonkörpern reagiert. Durch hepatische Oxidation von Fettsäuren wird Acetyl-CoA in Acetoacetat, β-Hydroxybuttersäure und Aceton umgewandelt. β-Hydroxybutyrat und Acetoacetat können vom peripheren Gewebe zur Energiegewinnung verstoffwechselt werden, Aceton jedoch nicht. Die ketogene Diät wurde in den frühen 1900er Jahren zur Behandlung von Epilepsie eingesetzt, da man herausfand, dass Aceton eine krampflösende Wirkung hat. In jüngerer Zeit haben sich Studien mit den Eigenschaften der ketogenen Diät als Möglichkeit zur Gewichtsabnahme befasst. Indem der Körper in einen Zustand der Ketose versetzt wird, baut er Fett als Brennstoff ab, was zu einer erheblichen Gewichtsabnahme führen kann. Die Obesity Medicine Association hat eine kohlenhydratarme Diät als eine Möglichkeit zur Gewichtsabnahme befürwortet.
Die Vorteile einer ketogenen Diät wurden umfassend untersucht. In einer Studie, in der eine kohlenhydratarme mit einer fettarmen Diät verglichen wurde, ergab sich kein signifikanter Unterschied in der Gewichtsabnahme zwischen den beiden Gruppen, aber beide waren wirksam bei der Gewichtsabnahme. In einer Studie, in der fettleibige Erwachsene einer 12-wöchigen ketogenen Diät unterzogen wurden, betrug der durchschnittliche Gewichtsverlust 14 kg. In den letzten Jahrzehnten wurden in der Literatur auch andere potenzielle therapeutische Vorteile einer ketogenen Diät untersucht, unter anderem bei der Behandlung von Diabetes, polyzystischem Ovarsyndrom, neurologischen Erkrankungen, Krebs, Entzündungen und kardiovaskulärem Risiko.
Eine ketogene Diät ist jedoch nicht ohne Risiko. Ketogene Diäten werden kurzfristig mit Übelkeit, Erbrechen, Dehydrierung und Hypoglykämie in Verbindung gebracht, während zu den längerfristigen Auswirkungen Störungen des Fettstoffwechsels, Lebersteatose, Hypoproteinämie, Mineralstoffmangel und Nephrolithiasis gehören. Außerdem gibt es nur wenige Daten über die langfristigen Risiken einer ketogenen Diät auf unbestimmte Zeit. Dies mag zum Teil darauf zurückzuführen sein, dass es schwierig ist, eine tägliche Kohlenhydratzufuhr von weniger als 20 g aufrechtzuerhalten. Es besteht ein schmaler Grat zwischen dem Erreichen eines ketogenen Zustands und der Entwicklung einer Ketoazidose. Stark reduzierte Kalorienzufuhr, Krankheit, Stillzeit und Dehydrierung während einer ketogenen Diät wurden mit der Entwicklung einer Ketoazidose in Verbindung gebracht. Trotz der Beliebtheit der ketogenen Diät gibt es nur wenige Fallberichte, die das potenzielle Risiko einer Ketoazidose aufzeigen, was darauf hindeutet, dass es sich entweder um eine seltene Komplikation handelt oder diese unterschätzt wird. In einem Fallbericht wurde eine nichtdiabetische Ketose im Zusammenhang mit der Atkins-Diät und in einem anderen Fall im Zusammenhang mit einer ketogenen Diät während der Stillzeit dokumentiert.
Es gibt mehrere physiologische Gegenregulationsmechanismen, die uns vor Hypoglykämie während des Fastens oder des Hungerns schützen, so dass Hypoglykämie bei normalen Menschen selten vorkommt. Es gibt nur wenige Berichte über Fälle von Hypoglykämie nach einer ketogenen Diät. Im Jahr 1964 wurde eine Fallserie mit 8 Kindern mit „ketotischer Hypoglykämie“ veröffentlicht, bei denen das klinische Bild durch „Fütterung einer kalorienarmen ketogenen Diät“ reproduziert wurde. Als pathophysiologische Grundlage wurde eine fehlende Anpassung an die „Fettverbrennung“ angenommen. In einem Bericht über Kinder, die wegen Epilepsie mit der ketogenen Diät behandelt wurden, wurde festgestellt, dass etwa 28 % eine Hypoglykämie entwickelten (definiert in dieser Altersgruppe als Serumglukose < 40 mg/dL), wobei ein jüngeres Alter ein Risikofaktor war. Über eine Hypoglykämie, die ein Insulinom entlarvte, wurde bei einem 47-Jährigen berichtet, der eine ketogene Diät machte. Bei Erwachsenen wurde in einer retrospektiven Analyse von 11 Patienten über die Durchführbarkeit der ketogenen Diät bei der Behandlung des refraktären Status epilepticus berichtet. Der refraktäre Status epilepticus klang bei 73 % der Patienten ab. Drei der 11 Patienten entwickelten eine Hypoglykämie (definiert als Serumglukose < 60 mg/dL). Zu den weiteren unerwünschten Wirkungen gehörte eine metabolische Azidose.
Ein besonderes Detail bei dem im aktuellen Fallbericht vorgestellten Patienten ist das Fehlen typischer hypoglykämischer Symptome bei der Vorstellung. Dies wirft die Frage auf, ob die ketogene Diät die Reaktion ihres Gehirns auf Hypoglykämie beeinflusst hat. Wichtige Arbeiten, die in den letzten 50 Jahren von Cryer und Kollegen veröffentlicht wurden, haben die gegenregulatorischen Reaktionen auf Hypoglykämie beschrieben und das Syndrom der Hypoglykämie-assoziierten autonomen Insuffizienz (HAAF) als Hypoglykämie-Wahrnehmungsstörung definiert, bei der die Betroffenen keine neurogenen Warnsymptome einer Hypoglykämie wahrnehmen. Es gab Debatten darüber, ob diese Reaktion adaptiv (zum Schutz vor Hirnschäden und Herzrhythmusstörungen) oder maladaptiv (aufgrund der Unfähigkeit, neuroglykopenische Risiken wie Stürze, Krampfanfälle oder Bewusstseinsverlust zu erkennen und zu verhindern) ist, mit Argumenten, die für die eine oder andere Variante sprechen. Was die spezifischen Auswirkungen der ketogenen Ernährung auf die Gegenregulation betrifft, so hat eine kürzlich durchgeführte Studie an Mäusen gezeigt, dass die Glucagonausschüttung bei Mäusen, die mit einer ketogenen Ernährung gefüttert wurden, bei Hypoglykämie abgestumpft ist, was auf einen Mechanismus für ein erhöhtes Hypoglykämierisiko bei dieser Ernährung hindeutet. Andererseits hat sich gezeigt, dass die ketogene Diät bei Tieren und Menschen vor hypoglykämiebedingten neuronalen Schäden schützt. Dies könnte auf die Induktion molekularer Anpassungsmechanismen zurückzuführen sein, die zusätzlich zur Abschwächung adrenerger Reaktionen auf Hypoglykämie wirken und gleichzeitig die kognitiven Funktionen erhalten. Zu diesen molekularen Mechanismen gehören die Stabilisierung des Zellstoffwechsels durch Erhöhung des zerebralen ATP und die Verringerung der neuronalen Erregbarkeit. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die ketogene Diät zwar das Risiko einer Hypoglykämie erhöhen kann, dass es jedoch einige nicht schlüssige Daten gibt, die darauf hindeuten, dass dieses Ernährungsmuster einige der gegenregulatorischen Reaktionen auf eine Hypoglykämie abschwächen und auch vor den schädlichen Auswirkungen einer Hypoglykämie auf das Gehirn schützen kann, insbesondere im akuten Stadium. Es müssen jedoch noch weitere Langzeitstudien durchgeführt werden, um die chronischen Auswirkungen einer Hypoglykämie (falls vorhanden) auf die Physiologie und Funktion des Gehirns zu bestimmen.
Zusätzlich zur ketogenen Diät nahm die Patientin in diesem Bericht vor ihrer Hypoglykämie Alkohol zu sich. Eine Hypothese, wie der Alkoholkonsum ihre Hypoglykämie verschlimmert haben könnte, könnte auf dem physiologischen Stoffwechsel von Alkohol beruhen. Beim normalen Alkoholstoffwechsel wird das aufgenommene Ethanol mit dem Enzym Alkoholdehydrogenase zu Acetaldehyd und dann zu Essigsäure oxidiert, und Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+) wird zu NADH reduziert. Ein erhöhtes NADH/NAD+-Verhältnis unterdrückt nachweislich die hepatische Glukoneogenese und reduziert die freie Glukose, wodurch die Ketogenese und die Hypoglykämie aufrechterhalten werden. Man könnte die Informationen in diesem Bericht nutzen, um Patienten, die sich einer ketogenen Diät unterziehen, zu raten, den Konsum von Alkohol zu vermeiden, da dieser eine Hypoglykämie auslösen könnte.