Ketogene Diät bei Krebserkrankungen - dgem.de · Ernährung 2014 - BDEM Anwendung der KD in der...

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

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Speicher-

Fett

Fettsäuren

Situation beim Fasten (erste 1-2 Tage)

Glycerin Beta-

Oxidation

Glukose Glukoneogenese

Muskel-

Eiweiß

Proteolyse

Lipolyse

Glykogen

100%

Energiedeckung

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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

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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

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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

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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

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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.

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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 !