Ketogene Diät bei Krebserkrankungen - dgem.de · Ernährung 2014 - BDEM Anwendung der KD in der...
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Ernährung 2014 - BDEM
Ulrike Kämmerer
Frauenklinik
und
Poliklinik
Ketogene Diät
bei Krebserkrankungen
Ernährung 2014 - BDEM
Definition der ketogenen Diät
Eine ketogene Diät ist eine
• sehr fettreiche
• kalorien- und eiweißbilanzierte
• sehr kohlenhydratarme
Ernährungsform,
durch welche der Fastenstoffwechel immitiert wird.
Anflutendes Acetyl-CoA wird bei
niedrigem Insulinspiegel in der
Leber in die namensgebenden
„Ketonkörper“ umgebaut.
Diese dienen vor allem den ZNS
als Alternativbrennstoff zu
Glukose
Ernährung 2014 - BDEM
Physiologie: Aceton, Hydroxybutyrat, Acetoacetat
Fettsäuren
CO2
acetone
CH3-C-CH3
O
=
toxisch,
wird abgeatmet
(b-OHB)
(AcAc)
HMG-CoA-Synthase
Fettgewebe
Nahrungsfett Verhältnis
b-OHB : AcAc
Normal: 1:1 – 3:1
Ernährung 2014 - BDEM
Physiologie: Aceton, Hydroxybutyrat, Acetoacetat
Fettsäuren
CO2
acetone
CH3-C-CH3
O
=
toxisch,
wird abgeatmet
(b-OHB)
(AcAc)
HMG-CoA-Synthase
Fettgewebe
Nahrungsfett Verhältnis
b-OHB : AcAc
Normal: 1:1 – 3:1
Insulin
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Situation beim kurzfristigen Fasten (über Nacht)
Glukose Glukoneogenese
Muskel-
Eiweiß
Proteolyse
Glykogen
100%
Energiedeckung
Ernährung 2014 - BDEM
Speicher-
Fett
Fettsäuren
Situation beim Fasten (erste 1-2 Tage)
Glycerin Beta-
Oxidation
Glukose Glukoneogenese
Muskel-
Eiweiß
Proteolyse
Lipolyse
Glykogen
100%
Energiedeckung
Ernährung 2014 - BDEM
Speicher-
Fett
Fettsäuren
Blut-Hirn Schranke /
mangelnde
beta-Oxidation
Glycerin Beta-
Oxidation
Glukose Glukoneogenese
Muskel-
Eiweiß
Proteolyse
Lipolyse
Glykogen
100%
Energiedeckung
Situation beim Fasten (erste 1-2 Tage)
Ernährung 2014 - BDEM
Fettsäuren
Glycerin Beta-
Oxidation
Glukose
Lipolyse Fett
Situation bei langem Fasten oder ketogener Diät
Ketonkörper Ketonkörper transportieren
die Energie aus Fettsäuren
(und damit aus Speicherfett
oder Nahrungsfett) für das
Gehirn
40%
60%
Energiedeckung
Ernährung 2014 - BDEM
Fettsäuren
Glycerin Beta-
Oxidation
Glukose
Glukoneogenese Muskel-
Eiweiß Proteolyse
Lipolyse Fett
Situation bei langem Fasten oder ketogener Diät
Ketonkörper
40%
60%
Muskelabbau wird drastisch reduziert:
Erhalt der Magermasse
Energiedeckung
Protein
Ketonkörper transportieren
die Energie aus Fettsäuren
(und damit aus Speicherfett
oder Nahrungsfett) für das
Gehirn
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Amount formed or
consumed in 24 hours
(grams)
Fuel exchanges and
consumption
3d day 40th day
Fuel use by the brain
Glucose 100 40
Ketone bodies 50 100
All other use of glucose 50 40
Fuel mobilization
Adipose-tissue lipolysis 180 180
Muscle-protein
degradation
75 20
Energieumsatz beim Fasten = bei ketogener Diät
Gehirn:
20% des
Grundumsatzes
als Energie
benötigt
Glukosebedarf:
100-120 g / 24 h
Cahill, F, 2003: Ketoacides, good medicine?
In: Transactions of the American Clinical and Climatological Association. Band 114, 2003, S. 149–161
Ernährung 2014 - BDEM
Anwendung der KD in der heutigen Zeit
Ketogene Diäten werden bisher als etablierte Therapie
vor allem bei Kindern mit pharmakoresistenter Epilepsie,
Glucosetransporterdefiziten und
Pyruvatdehydrogenase- Mangel eingesetzt,
zunehmend auch bei erwachsenen Epileptikern und auch
als „modifizierte Atkins-Diät (MAD)“.
Weitere häufige Einsatzgebiete sind kohlenhydratarme
Reduktionsdiäten („LowCarb“) wie die „Atkins-Diät“, die
„Anabole Diät“ , die „LCHF-Diät“ und
die „optimale Diät“ (Kwasniewski), „Leben ohne Brot“:
Verbesserung der Risikofaktoren KHK gesichert
Gardener CD (2007)
JAMA
297:969
Shai I (2008)
New Engl. J. Med.
359:229
Foster GD (2010)
Ann Int Med
153:147
Erste Studien zur ketogenen Diät bei Krebspatienten
Ernährung 2014 - BDEM
1797
1864
1885
1916
1921
1925
1928
1994
1995
1997
J. Rollo Fleischdiät bei Diabetes Mellitus
W. Banting Letter on Corpulence (Banting-Kur)
F. Hirschfeld Fleischdiät, Acetonurie, Rolle von KH
TE. McMurray Stärke- und zuckerfreie Diät bei Epilepsie
R. Wilder Ketogene Diät bei Epilepsie
R. Woodyatt Ketogene Diät bei Gesunden + Diabetikern
(Aceton, 3-OHB, AcAc im Urin nachweisbar)
M. Peterman ketogene Diät: für Epilepsie-Kinder
1 g Protein/KgKG, 10-15 g KH/Tag, Rest Fett
EF. Du Bois „Meat alone diet“ (V. Stefansson)
J. Abrahams Charlie Foundation
L. Nebeling ketogenic diet in astrocytoma
Film: First Do Not Harm (Meryl Streep)
200 Jahre wissenschaftliche Erforschung
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Historie KD bei Krebserkrankungen: 80 Jahre
1932
1987
1987
1995
2005
2011
2012
Freund E: Über den Einfluß verschiedener Ernährung auf Tumor-
empfänglichkeit und Tumorwachstum bei Mäusen. Z. Krebsforsch. 37:355-361
Tisdale MJ: Reduction of weight loss and tumor size in a cachexia model
by high fat diet. Br. J. Cancer 1987; 56(1):39-43
Fearon KC: Cancer Cachexia: influence of systemic ketosis on substrate levels
and nitrogen metabolism. Am J. Clin. Nutr. 1988; 47(1):42-8
Nebeling L: Effects of a ketogenic diet on tumor metabolism and nutritional
status in pediatric oncology patients: Two case reports.
J. Am. Col. Nutr. 1995; 14(2):202-8
Seyfried T: Targeting energy metabolism in brain cancer:
review and hypothesis. Nutr. Metabol. 2005; 2:31
Schmidt M: Effects of a ketogenic diet on the quality of life in 16 patients
with advanced cancer: a pilot trial. Nutr. Metabol. 2011; 8(1):54
Fine EJ: Targeting insulin inhibition as a metabolic therapy in advanced
cancer: A pilot safety and feasibility dietary trial in 10 patients.
Nutrition. 2012;28(10):1028-35.
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Ketogene Diät bei Tumorerkrankungen
KOLIBRI =
KOhlenhydrat-LImitierte
BRustkrebs-Intervention
Evaluation unterschiedlicher
Ernährungsformen bei Patientinnen
mit Brustkrebs
Prof. Dr. M. Reuss-Borst, Bad Kissingen
Prof. Dr. M. Sütterlin, UMM Mannheim
Prof. Dr. U. Kämmerer, UFK Würzburg
Siehe Poster P11
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Ketogene Diät bei Tumorerkrankungen
Weitere im deutschen Sprachraum geplante Studie:
Ketogene Diät bei Ovarial-CA (E. Steinhagen -Thiessen/Charité)
(ERGO 2 – Frankfurt)
NCT 02092753 Ketogenic Or LOGI Diet in a Breast Cancer Rehabilitation Intervention (KOLIBRI) laufend
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Rationale für die Ketogene Diät bei Tumoren
NICHT: „Aushungern von Krebs“ durch Zuckerentzug !!!
NICHT: „böse“ „gärende“ Tumoren in „gute“ „atmende“
umwandeln
Ernährung 2014 - BDEM
Rationale für die Ketogene Diät bei Tumoren
Sondern:
Primäres Ziel ist der geänderte Metabolismus im Gesamtkörperstoffwechsel:
• Peripere Insulinresistenz
• Entzündungsreaktionen
• Katabolismus
Sekundäres Ziel ist Tumorgewebe:
• Reduktion des Wachstumsfaktors Insulin
• Reduktion der wachstumsfördernden Entzündungsreaktion
• Reduktion der Glukosespitzen (geringere Diffusionsstrecke)
NICHT: „Aushungern von Krebs“ durch Zuckerentzug !!!
NICHT: „böse“ „gärende“ Tumoren in „gute“ „atmende“
umwandeln
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Pathophysiologie Stoffwechsel bei Tumorerkrankungen
Tisdale, 2002 LMF: lipid mobilizing factor
APP: acute phase protein
Insulinresistenz
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Tumorpatienten haben einen geänderten Stoffwechsel im
Gesamtorganismus mit anderem Substratumsatz
Gesunde Gewebe stellen von Glukoseverwertung auf
Fettverwertung um
Tumorgewebe leben hauptsächlich auf Kosten von
Glukose, können mit Fetten weniger anfangen
Kostform muss sich an den geänderten Stoffwechsel
anpassen: weniger Kohlenhydrate, mehr Fett und Eiweiß
Fazit in vivo Substratumsatzstudien
Ernährung 2014 - BDEM
Tumorpatienten haben einen geänderten Stoffwechsel im
Gesamtorganismus mit anderem Substratumsatz
Gesunde Gewebe stellen von Glukoseverwertung auf
Fettverwertung um
Tumorgewebe leben hauptsächlich auf Kosten von
Glukose, können mit Fetten weniger anfangen
Kostform muss sich an den geänderten Stoffwechsel
anpassen: weniger Kohlenhydrate, mehr Fett und Eiweiß
Fazit in vivo Substratumsatzstudien
E. Gräfe:
„….so hielt sich ein Kranker … von mir mit 1 ½ l eisgekühltem Rahm
nicht nur auf dem Gewicht, sondern nahm noch in einer Woche 2 kg zu.“
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Situation onkologischer Patienten verbessern
Sehr fett-/proteinreiche Diäten haben sich als effektive
antikachektische Supportivtherapie bei onkologischen
Patienten erwiesen (E. Holm, Mannheim)
Breitkreutz R, 2005, Wien Klin. Wochenschr. 117:685-692
Dies auch in Tumortieren schon lange bekannt:
Tisdale MJ, Brennan RA, Fearon KC.
Reduction of weight loss and tumour size in a cachexia model
by a high fat diet. Br J Cancer 1987;56:39-43
Beck SA, Tisdale MJ.
Nitrogen excretion in cancer cachexia and ist modification by a
high fat diet in mice. Cancer Res. 1989 Jul 15;49(14):3800-4
Holm E, Kämmerer U. Fette und Kohlenhydrate in Ernährungskonzepten
Für Tumorpatienten. Aktuel. Ernährungsmed. 2011; 36(5):286-298
Ernährung 2014 - BDEM
Radikalste fettreiche Diät: ketogene Diät
Ernährung 2014 - BDEM
Klassische ketogene Diät (Epilepsietherapie)
Fett: 80 – 90 %
Protein: 7,5 –15%
KH: 2,5 – 5 %
Verhältnis
(in Gramm!)
Fett : K+E
Fett
(g x kcal/g)
Eiweiß +
Kohlen-
hydrate
Verhältnis in
% kcal
Fett : K + E
2 : 1 2 x 9 kcal 1 x 4 kcal 82% : 18%
3 : 1 3 x 9 kcal 1 x 4 kcal 87% : 13%
4 : 1 4 x 9 kcal 1 x 4 kcal 90% : 10%
g Fett / g (Kohlenhydrate + Eiweiß) = 2:1 – 4:1
Kalorienverteilung
Ernährung 2014 - BDEM
Klassische ketogene Diät (Epilepsietherapie)
Fett: 80 – 90 %
Protein: 7,5 –15%
KH: 2,5 – 5 %
Verhältnis
(in Gramm!)
Fett : K+E
Fett
(g x kcal/g)
Eiweiß +
Kohlen-
hydrate
Verhältnis in
% kcal
Fett : K + E
2 : 1 2 x 9 kcal 1 x 4 kcal 82% : 18%
3 : 1 3 x 9 kcal 1 x 4 kcal 87% : 13%
4 : 1 4 x 9 kcal 1 x 4 kcal 90% : 10%
g Fett / g (Kohlenhydrate + Eiweiß) = 2:1 – 4:1
Für Krebspatienten: 1,5 g/kg/Tag Protein ansetzen:
Ketogenes Verhältnis: 2:1 3:1 4:1
Protein 1,5 g 1,5 g 1,5 g
Kohlenhydrate 0,5 g 0,5 g 0,5 g
Fett 4 g 6 g 8 g
Unter einem Gewichtsverhältnis von 2 g Fett auf 1 g K+E
ist eine Ketose oft nicht möglich,
Fettanteil muss also immer sehr hoch sein!
Kalorienverteilung
Ernährung 2014 - BDEM
Nur noch Fleisch und Fett ????
Ernährung 2014 - BDEM www.systemed.de: Krebszellen lieben Zucker, Patienten brauchen Fett
Nein !!!!
Ernährung 2014 - BDEM www.systemed.de: Krebszellen lieben Zucker, Patienten brauchen Fett
Gleiche Menge Kohlenhydrate
Ernährung 2014 - BDEM
Rationalen für eine ketogene Diät in Tumorpatienten
1. Entspricht der Forderung nach einer fettreichen/eiweiß-
angepassten, kohlenhydratarmen Ernährung, die an den
geänderten Gesamtstoffwechsel angepasst ist
Ernährung 2014 - BDEM
Rationalen für eine ketogene Diät in Tumorpatienten
1. Entspricht der Forderung nach einer fettreichen/eiweiß-
angepassten, kohlenhydratarmen Ernährung, die an den
geänderten Gesamtstoffwechsel angepasst ist
2. Bei einer Ketose kommt ein besonders muskelsparender
Effekt hinzu: Glukoneogenesebedarf wird gesenkt, da die
Energieversorgung des Gehirns via Ketonkörper aus Fett
gedeckt werden kann.
Ernährung 2014 - BDEM
Rationalen für eine ketogene Diät in Tumorpatienten
1. Entspricht der Forderung nach einer fettreichen/eiweiß-
angepassten, kohlenhydratarmen Ernährung, die an den
geänderten Gesamtstoffwechsel angepasst ist
2. Bei einer Ketose kommt ein besonders muskelsparender
Effekt hinzu: Glukoneogenesebedarf wird gesenkt, da die
Energieversorgung des Gehirns via Ketonkörper aus Fett
gedeckt werden kann.
3. Aus Tierversuchen gibt es erste Hinweise auf einen
hemmenden Einfluss von Ketonkörpern auf ein
Tumorwachstum
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Studien
Dringend nötig !