Er is veel bewijs dat obesitas, hypertensie en hart- en vaatziekten significant bijdragen aan nadelige gevolgen na het krijgen van het Coronavirus uit 2019 (COVID-19 of SARS-CoV-2). Het is vanzelfsprekend om de principes van primaire preventie toe te passen in een poging om deze pandemie in te dammen door deze risicofactoren te verminderen. Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Translational Medicine meldt dat het keto dieet op dit gebied nuttig kan zijn, met zijn geschiedenis van effectieve vermindering van vetmassa, ontstekingsremmende en immuunsysteemverbeterende effecten en de daaruit voortvloeiende verbetering van cardiovasculaire gezondheid.
De huidige pandemie veroorzaakt door ernstig acuut respiratoir syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is uniek omdat het virus geen bijzonder dodelijke ziekteverwekker is, vergeleken met Ebola, SARS, MERS of Lassa-koorts, met een totale sterftecijfer van 2,3%. Het heeft echter geleid tot het wereldwijd opleggen van lockdownmaatregelen vanwege de snelle verspreiding van het virus. Aangezien dit elke dag tot duizenden nieuwe infecties leidt, zorgt zelfs dit kleine deel van de kritieke infectie er al snel voor dat ziekenhuizen en intensive care-afdelingen vol zitten met patiënten die constante en multidisciplinaire zorg nodig hebben. Het resultaat is dat patiënten zorg wordt geweigerd, in het ergste geval zoals in Italië is gebeurd in 2020, terwijl het gezondheidszorgsysteem enorm wordt overweldigd, zowel door overwerk als door het feit dat veel gezondheidswerkers besmet zijn of zelfs overlijden.
Toestand met een hoog risico van overmatige vetmassa
Hoewel obesitas en cardiovasculaire risicofactoren vatbaar zijn voor een slechtere uitkomst, is het ook belangrijk op te merken dat de lockdownperiode in veel gevallen heeft geleid tot een meer zittende levensstijl, wat op zichzelf de gezondheidstoestand van de samenleving als geheel kan hebben verslechterd. Dit is het gevolg van insulineresistentie, verhoogde vetafzetting en laaggradige ontsteking, geassocieerd met obesitas. Dergelijke personen vertonen over het algemeen een slecht metabool profiel.
De toestand van sarcopenische obesitas (afname spiermassa) is een combinatie van een slechte spiermassa met een hoge vetweefselmassa, en omvat slechte voeding, verminderde antivirale immuniteit, evenals ontregeld metabolisme en ontstekingsroutes. De auteurs merken op dat deze toestand bij patiënten met kritieke COVID-19 vaker wordt geassocieerd met een slechte uitkomst dan obesitas zonder sarcopenie. Ten tweede is bekend dat obesitas het individu op relatief jongere leeftijd verschuift naar een risicovolle COVID-19-groep.
Deze relatie kan worden verklaard door het effect van vetafzetting op de verticale beweging van het middenrif, waardoor de longcapaciteit wordt beperkt, evenals de immuun- en metabolische effecten, en de laaggradige ontsteking veroorzaakt door obesitas. Vetcellen brengen ACE ook op hoge niveaus, wat erop zou kunnen wijzen dat het virus zich in deze cellen bevindt en dat ze strategisch werken om de cytokinestorm te vergroten tot gevaarlijke of ontregelde niveaus.
Potentieel voor geneesmiddelen om de ontstekings- en immuunrespons te beïnvloeden
Dieetinterventies zijn belangrijk om dit risico te verminderen, vooral door de consumptie van junkfood te beperken, terwijl voedsel met hoge antioxiderende en ontstekingsremmende eigenschappen wordt vervangen. Dergelijke leefstijlinterventies zijn des te belangrijker gezien het feit dat verschillende farmacologische therapieën voor diabetes of hypertensie ook een sleutelrol spelen bij de homeostase van glucose – bij ontstekingen en bij nieractiviteit en bij cardiovasculaire gezondheid.
Zo worden dipeptidylpeptidase-4 (DPP-4) -remmers gebruikt om glucosespiegels te verlagen en de activiteit van veel immunomodulerende moleculen te beïnvloeden. ACE2 is de meest algemeen erkende SARS-CoV-2-receptor in menselijke gastheercellen, en in muismodellen is gevonden dat het in hogere concentraties aanwezig is in de weefsels van diabetische muizen, hoewel overeenkomstige bevindingen bij mensen niet beschikbaar zijn. Hoewel dit geen rechtvaardiging is om te stoppen met geneesmiddelen als angiotensine-receptorblokkers (ARB’s) of ACE-remmers, twee belangrijke antihypertensieve klassen, zeggen de auteurs: “De mogelijkheid om potentieel schadelijke farmacologische therapieën te vermijden of te onderbreken met een leefstijlinterventie, moet zorgvuldig in overweging worden genomen.”
Bijwerkingen van diabetes op gevoeligheid
Mensen met diabetes zijn vatbaarder voor acute virale luchtweginfecties zoals H1N1-influenza, en hoge glucosespiegels hebben een immunosuppressief effect. Chinees onderzoek suggereert een hogere mortaliteit geassocieerd met hoge plasmaglucosespiegels bij COVID-19-patiënten, wat overeenkomt met eerdere onderzoeken bij H1N1- en SARS-patiënten.
Mensen met diabetes lijken een slechte longfunctie te hebben, verdikking van het vaatmembraan en alveolair epitheel, en een verhoogd risico op het acute respiratory distress syndrome (ARDS) is geassocieerd met een hoge glucosespiegel bij opname. De hoge glucosespiegels kunnen ook de immuun- en ontstekingsroutes beïnvloeden die de pathogenese van longontsteking bij deze personen stimuleren. Dit kan ook de niveaus van geglycosyleerd virus en geglycosyleerde receptoren verhogen, wat wellicht de gevoeligheid voor het virus of de ernst van de ziekte verhoogt.
Eerdere studies hebben een verband aangetoond tussen hyperglycemie en hoge glucoseconcentraties in longweefsel, wat op zijn beurt infectie en replicatie van het griepvirus bevordert. Met SARS-CoV-2 is het zelfs bekend dat het virus de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) verhoogt, die via een keten van processen een sterk glycolytisch metabolisme van monocyten en macrofagen bevorderen, waardoor de replicatiesnelheid aanzienlijk wordt verhoogd. De auteurs suggereren dat remmers van aerobe glycolyse het metabolisme kunnen corrigeren en zo virale replicatie kunnen onderdrukken.
Ontsteking, vetmassa en ernstige COVID-19
Ongereguleerde ontsteking speelt ook een belangrijke rol bij ernstige COVID-19, geïnitieerd door een vertraagde interferon-gamma-respons, met een lymfopenische toestand en langdurige ontsteking. Hyperglycemie is een bekende immunosuppressieve en pro-inflammatoire toestand, waarbij diabetici hoge M1-macrofagen en lage NK-celactiviteit vertonen. Bovendien hebben ze een Th1 / Th2-onbalans, waarbij Th17-cellen de overhand hebben over Treg-cellen.
De laaggradige ontsteking die gepaard gaat met overmatige afzetting van vetweefsel is te wijten aan van de darm afgeleide voedingsmetabolieten, van vetcellen afgeleide factoren en cytokinen die verband houden met celdood. Deze signalen worden versterkt door gerekruteerde monocyten en macrofagen die celresten verwijderen. Veel ontstekingsmarkers zijn gecorreleerd met het percentage vet in het lichaam, wat het bestaan van deze verbinding ondersteunt.
Keto dieet – Meerdere mechanismen van voordeel
Ketogene diëten zijn een levensstijlinterventie die erop gericht is de metabolische toestand in de gastheer te veranderen van een die voornamelijk koolhydraten gebruikt in een op ketonen gebaseerd metabolisme, door een vetrijk, koolhydraatarm voedingspatroon. Interessant genoeg heeft een onderzoeker eerder voorgesteld om intermittent fasting samen met aanvullende triglyceriden met middellange ketens te gebruiken als een mogelijke methode om de ernst van SARS-CoV-2-infectie te voorkomen of te verminderen. De verwachte voordelen zijn verhoogde mitochondriale weerstand tegen stress, betere antioxidantactiviteit, groter DNA-herstel en autofagie van beschadigde cellen, en insulinegevoeligheid. Deze stemmen overeen met de gezondheidsvoordelen van keto-diëten.
Het keto dieet wordt veel gebruikt om het lichaamsgewicht te verminderen bij ernstige obesitas, stofwisselingsstoornissen, migraine en kankers, met aanpassingen in de samenstelling van het algehele patroon. In een bepaalde groep van zeer zwaarlijvige personen die risico lopen op hart- en vaatziekten, is een zeer caloriearm keto dieet zeer nuttig gebleken, dat voorziet in voldoende voeding en tegelijkertijd koolhydraten beperkt tot 30 gram per dag. De dagelijkse calorie-inname wordt teruggebracht tot 800 kcal per dag of minder. Van deze personen is aangetoond dat ze de insulinegevoeligheid, een goede glykemische controle en een normale bloeddruk terugkrijgen, omdat ze voornamelijk vetmassa verliezen en de spiermassa behouden.
Metabole correctie
Het keto dieet behandelt ook metabole (disfunctie) geassocieerde leververvetting (Niet-alcoholische steatohepatitis), met een gezonde verlaging van het levervetgehalte en insulineresistentie in de lever binnen een week na behandeling. Korte ketogene regimes verbeteren ook de glykemische controle bij diabetes mellitus type 2, aangezien de zeer lage inname van koolhydraten niet alleen gewichtsverlies bevordert en bloedsuikerpieken voorkomt, maar ook de hepatische insulinegevoeligheid bevordert, waardoor de synthese van glucose in de lever wordt voorkomen. Deze veranderingen veroorzaken een duidelijke verbetering van de bètacelfunctie. Het extreem snelle tempo van veranderingen vereist dat dergelijke diëten onder strikt medisch toezicht worden gevolgd.
Spiersparende en immunomodulerende effecten
Het keto dieet verhoogt ook de concentraties van ketonen in het plasma, waaronder acetoacetaat en betahydroxybutyraat. Deze kunnen zowel brandstof voor energie leveren als genen die oxidatieve stress beheersen, opwaarts reguleren. Ze voorkomen ook de afbraak van spiercellen en verminderen ontstekingen, naast immunomodulerende effecten, waardoor ze een breed werkingsspectrum vertonen in verschillende weefsels.
Ketonlichamen remmen de activering van inflammasomen als reactie op virale infecties en kunnen dus de hyperinflammatoire reactie voorkomen die gepaard gaat met de cytokinestorm bij ernstige en kritische COVID-19. Interessant is dat van M1-macrofagen bekend is dat ze afhankelijk zijn van een toevoer van glucose voor aërobe glycolyse. KD’s zouden hun activering kunnen voorkomen door de koolhydraataanvoer drastisch te verminderen, terwijl tegelijkertijd M2 ontstekingsremmende macrofagen in stand worden gehouden die in plaats daarvan vrije vetzuren gebruiken.
Keto bevordert ook de uitbreiding van een specifiek type T-cel met γδ-receptoren. Deze γδ T-celreceptor-dragende cellen hebben een immuunmodulerende en ontstekingsremmende werking. Misschien kunnen ze belangrijk zijn bij het in stand houden van de longepitheelbarrière tegen deze infectie in de longen en in vetweefsel. Maar alleen endogene ketonlichamen waren in staat muizen te beschermen tegen influenza, wat aangeeft dat KD mogelijk ketonlichamen op een fysiologische manier verhoogt en zo het vermogen van adaptieve immuuncellen om SARS-CoV-2-infectie te voorkomen, verbetert.
Wat zijn de implicaties van een keto dieet in COVID-19?
Een keto dieet kan ook helpen de bloeddruk te verlagen door een verhoogd natriumverlies via de urine in combinatie met ketonurie. Lichaamsbeweging zou de gunstige effecten van een dergelijk dieet verder versterken. Er moet aandacht worden besteed aan het opzetten van goed op maat gemaakte ketogene diëten om een permanente levensstijlwijziging te bewerkstelligen bij obese patiënten, waarbij meerdere risicofactoren voor ernstige COVID-19 via meerdere mechanismen worden verminderd. Een studie waarin de ernstige COVID-19-incidentie onder zwaarlijvige patiënten met een keto-dieet wordt vergeleken met die met een gewoon (Schijf van Vijf) dieet, zou meer licht kunnen werpen op de geldigheid van deze hypothese.
