Het keto-dieet en hersengezondheid: waar staat de wetenschap?

Zoals bij velen bekend is het ketogene dieet een eetpatroon met zeer weinig koolhydraten, voldoende eiwitten en veel vetten. Deze samenstelling dwingt het lichaam op een andere manier energie te produceren. In plaats van suiker als energiebron te gebruiken, gebruikt het lichaam eerst vetten om ketonen te maken. Van deze ketonen, vooral β-hydroxybutyraat (BHB), is bekend dat ze als brandstof rechtstreeks door de hersenen gebruikt kunnen worden.

Het dieet werd oorspronkelijk zo’n 100 jaar geleden geopperd als een van de mogelijkheden om ernstige epilepsie te behandelen. Om te begrijpen waarom dit idee zo succesvol bleek, zijn onderzoekers meer recent gaan onderzoeken of ketonen verder een rol spelen bij andere aandoeningen van de hersenen. In de jaren die volgden kwam er veel nieuwe inzichten over hoe ketonen de neuronen beïnvloeden, zowel op biochemisch als functioneel niveau. Waar staan we vandaag de dag?

Ketonen als alternatieve energiebron

Normaal gesproken gebruiken de hersenen vooral glucose als brandstof. Bij sommige neurologische ziekten, zoals Alzheimer, is de werking van het glucosegebruik verminderd. Cellen krijgen daardoor een energietekort, wat cellulaire functies ontregelt.

Ketonen kunnen hier een oplossing zijn. Van het bloed komen ze makkelijk in de hersenen en daar worden ze meteen gebruikt voor de energieproductie. Metabole studies laten zien dat ketonen aan de energievoorziening van neuronen voor een groot deel kunnen bijdragen, met name wanneer er sprake is van een tekort aan glucose.

Bovendien hebben ketonen invloed op celprocessen die te maken hebben met energiebesparing en herstel. Zij stimuleren mitochondriën, de energiecentrales van de cel, en bieden deze ook een manier om zich beter te wapenen tegen de vormen van stress die ze doorlopend ervaren. Celdood en celschade worden daardoor tegengegaan.

Vermindering van hersenontsteking en oxidatieve stress

Bij de meeste hersenaandoeningen is er sprake van chronische ontsteking op cellulair niveau. Immuuncellen in de hersenen zijn hierdoor continu actief en produceren stoffen die uiteindelijk zenuwcellen kunnen beschadigen. Dit is het geval bij aandoeningen zoals multiple sclerose, de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson.

Ketonen kunnen een remmend effect hebben op deze ontstekingsreacties. Zij bepalen de activiteit van microglia, de hersenafweercellen. Zo worden er minder ontstekingsmediatoren geproduceerd, zoals blijkt uit zowel dierproeven als kweekcellenstudies.

Ketonen helpen ook bij het verminderen van oxidatieve stress. Deze is het gevolg van agressieve zuurstofdeeltjes die cellen en DNA aantasten. Bij ketogeen metabolisme functioneren mitochondriën efficiënter en zijn er minder van deze schadelijke stoffen. In combinatie leveren deze effecten extra bescherming van hersencellen.

Effect op neurotransmissie en hersenactiviteit

Een van de belangrijkste effecten van ketogeen eten is de invloed op de communicatie tussen zenuwcellen. In de hersenen is men continu op zoek naar een evenwicht tussen stimulerende en remmende signalen. Substantiële verstoringen van dit evenwicht leiden tot symptomen zoals epileptische aanvallen of migraine, maar dit is ook meetbaar op subtielere niveaus.

Ketose verschuift dit evenwicht naar een meer rustgevende toestand. Het dieet verhoogt de activiteit van GABA, een remmende neurotransmitter, en vermindert tegelijkertijd de invloed van glutamaat, een stimulerende neurotransmitter. Hierdoor worden neurale netwerken stabieler en minder gevoelig voor overactiviteit.

Dit proces verklaart waarom het ketodieet effectief is bij epilepsie en momenteel wordt getest voor andere hersenaandoeningen waarbij de hersenactiviteit te sterk of ongeorganiseerd is.

Neurowetenschappelijke onderbouwing

Het brein van een gezond persoon is bijzonder flexibel en in staat om schade te herstellen. In dit proces spelen neurotrofische factoren een leidende rol. Een van deze factoren is BDNF, dat onder meer betrokken is bij het geheugen, leren en hersenherstel.

Uit dierenstudies blijkt dat ketonen de productie van BDNF kunnen stimuleren. Dit komt onder andere doordat BHB via een gewijzigde genexpressie effect heeft op hersencellen. De uiteindelijke uitkomst is dat zenuwcellen beter overleven, nieuwe verbindingen kunnen vormen en flexibeler zijn.

Deze vooruitzichten zijn vooral boeiend bij aandoeningen waarbij zenuwcellen chronisch degenereren of waarbij verlies van synaptische verbindingen optreedt.

Epilepsie

De zorg voor epilepsiepatiënten is het oorspronkelijke onderzoeksterrein van het ketogene dieet en heeft ook de meest overtuigende bewijzen van werkzaamheid opgeleverd. Ongeveer tweederde van de mensen die medicatie slecht of niet verdragen ervaart met het ketogene dieet een vermindering van de frequentie en de ernst van de aanvallen.

Alzheimer en Parkinson

Bij het behandelen van Alzheimer- en Parkinsonpatiënten is het beeld nog niet volledig duidelijk, maar de resultaten die er zijn geven hoop. Enkele kleine klinische interventiestudies tonen aan dat ketose bij bepaalde patiënten leidt tot een verbetering van het geheugen, de concentratie en of de motoriek. Diermodellen geven hiervoor ondersteunend bewijs.

Bij Alzheimer wordt verondersteld dat ketonen vooral een rol spelen bij het compenseren van energietekorten in de hersenen. Bij Parkinson lijken de positieve effecten voornamelijk te liggen in de niet-motorische aspecten, zoals een toegenomen energieniveau en betere mentale scherpte.

Multiple sclerose

Multiple sclerose is een aandoening waarbij de beschermlaag van de zenuwen wordt beschadigd. Kleinschalige trials suggereren dat ketonen kunnen bijdragen aan het behoud van deze beschermlaag en aan een betere energievoorziening van zenuwcellen. Verbeteringen worden vooral gezien in vermoeidheid, mobiliteit en algemene kwaliteit van leven.

Migraine en stemming

Studies met migrainepatiënten tonen aan dat het ketogene dieet sommige mensen helpt het aantal hoofdpijndagen te verminderen. Een stabielere hersenactiviteit en minder ontstekingen zijn mogelijke verklaringen.

Daarnaast is er toenemende interesse in stemmingsstoornissen. Kleine observationele studies laten zien dat sommige mensen met depressieve symptomen zich beter voelen tijdens ketose. Ook dit kan samenhangen met een stabielere energiehuishouding in de hersenen en een gunstiger ontstekingsprofiel.

De rol van de darm-hersenas

De darmen en de hersenen communiceren voortdurend met elkaar via zenuwen, hormonen en het immuunsysteem. Darmbacteriën produceren stoffen die de hersenen beïnvloeden. Dit geheel wordt de darm-hersenas genoemd.

Ketose verandert de samenstelling van de darmbacteriën. Daardoor kunnen andere stoffen worden geproduceerd die een positief effect hebben op hersenfunctie en ontstekingsniveaus. Dit mechanisme wordt steeds vaker genoemd als aanvullende verklaring voor de neurologische effecten van het dieet.

Samenvattend

Het ketogene dieet heeft duidelijke neurologische voordelen bij epilepsie en laat veelbelovende effecten zien bij andere hersenaandoeningen. Door ketonen als alternatieve brandstof, minder ontstekingen, een stabielere hersenactiviteit en ondersteuning van herstelprocessen kan het dieet de hersengezondheid verbeteren.

Tegelijkertijd is meer onderzoek nodig om precies te bepalen voor welke aandoeningen en welke patiënten het dieet het meest effectief en veilig is. Veel studies zijn klein, van korte duur of zonder grote controlegroepen. Bovendien is het klassieke ketogene dieet strikt en niet voor iedereen gemakkelijk vol te houden. Professionele begeleiding lijkt in veel gevallen de aangewezen route. Het ketogene dieet is geen panacee, maar absoluut een interessant en actief onderzoeksgebied binnen de moderne neurowetenschappen.