Dieta VLCKD – na czym polega i jak działa?

Nadwaga oraz otyłość stanowią ogromne zagrożenie dla współczesnego społeczeństwa na całym świecie. Problem ten dotyczy zarówno dorosłych, jak i młodych osób. Światowa Organizacja Zdrowia (ang. World Health Organization, WHO) szacuje, że do 2025 r. co piąta dorosła osoba będzie zmagała się z otyłością [1]. 
Istnieje kilka strategii leczenia otyłości, wśród których znajdują się różne interwencje dietetyczne, chirurgia bariatryczna oraz leki przeciw otyłości. Operacja bariatryczna jest skuteczna, lecz prowadzi do licznych powikłań, które sprawiają, że może być przeprowadzona tylko u osób z ciężką otyłością oraz bez przeciwwskazań. Zastosowanie leków jest ograniczone z uwagi na wysoki koszt i przeciwwskazania, które nie czynią ich dostępnymi dla wszystkich osób z tym schorzeniem [2].
Jedną z najnowszych i obiecujących metod dla osób, którym nie udało się osiągnąć zamierzonego celu w trakcie leczenia otyłości, jest bardzo niskokaloryczna dieta ketogeniczna (ang. very low-calorie ketogenic diet, VLCKD). Zakłada ona ograniczenie konsumpcji węglowodanów przy zwiększonym spożyciu tłuszczów oraz białka. Opiera się na spożywaniu białka pochodzenia zwierzęcego oraz roślinnego, m.in. grochu, soi, jaj i białka serwatkowego, pochodzących ze źródeł wysokiej jakości [3]. Dieta VLCKD dostarcza średnio około 800 kcal/dzień i może być stosowana w czasie hospitalizacji [4] lub w porozumieniu z dietetykiem. 

Dieta VLCKD. Jak działa?

Każdy organizm wyposażony jest w zdolność do zarządzania metabolizmem energetycznym celem optymalnego wykorzystania oraz magazynowania substratu w stanach głodu bądź nadwyżki żywności, a także podczas zwiększonego zapotrzebowania na energię lub odpoczynek, np. aktywności fizycznej i wahań środowiskowych (m.in. ekspozycja na zimno). 
Ta zdolność organizmu do efektywnego dostosowania metabolizmu w zależności od podaży energii i popytu na nią nazywana jest elastycznością metaboliczną [5]. Organizm wykorzystywać więc może umiarkowane ilości kwasów tłuszczowych, węglowodanów oraz aminokwasów. Niska aktywność fizyczna, nadmiar kalorii oraz dieta bogata w węglowodany sprawiają, iż elastyczność metaboliczna się zmniejsza. Jak się okazuje, restrykcje dietetyczne, które ograniczają podaż energii, skutecznie wpływają na wzrost elastyczności metabolicznej [5].
Niska kaloryczność diety wpływa na detoksykację organizmu, któremu pozwala na „przeprogramowanie” na poziomie genowym oraz uruchomienie „zdolności do samoleczenia”. Autofagia jest to proces zachowany ewolucyjnie, obecny naturalnie w organizmach ssaków. Polega on na usunięciu białek oraz innych organelli przez degradację, aby pozbyć się potencjalnie szkodliwych organelli i cząsteczek z komórki. Organizm usuwa to, co nieprawidłowe bądź czego nie potrzebuje. Inną istotną funkcją, jaką pełni autofagia, jest dynamiczny recykling komórkowy, w którego trakcie następuje utrata składników odżywczych oraz odzyskiwanie aminokwasów, lipidów i innych, nowych struktur budulcowych z substratów, jak również energii do utrzymania homeostazy i odnowy komórkowej [6, 7].
W przypadku diety VLCKD dochodzi do większej restrykcji żywieniowej niż w innych dietach niskowęglowodanowych [8]. 
Dieta ketogeniczna o bardzo niskiej ilości węglowodanów polega na wprowadzeniu organizmu w stan metaboliczny, który zwany jest ketozą. Osiąga się go przez ograniczenie węglowodanów bądź post. Organizm przestaje zużywać główne źródło energii - glukozę, a rozpoczyna wykorzystywać tłuszcze. Dochodzi więc do rozpoczęcia produkcji ciał ketonowych w wątrobie. Ten proces nazywany jest ketogenezą. W czasie ketozy powstają trzy podstawowe ciała ketonowe wykorzystywane przez organizm jako źródło energii: acetooctan, aceton oraz beta-hydroksymaślan. Wszystkie komórki, które zawierają mitochondria, mogą zaspokoić swoje zapotrzebowanie na energię przy użyciu ciał ketonowych [9]. 

VLCKD a leczenie otyłości

Istnieje wiele badań porównujących wyniki zdrowotne różnych diet, w których naukowcy próbują ustalić najskuteczniejsze strategie zwalczania nadwagi oraz otyłości. Jednym z nich jest badanie zrealizowane przez Bueno i wsp. w którym porównywali oni dietę VLCKD z dietą o ograniczonej zawartości energii - mniej niż 30% energii z tłuszczu (LFD) [10]. Doświadczenie trwało rok. Głównym jego celem było sprawdzenie, czy dieta VLCKD wpływa na utratę masy ciała. W eksperymencie wykazano, iż osoby stosujące dietę VLCKD miały istotnie mniejszą masę ciała w porównaniu z osobami utrzymującymi dietę LFD. To badanie pokazuje, że dieta ketogeniczna o bardzo niskiej zawartości węglowodanów może być alternatywnym narzędziem do walki z otyłością [10].
W kolejnym eksperymencie przeprowadzonym przez Moreno i wsp. porównującym dietę VLCKD z LC (dietą niskokaloryczną) przez dwa lata, uczestnicy badania konsumowali 600-800 kcal/dzień oraz < 50 g węglowodanów w ciągu dnia, aż do otrzymania 80% docelowej redukcji masy ciała. W pierwszym etapie doświadczenia użyto pasków ketonowych do badania moczu, by potwierdzić stan ketozy. W drugim etapie zastosowano dietę LC w celu osiągnięcia 20% utraty masy ciała. Trzecią fazą badania było długoterminowe utrzymanie zmniejszenia masy ciała. Grupa kontrolna stosowała dietę niskokaloryczną przez cały okres trwania eksperymentu. Doświadczenie dowiodło, iż osoby otrzymujące dietę VLCKD uzyskały większą utratę masy ciała (-12,5 kg), masy tkanki tłuszczowej (-8,8 kg) oraz obwodu talii (-11,6 cm) w porównaniu z osobami stosującymi dietę LC. Masa ciała uczestników otrzymujących dietę niskokaloryczną zmniejszyła się o 4,4 kg, masa tkanki tłuszczowej o 3,8 kg, natomiast obwód talii o 4,1 cm [11].
Jednym z kluczowych problemów związanych z szybką utratą masy ciała jest zmniejszenie spoczynkowej przemiany materii (ang. resting metabolic rate, RMR). Zmiana ta może powodować powrót do wyjściowej masy ciała (termogeneza adaptacyjna). W czasie odchudzania zwiększa się głód oraz spada wydatek energetyczny, co stanowi przeszkodę w długotrwałym utrzymaniu masy ciała. Gomez-Arbelaez i wsp. zrealizowali badanie wśród osób stosujących dietę VLCKD w ciągu dwóch lat. Po czterech miesiącach trwania doświadczenia 20 otyłych pacjentów zmniejszyło swoją masę ciała o 20,2 kg oraz utrzymało tę redukcję bez oczekiwanego zmniejszenia spoczynkowej przemiany materii. Naukowcy stwierdzili, iż RMR nie spadł, gdyż osoby zachowały beztłuszczową masę ciała. Poza tym wykazano, że przy zmniejszeniu masy tłuszczowej o około 20 kg pacjenci stracili jedynie 1 kg masy mięśniowej [12].

VLCKD a zdrowie

Oprócz redukcji masy ciała dieta VLCKD wykazuje także potencjał regeneracyjny dla organizmu. Zmiany profilu lipidowego wywołane przez diety niskowęglowodanowe mogą wystąpić w stosunkowo krótkim czasie. Metaanaliza Choi sugeruje, że VLCKD zmniejsza ryzyko ChUK (chorób układu krążenia) u osób z otyłością z istotnie zwiększonym poziomem HDL w surowicy i zredukowanym stężeniem trójglicerydów. Podobnie, sześciomiesięczne doświadczenie przeprowadzone przez Westmana wykazało, że dieta VLCKD powoduje znaczący spadek poziomu trójglicerydów, a także wzrost HDL w porównaniu z dietą niskotłuszczową [13]. 
Według raportu CDC (Centres for Disease Control and Prevention) szacuje się, że 30 mln społeczeństwa zmaga się z cukrzycą. Jest ona poważnym problemem zdrowotnym, któremu towarzyszy wiele powikłań. Wiążą się one z podwyższonym poziomem glukozy przez długi czas, który mierzony jest jako HbA1c (hemoglobina A1c). American College of Endocrinology zaleca, aby wartość hemoglobiny A1c była na poziomie docelowym 6,5%, natomiast American Diabetes Association (ADA) zaleca poziom poniżej 7%. Jednakże mało osób z cukrzycą osiąga ten cel. Dlatego naukowcy przeprowadzili doświadczenia badające korzyści stosowania diety ketogenicznej dla poprawy markerów krwi [9].
Westman i wsp. porównywali wpływ diety o niskim indeksie glikemicznym (LGID) z wpływem diety VLCKD na kontrolę glikemii wśród osób z cukrzycą typu 2, mierzoną przy użyciu HbA1c. Pacjentów losowo przydzielono do różnych diet. Interwencja wykazała, iż w obydwu przypadkach nastąpiła poprawa parametrów hemoglobiny A1c, insuliny na czczo oraz glukozy na czczo. Większą poprawę zauważono w grupie osób stosujących dietę ketogeniczną o bardzo niskiej ilości węglowodanów. Leki przeciwcukrzycowe wyeliminowano bądź zmniejszono u 95% uczestników VLCKD, natomiast w zespole LGID u 62% osób [14].

VLCKD a anty-age

Poza wspomnianymi powyżej korzyściami ze stosowania diety VLCKD sugeruje się także, że aktywacja procesu autofagii może pozytywnie wpływać na długowieczność, a jej zmniejszenie na rozwój chorób związanych ze starzeniem. 
Stosowana restrykcja kaloryczna w diecie prowadzi do aktywacji białek zwanych sirtuinami. Mają one zdolność do modulowania wielu aktywności na poziomie komórkowym. Białka te należą do grupy deacetylaz klasy III, które zależne są od NAD+. Dowiedziono, iż u ssaków obecne jest siedem rodzajów sirtuin (Sirt 1-7), zawierających domenę rdzenia, która powoduje aktywność deacetylazy zależną od NAD+ [15]. Sirtuiny są czynnikami wpływającymi na wydłużenie życia, tempo opóźniania procesu starzenia oraz schorzeń z nim związanych [16]. 

Przeciwwskazania do stosowania diety VLCKD

Istnieje kilka bezwzględnych przeciwwskazań do stosowania diety VLCKD, do których należy: utajona cukrzyca autoimmunologiczna u dorosłych, cukrzyca typu 1, niewydolność komórek beta w cukrzycy typu 2, niewydolność wątroby, stosowanie inhibitorów kotransportera sodowo-glukozowego 2, niewydolność oddechowa, niewydolność nerek oraz niewydolność serca [3].
Podsumowując, dieta ketogeniczna o bardzo niskiej zawartości węglowodanów może być skuteczną strategią leczenia nadwagi oraz otyłości, poprawy zdrowia i odzyskania młodości. Jednakże warto podkreślić, że tak jak każda inna dieta powinna być ustalana indywidualnie przez wykwalifikowanego dietetyka w zależności od stanu zdrowia pacjenta.

Bibliografia

1. Juda A., Rojek K., Kamińska M. i in. Zastosowanie analogu GLP-1-dulaglutydu w leczeniu otyłości olbrzymiej – opis przypadku. Journal of Education, Health and Sport, 2023, 13(1), s. 146–152.
2. Verde L., Dalamaga M., Capó X. et al. The Antioxidant Potential of the Mediterranean Diet as a Predictor of Weight Loss after a Very Low-Calorie Ketogenic Diet (VLCKD) in Women with Overweight and Obesity. Antioxidants, 2022, 12(1), s. 18.
3. Barrea L., Verde L., Schiavo L. et al. Very low-calorie ketogenic diet (VLCKD) as pre-operative first-line dietary therapy in patients with obesity who are candidates for bariatric surgery. Nutrients, 2023, 15(8), s. 1907.
4. Jastrzębska W., Boniecka I., Szostak-Węgierek D. Zasadność oraz skuteczność diet stosowanych w celu przedoperacyjnej redukcji masy ciała u pacjentów kwalifikowanych do operacji bariatrycznej. Polski Przegląd Chirurgiczny, 2021, 93(2), s. 53–58.
5. Smith R.L., Soeters M.R., Wust R. et al. Metabolic flexibility as an adaptation to energy resources and requirements in health and disease. Endocrine Reviews, 2018, 39(4), s. 489–517.
6. Yano S., Wang J., Hara T. Autophagy in Health and Food Science. Current Pharmacology Reports, 2020, 6, s. 335–345.
7. Mangan D. Autophagy activation as a mechanism of action of psychoactive drugs, revised and expanded version. The Winnower, 2015, s. 1–7.
8. Langa A. Alternatywne modele żywienia w cukrzycy typu 2. Problemy Nauk Biologicznych, 2022, 71(4), s. 411–420.
9. Dowis K., Banga S. The potential health benefits of the ketogenic diet: a narrative review. Nutrients, 2021, 13(5), s. 1654.
10. Bueno N.B. Melo I.S., Oliveira S.L. et al. Very-low-carbohydrate ketogenic diet v. low-fat diet for long-term weight loss: a meta-analysis of randomised controlled trails. The British Journal of Nutrition, 2013, 110(7), s. 1178–1187.
11. Moreno B., Crujeiras A.B., Bellido D. et al. Obesity treatment by very low-calorie-ketogenic diet at two years: Reduction in visceral fat and on the burden of disease. Endocrine, 2016, 54(3), s. 681–690.
12. Gomez-Arbelaez D., Crujeiras A.B., Castro A.I. et al. Resting metabolic rate of obese patients under very low-calorie ketogenic diet. Nutrition and Metabolism, 2018, 15, s. 18.
13. Kumar N.K., Merrill J.D., Carlson S. et al. Adherence to Low-Carbohydrate Diets in Patients with Diabetes: A Narrative Review. Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity, 2022, 15, s. 477–498.
14. Westman E.C., Yancy W.S., Mavropoulos J.C. et al. The effect of a low-carbohydrate, ketogenic diet versus a low-glycemic index diet on glycemic control in type 2 diabetes mellitus. Nutrition and Metabolism, 2008, 19(5), s. 36.
15. Szot M., Tyrała F., Frączek B. Dieta dr Dąbrowskiej jako strategia żywieniowa – przegląd badań nad wpływem diet o bardzo niskiej kaloryczności na zdrowie człowieka. Promocja Zdrowia i Ekologia, 2021, 2, s. 8–17.
16. Lee S.H., Lee J.H., Lee H.Y. et al. Sirtuin signaling in cellular senescence and aging. BMB reports, 2019, 52(1), s. 24–34.