Inflammation, Nutritional Ketosis, and Keto-Immune Modulation: New Insights Into How Virta Can Reverse Type 2 Diabetes

Если коротко: Диабет 2 типа, наряду с другими хроническими заболеваниями, как теперь понимают, частично связан с чрезмерной активностью нормальных процессов организма, называемых воспалением (1). Все лекарственные средства, которые были разработаны для уменьшения воспаления, имеют побочные эффекты, и, по-видимому, чем сильнее этот препарат, тем опаснее побочные эффекты. За последнее десятилетие наше исследование продемонстрировало, что питательный кетоз (nutritional ketosis) удивительно эффективен для уменьшения хронического воспаления. Это наблюдение помогает объяснить быстрые и существенные преимущества кетоза при диабете 2 типа, а также может продемонстрировать потенциал для улучшения ряда других хронических заболеваний.

Обзор темы «Связь Воспаления и Физиологического Кетоза»

Воспаление — это сложная структура сигналов и клеточных реакций нашей иммунной системы, которая позволяет организму распознавать инфекции и травмы и реагировать на них. Наличие слишком слабой воспалительной реакции делает нас подверженными инфекциям или нарушению заживления. Но слишком сильный ответ или тот, который остается чрезмерно активным в течение слишком долгого времени, ставит нас под угрозу хронической травмы организма, которая лежит в основе диабета 2 типа, ишемической болезни сердца, многих распространенных видов рака и болезни Альцгеймера.

Этот баланс между слишком слабым и слишком сильным воспалением является чрезвычайно тонким, и он регулируется рядом обстоятельств, включая нашу генетику, токсины в окружающей среде и многие компоненты нашего рациона. Одним из первых очищенных препаратов, предназначенных для использования человеком, было противовоспалительное соединение — аспирин. В настоящее время у нас есть множество различных классов лекарств, предназначенных для модуляции воспаления, но для безопасного назначения их дозы и продолжительности применения требуется профессиональная бдительность, чтобы избежать опасных побочных эффектов.

В последнее десятилетие начало применяться таком средство как питательный/физиологический кетоз (nutritional ketosis) — мощный модулятор воспаления. И, в отличие от лекарств, которые обычно нацелены только на один из аспектов иммунного ответа организма, кето-иммуномодуляция (KIM), по-видимому, работает сбалансорованно, балансируя противовоспалительный эффект безопасным, устойчивым и удивительно мощным способом. Используя различные анализы крови, которые отслеживают различные воспалительные сигналы, было показано, что пищевой кетоз снижает эти сигналы до степени, сравнимой с наиболее мощными лекарственными средствами, доступными в настоящее время. Важно отметить, что это происходит без серьезных побочных эффектов, которые характерны для большинства фармацевтических препаратов. Здесь мы представим некоторые доказательства KIM как новой терапии, которая может позволить нам предотвратить и обратить вспять то, что в настоящее время считается хроническим прогрессирующим заболеванием.

Измеряя Уровни Воспаления

Помимо лейкоцитов и СРБ, существует множество различных типов клеток, белков и липидных молекул, которые участвуют в модуляции воспаления и иммунных функций. Они подпадают под ряд классов, таких как цитокины, хемокины, эйкозаноиды и изопростаны. Хотя детали этих соединений — происхождение, функции и взаимодействия слишком сложны для этого обзора, нам необходимо понять широту и тонкость этой сети взаимодействующих биоактивных факторов. И, возможно, самое главное, их модуляция «вверх» или «вниз» является деликатным процессом для поддержания основных иммунных и восстановительных функций организма.

Воспаление было изучено врачами со времен Древних греков, но эти ранние наблюдения были для более тяжелых форм, которые вызывают очевидные симптомы, такие как покраснение, лихорадка, боль и отек.

С изобретением микроскопа ученые обнаружили белые кровяные клетки и увидели, что их уровень поднимается во время лихорадки и травмы, но затем падает обратно, когда болезнь закончилась. Из этой информации они определили «нормальный диапазон», в котором находится количество лейкоцитов (WBC) у большинства, по-видимому, здоровых людей.

Однако, начиная с середины 1980-х годов, ученые-новаторы инициировали процесс, который определяет новый нормальный диапазон для подсчета WBC. Ранние сообщения связывали значения, которые хронически находятся в верхней половине «старого нормального» диапазона с повышенным риском сердечного приступа, и это верно даже для людей с нормальными значениями холестерина (2, 3). Другими словами, биомаркер воспаления, который находится в диапазоне, предсказывающем будущее заболевание, нельзя считать нормальным.

Но это было только начало. С тех пор было показано, что эти высоконормальные уровни WBC, а также другой тест, отражающий воспаление в организме, называемый С-реактивным белком (СРБ), также предсказывают развитие диабета 2 типа (4), многих распространенных форм рака 5, 6) и, возможно, болезнь Альцгеймера (7).

Рассмотрим Сложность Проблемы Воспаления

Процессы в организме, которые контролируют рост, восстановление, защиту от инфекций и восстановление после травм, являются одними из самых основных для нашего выживания. И, учитывая, что у них было более миллиарда лет для совершенствования, понятно, что взаимосвязанные функции иммунитета и воспаления являются многослойными и чрезвычайно сложными. Каждый орган в теле, от кожи до кишечника, имеет свою собственную характерную защиту, которая вступает в действие при обнаружении угрозы. Когда какой-либо орган поврежден, он выпускает сигналы в кровообращение, чтобы предупредить остальную часть тела. Вот как местная инфекция в ноге или легком может вызвать у всего тела жар.

Итак, будь то острая местная инфекция, вызывающая сильное воспаление и лихорадку, или что-то более тонкое, например диетический аллерген, раздражающий кишечник, эти системные иммунные и воспалительные сигналы можно измерить в крови. Некоторые из этих измеримых сигналов представляют собой типы клеток, называемые лейкоцитами, некоторые представляют собой белки, которые вырабатываются в различных органах, таких как мышцы, печень или жировая ткань, а некоторые представляют собой перекисные жиры, выделяющиеся из клеточных мембран. Посредством этих циркулирующих сигналов различные системы организма обмениваются данными, и весь процесс элегантно скомпонован для защиты жизни и функционирования без чрезмерной реакции (например, слишком высокая температура или слишком большое количество лейкоцитов).

Однако существуют обстоятельства, когда этот тонкий баланс получает слишком большую стимуляцию и может возникнуть класс расстройств, называемых аутоиммунными заболеваниями. В этом случае активированная защита организма атакует некоторые из его собственных органов, вызывая такие состояния, как ревматоидный артрит, волчанка, псориаз и диабет 1 типа. Эти иммунные нарушения, в свою очередь, могут повышать уровень циркулирующих воспалительных сигналов, и со временем они могут воздействовать на другие органы. Например, люди с длительным ревматоидным артритом подвержены повышенному риску сердечно-сосудистых заболеваний, как и люди с диабетом 2 типа.

Лекарства, которые уменьшают воспаление

Начиная с аспирина, борьба с воспалением и иммунными реакциями была любимой целью разработки лекарств. В целом, более старые, признанные лекарственные препараты, как правило, имеют более широкие способы воздействия и более широкий спектр побочных эффектов. Недавние фармацевтические исследования были направлены на конкретные ферменты, биоактивные молекулы или типы белых кровяных клеток, участвующих в воспалении, чтобы попытаться уменьшить побочные эффекты, но это оказалось обоюдоострым мечом. Когда сосредотачивается внимание только на одном шаге в сложном каскаде воспаления/иммунной системы, существует сильная тенденция искажать работу этой систему, а не уменьшать воспалительный эффект сбалансированным образом.

Taблица 1. Примеры анти-воспалительных лекарств, область применения, побочные эффекты.

Риски, связанные с хроническим использованием различных противовоспалительных препаратов, хорошо известны и часто перевешивают желаемые преимущества. Одним из примеров является хроническое использование аспирина, которое использовалось для уменьшения сердечных приступов у людей, уже диагностированных с ишемической болезнью сердца. При использовании в этом случае (как «вторичная профилактика») это связано со снижением долгосрочной смертности. Однако, когда аспирин обычно используется у людей без известных заболеваний сердца (первичная профилактика), общая смертность — главным образом из-за фатального кровотечения — значительно повышается (8).

В другом примере моноклональное антитело, которое нацелено на цитокин IL-1-бета и его C-реактивный белок (CRP), получаемый далее в цепочке воспаление, вводили людям с известным заболеванием сердца и повышенными уровнями CRP в крови. Целью данного исследования было выяснить, может ли препарат, снижающий уровень СРБ, без снижения уровня ЛПНП-холестерина, предотвратить сердечные приступы. После изучения 10 000 человек в течение 4 лет смертность от болезней сердца была значительно снижена на 15%; но смерть от всех причин не отличалась между группами активного препарата и плацебо. Причина: моноклональное антитело снижало иммунную функцию до такой степени, что от инфекций умерло большее число людей (9).

Эти два примера характерны для множества исследований, показывающих, что долгосрочные побочные эффекты современных противовоспалительных препаратов могут в конечном итоге сводить на нет их полезные эффекты. Таким образом, этот тип хронического лечения был зарезервирован для пациентов, чье основное воспаление подвергает их высокому риску — например, ревматоидный артрит, тяжелая астма или пересадка органов.

Диетические Способы Борьбы с Воспалением

Существует целый ряд продуктов или очищенных питательных веществ, по поводу которых утверждается, что они обладают противовоспалительными свойствами, однако большинство из этих утверждений основаны на шатких, ограниченных или несуществующих данных исследований на людях. Некоторые из популярных противовоспалительных питательных веществ, которые, будучи введенными в качестве добавок, еще не прошли проверку, включают рыбий жир (10) и зеленый чай (11).

Другим популярным антиоксидантом с противовоспалительными свойствами является витамин Е (в частности, форма альфа-токоферола). Он был использован в сотнях исследований с очень смешанными результатами. При очень высокой дозе (1200 мг / день) витамин Е, по-видимому, снижает СРБ у людей с диабетом 2 типа (12), но может иметь и другие риски (13). Другая природная форма витамина Е — гамма-токоферол — обладает гораздо более сильными противовоспалительными и окислительными свойствами, снижающими стресс, при использовании отдельно (14, 15, 16, 17) или в сочетании с омега-3 жирной кислотой DHA (18) , Это последнее исследование предполагает, что сильные противовоспалительные эффекты могут быть достигнуты с очевидно безопасно, комбинируя умеренные дозы питательных веществ, в которых каждый компонент воздействует на различные аспекты системного воспалительного ответа.

Помимо различных форм добавок, потеря веса потеря веса по себе уменьшает воспаление (19), и похоже на то, что чем больше потеря веса, тем больше противовоспалительный эффект (20). Это может быть связано с уменьшением количества очень воспалительного висцерального (брюшного) жира и / или в результате того, что у некоторых пациентов наблюдается физиологически кетоз при следовании диеты, ведущей к похудению.

Новые Свидетельства того, что Кетоновое Тело BOHB Оказывает Мощный Регулирующий Эффект на Воспаление

Среди многих «питательных факторов», обладающих потенциальными противовоспалительными свойствами, кетон-бета-гидроксибутират (BOHB) начинает все больше привлекать внимание  высокоэффективный и уникально безопасное средство длительного лечения воспаления. Недавно выяснилось, что BOHB, который долгое время считался побочным продуктом метаболизма жиров, оказывает значительный сигнальный / регулирующий (т.е. эпигенетический) эффект в отношении генов. В физиологически нормальном диапазоне, который наблюдается при питательном кетозе, BOHB активирует ряд различных генов, которые защищают наши клетки от окислительного стресса (21) и воспаления (22).

Мы много слышим об опасности свободных радикалов и окислительного стресса, но как окислительный стресс вызывает воспаление? Один из возможных путей, по которым активные формы кислорода (АФК) (ROS), или «свободные радикалы», по-видимому, связаны с воспалением, — это создание соединений, называемых изопростанами. Изопростаны образуются, когда АФК атакуют определенные жирные кислоты в клеточных мембранах. Эти изопростаны структурно похожи на некоторые провоспалительные простагландины, вырабатываемые ферментами циклооксигеназы (ЦОГ) — соединения, которые блокируются НПВП. Но в этом случае, поскольку в образовании изопростанов нет фермента, НПВП не могут блокировать их образование. Однако, повышая способность организма останавливать АФК до того, как они смогут атаковать мембранные жирные кислоты, BOHB предотвращает создание всего этого класса провоспалительных соединений.