Кетогенная диета может по-разному влиять на соседние отделы кишечника: у мышей она повышала частоту опухолей в тонком кишечнике, но одновременно подавляла их развитие в толстой кишке. К такому выводу пришли исследователи Массачусетского технологического института, чья работа опубликована в журнале Nature. Результаты показывают, что пользу или вред такого питания нельзя оценивать одинаково для всех тканей.
Кетогенный рацион содержит много жиров, очень мало углеводов и обычное либо сниженное количество белка. При дефиците глюкозы организм начинает активнее использовать жирные кислоты, при распаде которых образуются кетоновые тела, включая β-гидроксибутират (BHB) и ацетоацетат. Подобный обмен веществ также возникает во время голодания или соблюдения крайне низкокалорийной диеты.
Ранее исследование 2022 года, опубликованное в Nature, показало возможное защитное действие кетогенной диеты при раке толстой кишки и связало его с BHB. Учёные MIT решили проверить, проявится ли такой эффект в тонком кишечнике. Для этого они использовали мышей с генетической предрасположенностью к опухолям кишечника и разделили животных на группы с кетогенным, контрольным и высокожировым высококалорийным рационом.
У мышей на кетогенной диете опухоли тонкого кишечника возникали чаще, чем у животных из контрольной группы. При этом кетогенное питание не приводило к ожирению, однако частота опухолей была сопоставима с показателями мышей, получавших рацион, способствующий набору веса, а иногда и превышала их. Дополнительные эксперименты показали, что сами кетоновые тела, по-видимому, не были причиной усиленного роста опухолей.
Механизм оказался связан с окислением жирных кислот — процессом, с помощью которого клетки кишечника получают энергию из пищевых жиров. Его усиление активирует белки семейства PPAR, которые ускоряют деление кишечных стволовых клеток. Это помогает быстрее восстанавливать слизистую после повреждений, но одновременно увеличивает число клеточных делений и вероятность появления опухолевых изменений. «Наличие большего количества стволовых клеток означает, что после повреждения тонкий кишечник может лучше восстановиться, но обратная сторона этого процесса заключается в том, что более активные стволовые клетки способны привести к образованию опухоли», — сказал старший автор работы Омер Йилмаз, директор Инициативы MIT по стволовым клеткам, доцент биологии MIT и сотрудник Института интегративных исследований рака имени Коха.
В толстой кишке исследователи наблюдали противоположную картину: кетогенная диета снижала образование опухолей. По словам Йилмаза, учёные ожидали, что непосредственную роль в этом сыграют кетоновые тела, однако эксперименты на генетически модифицированных мышах указали на другое объяснение — решающим оказался способ переработки и сжигания большого количества пищевого жира стволовыми клетками. Авторы планируют выяснить, почему один и тот же рацион даёт разные результаты в двух соседних отделах кишечника; эти данные также указывают, что напитки и добавки с кетонами, вероятно, не воспроизводят выявленные эффекты, поскольку оба результата были связаны именно с жировым обменом. Исследование частично финансировалось Национальными институтами здравоохранения США, фондом Pew-Stewart, премией Kathy and Curt Marble, грантом Koch Institute-Dana Farber/Harvard Cancer Center Bridge, Американской федерацией исследований старения, Инициативой MIT по стволовым клеткам, стипендией Damon Runyon и базовым грантом Национального института рака для Института Коха.