Οι ερευνητές παρατήρησαν γρήγορες και ευδιάκριτες αλλαγές στο ανοσοποιητικό σύστημα σε μια μικρή μελέτη 20 ατόμων που στράφηκαν σε μια βίγκαν ή μια κετογονική (επίσης αποκαλούμενη κέτο) διατροφή. Πρόκειται για νέα ανάλυση δεδομένων από μια μελέτη του 2020 η οποία διεξήχθη από το Εθνικό Ινστιτούτο Αλλεργιών και Λοιμωδών Νοσημάτων (NIAID) του NIH και του Εθνικού Ινστιτούτου Διαβήτη και Πεπτικών και Νεφροπαθειών (NIDDK) στη Μονάδα Μεταβολικής Κλινικής Έρευνας στο Κλινικό Κέντρο NIH.
Οι επιστήμονες παρακολούθησαν στενά διάφορες βιολογικές αποκρίσεις των ανθρώπων που έτρωγαν διαδοχικά δίαιτες βίγκαν και κετο για δύο εβδομάδες, με τυχαία σειρά. Διαπίστωσαν ότι η βίγκαν δίαιτα προκάλεσε αντιδράσεις που συνδέονται με την έμφυτη ανοσία (τη μη ειδική πρώτη γραμμή άμυνας του οργανισμού ενάντια στα παθογόνα) ενώ η δίαιτα κετο προκάλεσε αντιδράσεις που σχετίζονται με την προσαρμοστική ανοσία (ειδική για παθογόνα ανοσία που χτίζεται μέσω εκθέσεων στην καθημερινή ζωή και εμβολιασμού).
Παρατηρήθηκαν επίσης μεταβολικές αλλαγές και μετατοπίσεις στα μικροβιώματα των συμμετεχόντων -τις κοινότητες βακτηρίων που ζουν στο έντερο. Απαιτείται περισσότερη έρευνα για να προσδιοριστεί εάν αυτές οι αλλαγές είναι ωφέλιμες ή επιζήμιες και ποια επίδραση θα μπορούσαν να έχουν στις διατροφικές παρεμβάσεις για ασθένειες όπως ο καρκίνος ή οι φλεγμονώδεις καταστάσεις.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι διαφορετικές δίαιτες επηρεάζουν το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα και το μικροβίωμα είναι περιορισμένη. Οι θεραπευτικές διατροφικές παρεμβάσεις -που περιλαμβάνουν αλλαγή της διατροφής για τη βελτίωση της υγείας- δεν είναι καλά κατανοητές και λίγες μελέτες έχουν συγκρίνει άμεσα τα αποτελέσματα περισσότερων της μιας δίαιτας. Η δίαιτα κετο είναι μια δίαιτα χαμηλή σε υδατάνθρακες και υψηλή σε λιπαρά. Η βίγκαν διατροφή εξαλείφει τα ζωικά προϊόντα και τείνει είναι πλούσια σε φυτικές ίνες και χαμηλή σε λιπαρά.
Οι 20 συμμετέχοντες διέφεραν ως προς την εθνικότητα, τη φυλή, το φύλο, τον δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ) και την ηλικία. Κάθε άτομο έτρωγε όση ποσότητα επιθυμούσε από τη μία δίαιτα (βίγκαν ή κετο) για δύο εβδομάδες, ακολουθούμενη από όση ποσότητα επιθυμούσε από την άλλη δίαιτα για δύο εβδομάδες. Μια προηγούμενη ανάλυση έδειξε ότι οι άνθρωποι που ακολουθούσαν βίγκαν διατροφή, η οποία περιείχε 10% λίπος και 75% υδατάνθρακες, επέλεξαν να καταναλώνουν λιγότερες θερμίδες από εκείνους που ακολουθούσαν τη δίαιτα κέτο, η οποία περιείχε 76% λιπαρά και 10% υδατάνθρακες. Η βίγκαν δίαιτα οδήγησε, κατά μέσο όρο, σε 689 ± 73 λιγότερες θερμίδες από τη δίαιτα κέτο για δύο εβδομάδες.
Οι συμμετέχοντες παρέμειναν στον κλινικό χώρο για όλη τη διάρκεια της μελέτης ενός μήνα, επιτρέποντας τον προσεκτικό έλεγχο των διατροφικών παρεμβάσεων. Καθ’ όλη τη διάρκεια της περιόδου μελέτης, συλλέχθηκαν αίμα, ούρα και κόπρανα για ανάλυση. Τα αποτελέσματα των δύο διατροφών εξετάστηκαν χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση «πολυομικής» που ανέλυσε πολλαπλά σύνολα δεδομένων για να αξιολογήσει τις βιοχημικές, κυτταρικές, μεταβολικές και ανοσολογικές αποκρίσεις του σώματος, καθώς και αλλαγές στο μικροβίωμα.
Η στροφή αποκλειστικά στη δίαιτα της μελέτης προκάλεσε αξιοσημείωτες αλλαγές σε όλους τους συμμετέχοντες. Η βίγκαν διατροφή επηρέασε σημαντικά τις οδούς που συνδέονται με το έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα, συμπεριλαμβανομένων των αντιικών αποκρίσεων. Από την άλλη πλευρά, η δίαιτα κέτο οδήγησε σε σημαντικές αυξήσεις στις βιοχημικές και κυτταρικές διεργασίες που συνδέονται με την προσαρμοστική ανοσία, όπως οι οδοί που σχετίζονται με τα Τ και Β κύτταρα.
Η δίαιτα κετο επηρέασε τα επίπεδα περισσότερων πρωτεϊνών στο πλάσμα του αίματος από τη δίαιτα βίγκαν, καθώς και πρωτεϊνών από ένα ευρύτερο φάσμα ιστών, όπως το αίμα, ο εγκέφαλος και ο μυελός των οστών.
Η βίγκαν διατροφή προώθησε περισσότερες οδούς που συνδέονται με τα ερυθρά αιμοσφαίρια, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που εμπλέκονται στον μεταβολισμό της αίμης, κάτι που θα μπορούσε να οφείλεται στην υψηλότερη περιεκτικότητα σε σίδηρο αυτής της δίαιτας.
Επιπλέον, και οι δύο δίαιτες προκάλεσαν αλλαγές στα μικροβιώματα των συμμετεχόντων, προκαλώντας αλλαγές στην αφθονία των βακτηριακών ειδών του εντέρου που προηγουμένως είχαν συνδεθεί με τις δίαιτες.
Η δίαιτα κέτο σχετίστηκε με αλλαγές στον μεταβολισμό των αμινοξέων -αύξηση των ανθρώπινων μεταβολικών οδών για την παραγωγή και την αποικοδόμηση αμινοξέων και μείωση των μικροβιακών οδών για αυτές τις διαδικασίες- που μπορεί να αντανακλά τις υψηλότερες ποσότητες πρωτεΐνης που καταναλώνουν οι άνθρωποι σε αυτή η δίαιτα.
Οι ευδιάκριτες αλλαγές στο μεταβολικό και στο ανοσοποιητικό σύστημα που προκαλούνται από τις δύο δίαιτες παρατηρήθηκαν παρά την ποικιλομορφία των συμμετεχόντων, γεγονός που δείχνει ότι οι διατροφικές αλλαγές με συνέπεια επηρεάζουν ευρέως διαδεδομένα και αλληλένδετα μονοπάτια στο σώμα.
Απαιτείται περισσότερη μελέτη για να εξεταστεί πώς αυτές οι διατροφικές παρεμβάσεις επηρεάζουν συγκεκριμένα συστατικά του ανοσοποιητικού συστήματος.
Σύμφωνα με τους συγγραφείς, τα αποτελέσματα της μελέτης καταδεικνύουν ότι το ανοσοποιητικό σύστημα ανταποκρίνεται εκπληκτικά γρήγορα στις διατροφικές παρεμβάσεις. Οι συγγραφείς προτείνουν ότι μπορεί να είναι δυνατή η προσαρμογή δίαιτας για την πρόληψη ασθενειών ή τη συμπλήρωση θεραπειών ασθενειών, όπως η επιβράδυνση διαδικασιών που σχετίζονται με τον καρκίνο ή τις νευροεκφυλιστικές διαταραχές.
Οι ερευνητές έγραψαν τα παρακάτω:
«Η αποκάλυψη των αρχών με τις οποίες η διατροφή ρυθμίζει την ανοσία στους ανθρώπους θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά την ικανότητά μας να σχεδιάζουμε εξατομικευμένες διατροφικές παρεμβάσεις που προλαμβάνουν και θεραπεύουν ασθένειες. Εδώ παρουσιάζουμε την πρώτη μελέτη, εξ όσων γνωρίζουμε, που διερευνά τον αντίκτυπο μιας εξαιρετικά ελεγχόμενης, διασταυρούμενης διατροφικής παρέμβασης στην ανθρώπινη ανοσία, το μεταβολισμό και το μικροβίωμα. Ιδιαίτερη σημασία έχει η παρατήρηση ότι παρά την ποικιλομορφία των συμμετεχόντων, το σύνθετο σύνολο δεδομένων μας που ποσοτικοποιεί τις πρωτεΐνες, τα μικροβιακά ένζυμα και τους μεταβολίτες αποκάλυψε εξαιρετικά συγκλίνουσες και διασυνδεδεμένες οδούς.
Η μελέτη μας αποκάλυψε ότι μια διατροφική παρέμβαση δύο εβδομάδων μπορεί να επιβάλει μια εντυπωσιακή αλλαγή στην ανοσία του ξενιστή, αντικαθιστώντας τη γενετική, την ηλικία, το φύλο, την εθνικότητα, τη φυλή και ακόμη και τον δείκτη μάζας σώματος. Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή η μελέτη δεν περιείχε μια περίοδο έκπλυσης μεταξύ των δύο διατροφών. Είναι ενδιαφέρον ότι η σειρά με την οποία καταναλώθηκαν οι δίαιτες δεν επηρέασε τα αποτελέσματά μας, δείχνοντας ότι η δίαιτα δύο εβδομάδων είναι επαρκής για την επανασύνδεση της ανοσίας του ξενιστή, του μικροβιώματος, καθώς και των πρωτεομικών και μεταβολομικών προφίλ του ξενιστή.
Η δίαιτα είναι ο πιο σημαντικός ρυθμιστής του μικροβιώματος του ξενιστή και, σε ευθυγράμμιση με αυτό, διαπιστώσαμε ότι η κετογονική δίαιτα είχε έντονη επίδραση στη σύνθεση και τη λειτουργία του μικροβιώματος.
Προηγούμενη έρευνα σε ανθρώπους έδειξε αλλαγές στη σύνθεση του μικροβιώματος, οι οποίες αναπαράχθηκαν σε αυτή τη μελέτη, συμπεριλαμβανομένης της αύξησης των ανεκτικών στη χολή βακτηρίων κατά τη διάρκεια της κετογονικής δίαιτας, καθώς και μείωσης των Firmicutes. Δεν παρατηρήσαμε σημαντικές διαφορές μεταξύ της βασικής και της βίγκαν δίαιτας, παρά τη μεγάλη αύξηση στην πρόσληψη φυτικών ινών κατά τη διάρκεια της βίγκαν δίαιτας.
Ωστόσο, είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η δειγματοληψία των συμμετεχόντων περιορίστηκε σε υλικό κοπράνων και ότι οι αλλαγές στις μικροβιακές κοινότητες ή/και στην ενζυμική λειτουργία μπορεί να εμπλουτιστούν σε θέσεις που δεν αντιπροσωπεύονται ιδιαίτερα στα δείγματά μας, όπως εκείνες που συνδέονται με το επιθήλιο ή το μικρό εντερικό έλασμα propria. Για να κατανοήσουμε βαθύτερα τον αντίκτυπο της διατροφής στο μικροβίωμα, θα χρειαζόταν μια πιο ολοκληρωμένη δειγματοληψία του μικροβιώματος.
Ωστόσο, τα ευρήματά μας αποκαλύπτουν ότι τα περισσότερα μικροβιακά ένζυμα υπορυθμίστηκαν με την κετογονική δίαιτα, οδηγώντας σε σημαντική μείωση των οδών που σχετίζονται με το μεταβολισμό και τη βιοσύνθεση των αμινοξέων. Αντίθετα, δεδομένα μεταβολομικής αποκαλύπτουν ότι η κετογονική δίαιτα είχε ισχυρό αντίκτυπο στο μεταβολομικό προφίλ στο πλάσμα όλων των συμμετεχόντων, με ανοδική ρύθμιση των αμινοξέων διακλαδισμένης αλυσίδας (BCAA) και άλλων οδών αμινοξέων. Δεδομένου ότι η κετογονική δίαιτα είναι εμπλουτισμένη σε αμινοξέα, αυτή η παρατήρηση υπογραμμίζει την αντιστάθμιση της λειτουργίας μεταξύ του μικροβιώματος και του ξενιστή του. Αξίζει να σημειωθεί, ότι οι οδοί για το μεταβολισμό της αλανίνης, του ασπαρτικού και της γλουταμίνης ρυθμίστηκαν προς τα πάνω μετά τη δίαιτα βίγκαν, τόσο στο μικροβίωμα όσο και στα σύνολα δεδομένων μεταβολομικής. Περαιτέρω έρευνα θα ήταν απαραίτητη για την κατανόηση της ακριβούς ρύθμισης και αντιστάθμισης του μεταβολισμού των αμινοξέων τόσο στον ξενιστή όσο και στο μικροβίωμα.
Η διατροφή επηρεάζει βαθιά όλες τις πτυχές της φυσιολογίας μας. Επομένως, είναι επείγον να συνεχιστεί η οικοδόμηση μιας αυστηρής κατανόησης του αντίκτυπου της διατροφής στην ανθρώπινη ανοσία και τη φλεγμονή. Αν και είναι εξαιρετικά προκαταρκτικά σε αυτό το στάδιο, τα ευρήματά μας υποδεικνύουν διαφορές στην ενεργοποίηση των οδών που σχετίζονται με τον καρκίνο μετά από βίγκαν και κετογονικές δίαιτες.
Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχουν μελέτες που να διερευνούν την επίδραση της βίγκαν διατροφής στον καρκίνο ή άλλες ασθένειες. Ωστόσο, προηγούμενες περιπτωσιολογικές μελέτες πρότειναν πιθανές αντικαρκινικές ιδιότητες μιας κετογονικής δίαιτας.
Επομένως, απομένουν πολλά να γίνουν για να κατανοηθούν οι μηχανισμοί δράσης και η πιθανή σχέση της κατανάλωσης καθορισμένων διατροφών με συγκεκριμένες ασθένειες. Πιστεύουμε ότι τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν περαιτέρω τις μεγάλες δυνατότητες των εξαιρετικά ελεγχόμενων διατροφικών παρεμβάσεων για την καλύτερη κατανόηση της ολοκληρωμένης φυσιολογίας, τη βελτίωση της ανθρώπινης υγείας και τον μετριασμό των ασθενειών».
Περισσότερες πληροφορίες: Verena M. Link et al, Differential peripheral immune signatures elicited by vegan versus ketogenic diets in humans, Nature Medicine (2024). DOI: 10.1038/s41591-023-02761-2.
