Katedra za bromatologiju, Farmaceutski fakultet Beograd, 2014.

Seminarski rad

Karakteristike i značaj ketogene dijete

Mentor: Dipl. farm. Milica Zrnić

Studenti: Milijana Rovčanin 260/10

Ena Ramić 172/10

Ivana Serdar 194/10

Uvod

Ketogena dijeta, poznata još i kao Atkinsonova dijeta, zasnovana na niskom unosu ugljenih hidrata, umerenom unosu proteina i visokom unosu masti, osmišljena je još 1920.godine kao jedan od tretmana refraktorne epilepsije, a kasnije je i širu javnost upoznao sa ovakvim dijeternim pristupom dr.Robert Atkins kroz svoj istraživački rad, objavljen u naučnom časopisu ''The Journal of the American Medical Association'' 1958. godine. Ovu studiju, Dr. Atkins, iskoristio je da bi rešio sopstveni problem sa prekomernom telesnom masom, a kasnije je ovakav način ishrane popularizovao kroz seriju knjiga (''Dr. Atkins' Diet Revolution'' 1972., ''Dr. Atkins' New Diet Revolution'' 2002., ''The New Atkins for a New You'' 2010.) u kojima je modifikovao određene aspekte ove dijete, ali nije promenio originalni koncept.

Veliki broj studija publikovan je na temu potencijalne koristi ovog restriktivnog dijeternog

režima u cilju smanjenja učestalosti javljanja epileptičnih napada, kod pacijenata koji

boluju od Alchajmerove bolesti, Parkinsonove bolesti, dijabetes melitusa tipa 2, kancera,

kao i kardiovaskularnih bolesti, ali i mogućih rizika, koje ova dijeta nosi, kao što su

kamen u bubregu, usporavanje rasta kod dece, inflamacija (porast nivoa C-reaktivnog

proteina) i dr.

U poslednjoj dekadi, ketogena dijeta doživela je veliku popularnost zahvaljujući svojoj

efikasnosti u redukciji telesne mase, dok je kao tretman određenih nezaraznih bolesti i

dalje u fazi ispitivanja i procene efikasnosti.

Karakteristike ketogene dijete

Ketogeni način ishrane zasniva se na procesu ketoze, do kojeg dolazi zbog smanjenog

unosa ugljenih hidrata, a samim tim i glukoze u krvi, usled čega telo mora da pronađe

druge alternativne izvore energije (glikogene amino kiseline i masne kiseline), da bi

ispunilo svoje metaboličke i energetske potrebe. Kada telo uđe u stanje hipoglikemije,

umesto šećera primarni izvor energije postaju masti; dolazi do lučenja hormona –

adrenalina, kortizola, hormona rasta i glukagona, koji svoju funkciju ispunjavaju u jetri i

adipoznom tkivu, dovodeći do lipolize (konvertuju triacilglicerole u slobodne masne

kiseline). Ove masne kiseline se oksiduju u jetri i mišićima do acetil-koenzima A koji

direktno ulazi u Krebsov ciklus. Međutim, usled velikog stvaranja acetil-koenzima A,

višak se u jetri konvertuje u ketonska tela (aceton, acetoacetat i β-hidroksibutirat), koja

se dalje transportuju u ostala tkiva gde se uključuju u CLK u mitohondrijama i

oslobađaju energiju u vidu ATP-a.

Klasična ketogena dijeta podrazumeva unos masti i proteina u odnosu 4:1 tako da 90 %

preporučenog dnevnog energetskog unosa poreklom je iz masti, a ugljeni hidrati se

unose u jako malom procentu. Niži odnos (3 : 1) masti i proteina se preporučuje kod

male dece. Kalorijski unos može inicijalno biti redukovan na 80-90 % dnevnih potreba, a

kasnije se vrši modifikacija u skladu sa potrebama deteta u fazi rasta i razvoja.

Redukovan unos tečnosti prvobitno je smatran neophodnim, međutim danas se zna da

je optimalan unos tečnosti krucijalan za prevenciju dehidratacije, pojave kamena u

bubregu i konstipacije.

Proračuni vezani za ovu dijetu vrše se individualno za svakog pacijenta i zahtevaju

strogo merenje unesene hrane. Ukoliko se uvodi kod dece, potrebno je upoznati

roditelje sa pojedinostima vezanim za ovakav način ishrane.

Uvođenje u dijetu – priprema

Pre uvođenja u dijetu, neophodno je uraditi screening na potencijalne urođene skrivene

metaboličke poremećaje, kompletnu krvnu sliku, odrediti serumske elektrolite, kalcijum,

fosfate, testove funkcije jetre i bubrega, lipidni profil i urinarni kalcijum/kreatinin odnos.

Takođe je potrebno utvrditi da li postoji porodična istorija kamena u bubregu i da li je

pacijent, ukoliko se radi o detetu sa neurološkim poremećajem, sposoban da žvaće i

guta samostalno. Nedelju dana pre inicijacije potrebno je obustaviti primenu preparata

sa kortikosteroidima i ACTH, kao i primenu sirupa i orodisperzibilnih tableta (bogati

ugljenim hidratima).Takođe je potrebno odrediti i parametre rasta pacijenta i nutritivne

potrebe (dnevne energetske potrebe).

1.Inicijacija

Post - Po originalnom protokolu dijeta se započinje postom (uz dozvoljen unos vode) i

pacijente je potrebno hospitalizovati u ovoj fazi. Glukoza u krvi se proverava na svakih

šest sati i potrebno je da dostigne koncentraciju u krvi od 25 – 40 mg/dl. Zbog tako niske

koncentracije glukoze često dolazi do ekstremne letargije i emeze. Pacijent se održava

na postu 36 sati ili dok ketoni u urinu ne postanu pozitivni. Prvi dan otpočinjanja ishrane

pacijentu je dozvoljen kalorijski unos koji predstavlja 1/3 njegovih planiranih dnevnih

potreba, drugi dan 2/3, a treći dan kompletan dnevni unos. Petog dana pacijent se

otpušta. Prednosti ovakvog načina inicijacije su brzo uvođenje pacijenta u ketozu,

olakšavanje identifikacije skrivenih metaboličkih poremećaja i bolje upoznavanje

roditelja sa načinom ishrane, pripremom namirnica i načinom merenja ketona u urinu

(ukoliko se radi o detetu) . Mane ovog pristupa uključuju psihički stres, rizik od

hipoglikemije i dehidratacije, neprijatnost usled hospitalizacije, kao i potrebu za čestim

uzimanjem krvi za analizu.

Inicijacija bez posta – Nađeno je da je jednako efikasna. Kao rezultat izvedene

prospektivne studije koja je poredila inicijaciju sa postom i varijantu bez njega (pri čemu

je drugi protokol započinjao odnosom 1:1 (masti : ugljeni hidrati) + proteini prema

telesnoj masi, a zatim dnevno prilagođavao odnosima 2:1, 3:1 i finalno 4:1) utvrđeno je

da nema razlike između efikasnosti u obe grupe nakon 3 meseca. Grupa koja nije bila

na postu imala je manju sklonost ka gubitku telesne mase, češće se dešavala

hipoglikemija, dehidratacija i potreba za tretmanom acidoze.

Takođe, opisan je još jedan pristup inicijaciji bez posta koji podrazumeva takozvanu ‘’the

carbohydrate washout’’ dijetu prema kojoj pacijenti uzimaju minimalne količine ugljenih

hidrata nekoliko dana dok ne postignu stanje ketoze, a zatim započinju sa ketogenom

dijetom.

Monitoring dijete

Decu je neophodno pratiti jednom mesečno tokom prva tri meseca, a zatim na svakih 3

– 6 meseci. Tokom svake posete, potrebno je proveriti komplijansu pacijenta i

prekontrolisati parametre rasta. Moguća je i potreba za prilagođavanjem dijete da bi se

maksimizovali urinarni ketoni, ali i obezbedile adekvatne kalorije neophodne za za rast i

razvoj deteta. Krvnu sliku, biohemijske testove i lipidni profil kao i urinarni odnos

kalcijum/kreatinin proveravati na svakih šest meseci.

Obustava dijete

Ketogenu dijetu neophodno je sprovoditi najmanje tokom tri meseca da bi se proverila

efikasnost. U slučaju tretmana kod dece sa epilepsijom koja postignu preko 50 %

redukovanje napada, trebalo bi nastaviti sa dijetom tokom najmanje dve godine. Dijeta

može biti naglo prekinuta u hitnim slučajevima ili postepeno tokom nedelja/meseci

smanjenjem odnosa masti prema ugljenim hidratima kod onih koji su tretirani godinama.

Ponovno javljanje epileptičnih napada može se desiti nakon obustave dijete i može biti

otklonjeno ponovnim uvođenjem dijete ili antikonvulzivnim lekovima. Pojedina deca

moraju biti podvrgnuta dugoročnom dijetarnom tretmanu.

Potencijalni neželjeni efekti

Tokom inicijalne faze može se javiti dehidratacija, tako da ne treba vršiti restrikciju

tečnosti, dok u toku faze održavanja jedno od najčešćih neželjenih efekata je

konstipacija, koju je moguće otkloniti povećanim unosom dijetalnih vlakana i laktulozom.

Usled deficijencije unosa vitamina D i kompleksa vitamina B, Mg, Zn, Se primenom

ketogene dijete, savetuje se suplementacija da bi se izbegle bolesti uslovljene njihovim

nedostatkom. Izuzev toga, vrlo je važno jesti i dovoljne količine povrća, zbog unosa

vlakana, vitamina i drugih esencijalnih nutrijenata u organizam. Pod povrćem se ovde

prvenstveno podrazumevaju krastavci, zelena salata, kupus (kiseli ili svež) i slično. Neko

povrće sadrži veće količine ugljenih hidrata, pa takve namirnice treba izbegavati (kao što

su krompir, pirinač, pasulj, grašak i dr.). Visok nivo masti i niska svarljivost mogu dovesti

do egzacerbacije već postojećeg gastroezofagealnog refluksa. Takođe, prijavljivan je i

zaostatak u rastu u dece sa epilepsijom pri produženoj primeni ketogene dijete. Nakon

prekida dijete, zabeleženo je primetno dostizanje punog rasta. Kamen u bubregu, kao

jedno od ozbiljnih neželjenih dejstava, može biti minimizovan unosom adekvatne

količine tečnosti i izbegavanjem određenih lekova kao što su topiramat, zonisamid,

acetazolamid… Renalna sonografija je potrebno da bude izvršena ukoliko se javi

hematurija, bol ili kristalurija. Dokazana je i korist preventivne primene oralnog kalijum

citrata u prevenciji kamena u bubregu. Serumski holesterol i trigliceridi mogu biti

povećani, posebno u toku prvih šest meseci i teže da dostignu plato nakon tog vremena,

potrebno ih je nadzirati. Produžen QT interval i srčane aritmije su retko prijavljivani, a

studija na 27 dece nije pokazala bilo kakav produžetak QT intervala ili abnormalnosti

srčanog ritma.

Modifikovana KD

Dijeta trigliceridima srednje dužine lanca (MCT)

Manje je restriktivna, dozvoljen je veći unos ugljenih hidrata i proteina, a zbog činjenice

da su trigliceridi srednje dužine lanca više ketogeni, unos kalorija poreklom iz masti je

manji za čak 10-20% (u odnosu na originalnih 90%). Ova modifikacija pokazuje sličnu

efikasnost i tolerabilnost, ali i smanjenu učestalost neželjenih efekata, kao što su kamen

u bubregu, acidoza, hipoglikemija, konstipacija i retardacije u dece, u odnosu na

klasičnu KD. Nedostatak jeste cena MCT ulja, ali se ono može uspešno zameniti

kokosovim uljem, bogatim trigliceridima srednje dužine lanca, a prihvatljivije cene.

Dijeta sa nižim ketogenim odnosom

Podrazumeva veći unos ugljenih hidrata, pri čemu je ketogeni odnos 2:1 ili 2,5:1 (za

razliku od uobičajenog 4:1). Ovakav način ishrane proučavan je u većem broju studija,

koje povezuju smanjenje frekvence napada refraktarne epilepsije u dece sa primenom

ove dijete i pokazana je komparabilna efikasnost i tolerabilnost u odnosu na klasičnu KD

(potpuni prestanak napada kod 37% ispitanika i smanjenje učestalosti napada za 50%

kod 81% ispitanika).

Modifikovana Atkinsonova dijeta

Još jedna manje restriktivna modifikacija, u kojoj je unos proteina neograničen, unos

ugljenih hidrata ograničen na 10-20 g/dan, a veći unos masti ostaje vrlo bitan deo

ishrane. Različite nekontrolisane studije pokazale su odličnu efikasnost ovakve

modifikacije i smanjenje učestalosti napada za 50% kod 50% ispitanika. Prednosti ove

dijete su olakšana faza inicijacije (post nije neophodan), ali i sprovođenje ne tako

detaljnih i preciznih proračuna od strane nutricioniste.

Dijeta sa niskim glikemijskim indeksom

Modifikacija sa najvećim dozvoljenim unosom ugljenih hidrata – čak 40 do 60 g/dan, ali

određene vrste ugljenih hidrata. Favorizuje se unos namirnica sa niskim glikemijskim

indeksom (pokazuje brzinu kojom glukoza ulazi u krv nakon unosa neke namirnice) –

ispod 50.

Značaj – Epilepsija

Originalna, prvobitno osmišljena KD, razvijena je 1920.godine u cilju tretmana

refraktarne epilepsije, ali je ubrzo potisnuta otkrićem različitih antikonvulzivnih lekova

(fenitoin, natrijum-valproat...). Poslednjih godina ponovo ulazi u fokus interesovanja

istraživača usled nedostatka odgovora i brojnih neželjenih efekata terapije epilepsije.

Nakon značajnih pozitivnih rezultata postignutim u nekontrolisanim studijama,

sprovedeno je i randomizovano, kontrolisano istraživanje, kojim su pokazani kratkoročni

i srednjeročni benefiti ovakvog dijetarnog režima. Primenom KD u toku šest meseci,

postignuto je smanjenje frekvence javljanja napada za vise od 50% kod 48% dece, dok

je 15% ispitanika bilo bez napada. Nakon jedne godine smanjenje učestalosti napada za

vise od 50% zabeleženo je kod 37% ispitanika, a bez napada bilo je 18,5% dece.

Takođe su primećeni i bolja kognicija i budnost kod ispitanika, što predstavlja još jednu

prednost, jer se ovakvi poremećaji često mogu primetiti kod dece na terapiji

antikonvulzivima. Efekti KD se mogu uvideti već tri meseca od početka dijete, a ukoliko

se pokaže dovoljno efikasnom u suzbijanju napada, potrebno je pridržavati se ovog

režima ishrane najmanje dve godine.

Mehanizam efekta ove dijete nije potpuno razjašnjen, ali je efikasnost acetona i

acetilacetata kao antikonvulzivnih agenasa dokazan na životinjskim modelima. Ishranom

bogatom određenim polinezasićenim masnim kiselinama (arahidonska i

dokozaheksaenska) postiže se i smanjenje produkcije ROS u mitohondrijama, koji mogu

precipitirati epi-napad.

Kandidati za primenu KD jesu pacijenti koji nisu adekvatno reagovali na konvencionalnu

terapiju (bez odgovora na 2 ili 3 antikonvulzivna leka), oboleli od Dravet sindroma,

klonično-atoničnih napada, Lennox Gastaut sindroma, a kod obolelih od infantilnih

spazama i kao prva opcija u lečenju. KD se pokazala korisnom i pri lečenju status

epilepticus-a i kod febrilnih konvulzija, ali i kod dece kod koje je zapažen porast

učestalosti javljanja napada.

Indikacije ketogene dijete

Efikasnost primene ketogene dijete u tretmanu epilepsije je dokumentovana u brojnim

izveštajima. Pretpostavljeni mehanizmi delovanja su otvorili vrata novim mogućnostima

primene ketogene dijete u tretmanu različitih drugih oboljenja pored epilepsije. Iako do

sada objavljene studije daju samo preliminarne rezultate, ovde će ukratko biti navedene

s ciljem prikazivanja ostalih mogućnosti terapijske primene i očekivanog trenda u

istraživanju ketogene dijete. Efikasnost ketogene dijete u tretmanu epilepsije, navela je

na ispitivanje moguće primene i u tretmanu nekih drugih neuroloških oboljenja. Kliničko

poboljšanje stanja pacijenata sa Parkinsonovom bolesti postignuto nakon primene

ketogene dijete tokom 28 dana, objašnjeno je efektom dijete na normalizaciju celularnog

metabolizma, zaobilaženjem potrebe za mitohondrijalnim kompleksom I, čija se

disfunkcija smatra jednim od uzroka Parkinsonove bolesti. Ustanovljeni efekat bi takođe

mogao biti posledica manjeg unosa proteina i smanjenja telesne mase, što dovodi do

poboljšanja bazalne farmakokinetike levodope u pacijenata. Moguća korist primene

ketogene dijete pokazana je i u pacijenata sa Alzheimerovom bolesti . Obećavajući su i

preliminarni rezultati primene ketogene dijete u tretmanu amiotrofne lateralne skleroze u

transgenskog modela miša, u kojih je primena dijete dovela do održavanja funkcije

motornih neurona ventralnog roga u odnosu na kontrolu. Istom studijom je pokazano i

protektivno delovanje β-hidroksibutirata na motorne neurone, kao i poboljšanje

mitohondrijalne produkcije ATP in vitro.

Predkliničke studije takođe ukazuju na antitumorsko i antiangiogeno delovanje ketogene

dijete sa kalorijskom restrikcijom u eksperimentalnim malignim tumorima mozga miša i

čoveka. Ketoza u uslovima ketogene dijete takođe može poboljšati stanje pacijenata koji

pate od migrenskih glavobolja. Novije studije sugerišu moguću korist od primene

ketogene dijete u pacijenata sa autizmom i depresijom, iako mehanizam delovanja kod

psihijatrijskih poremećaja za sada nije jasan.

Preliminarne predkliničke i kliničke studije daju obećavajuće rezultate primene ketogene

dijete u kontroli hiperglikemije i tretmanu dijabetes melitusa tipa 2, kao i u tretmanu

sindroma policističnih ovarijuma čija etiologija, slično dijabetesu melitusu tipa 2,

uključuje poremećaj metabolizma glukoze.

Paradoksalno, pacijenti sa hiperlipidemijom takođe mogu imati korist od primene

ketogene dijete. Rezultati randomizovane kontrolisane studije u 120 dobrovoljaca kojima

je dijagnostikovana gojaznost i hiperlipidemija, pokazala je značajno veće smanjenje

telesne mase i serumskih triglicerida, kao i veći porast lipoproteina visoke gustine u

grupi pacijenata na ketogenom dijetetskom režimu u odnosu na grupu koja je primala

dijetu siromašnu ugljenim hidratima.

Prospektivnom studijom koja je uključivala 102 pacijenta starosti 40.8±1.0 godina i

indeksa telesne mase 37.4±0.7, pokazano je da primena ketogene dijete tokom 12

nedelja rezultuje ne samo značajnim smanjenjem telesne mase, već i značajnim

smanjenjem nivoa glukoze, triglicerida, ukupnog holesterola i LDL-holesterola, kao i

povećanjem nivoa HDL-holesterola. Ketogena dijeta je povoljno modifikovala faktore

rizika za srčana oboljenja kod gojaznih pacijenata.

Kontraindikacije za primenu KD jesu urođeni defekti procesa oksidacije masnih

kiselina, deficijencija piruvat-karboksilaze, primarnog karnitina, pacijenti oboleli od

porfirije ili teških poremećaja mitohondrijalnog metabolizma. Ovaj režim ishrane, takođe,

nije pokazao efikasnost kod pacijenata sa parcijalnim napadima.

Zaključak

Efikasnost ketogene dijete u tretmanu epilepsije kod svih starosnih grupa je

komparabilna sa efektima terapije antiepilepticima. Primenom ketogene dijete, moguće

je redukovati upotrebu antiepileptika, što može rezultovati poboljšanjem pažnje i

cirkadijalnog ritma budnosti i sna. Ipak, kombinovana terapija ketogenom dijetom i

nekim antiepilepticima može imati teže neželjene efekte, što zahteva lekarski nadzor.

Sadašnji trend kliničih istraživanja ketogene dijete uključuje modifikacije dijetetskog

režima, ispitivanje mogućih ishoda tretmana, odnosno prepoznavanja grupa pacijenata

koji bi mogli imati najviše koristi od dijetetskog tretmana, kao i mogućnosti prevencije ili

bolje kontrole neželjenih efekata. Preliminarni rezultati studija novijeg datuma ukazuju

na potencijalnu korist primene ketogene dijete i u tretmanu različitih drugih oboljenja

neurološke prirode (poput Parkinsonove i Alzheimerove bolesti), kao i bolesti vezanih za

metaboličke poremećaje (dijabetes melitus), pa čak i za oboljenja koja su visoko

rangirana na listi uzroka smrtnosti (kardiovaskularna oboljenja, karcinomi). Zaključno,

ketogena dijeta je sigurno veoma atraktivno i izazovno istraživačko područje za koje

možda upravo sada počinje jedna nova era.

Literatura

1. Dr.Robert Atkins, “Atkinsonova nova revolucionarna dijeta”, MOĆ KNJIGE

d.o.o Beograd, Prvo izdanje, Beograd 2003.

2. Suvasini Sharma, Puneet Jain, “The ketogenic diet and other dietary

treatments for refractory epilepsy in children”, Ann Indian Acad Neurol. 2014

Jul-Sep; 17(3): 253–258

3. Hai-feng Li, MM; Yan Zou, MPH; Gangqiang Ding, MD, „Therapeutic Success

of the Ketogenic Diet as a Treatment Option for Epilepsy: a Meta-analysis“,

Iran J Pediatr Dec 2013; Vol 23 (No 6), Pp: 613-620

4. Eric H. Kossoff, MD, Beth A. Zupec-Kania, RD, and Jong M. Rho, MD,

„Ketogenic Diets: An Update for Child Neurologists“, Journal of Child

Neurology, Volume 24, Number 8, August 2009, 979-988

5. J. Đedibegović, A. Marjanović, M. Šober, „Terapijski potencijal ketogene

dijete“, Farmaceutski glasnik 10/2011