Machen Ketone bei Low Carb-Ernährung das Gehirn leistungsfähiger?

Sind Ketone der bessere Treibstoff fürs Gehirn?

Eine Umstellung der Ernährung, welche eine Minimierung des Konsums von einfachen Kohlenhydraten beinhaltet, scheint mit dem Altern verbundene neurobiologische Veränderungen verhindern oder sogar umkehren zu können.

Bei der aktuellen Studie der Stony Brook University wurde festgestellt, dass eine kohlenhydratarme Ernährung mit dem Altern verbundene neurobiologische Veränderungen aufhalten oder rückgängig machen kann. Die Ergebnisse der Studie wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht.

Beeinflusst unsere Ernährung die Alterung des Gehirns?

Um besser zu verstehen, wie unsere Ernährung die Gehirnalterung beeinflusst, konzentrierte sich das Forschungsteam auf die sogenannte präsymptomatische Phase, in der eine Prävention am wirksamsten sein könnte. Die Forschenden fanden so heraus, dass die funktionelle Kommunikation zwischen den Hirnregionen mit dem Alter destabilisiert wird. Diese Destabilisierung korreliert mit einer schlechteren Kognition und einer beschleunigten Insulinresistenz.

Gehirnalterung lässt sich modulieren

Gezielte Experimente zeigten, dass dieser Biomarker für die Hirnalterung zuverlässig mit dem Verbrauch verschiedener Brennstoffquellen beeinflusst werden kann: Glukose verringert und Ketone erhöhen die Stabilität der Hirnnetzwerke demnach. Dieser Effekt wurde sowohl bei Änderungen der Gesamternährung als auch nach dem Konsum eines brennstoffspezifischen, kalorienabgestimmten Nahrungsergänzungsmittels reproduziert.

So können wir unser Gehirn vor der Alterung schützen

Este Anzeichen der Hirnalterung treten viel früher auf, als bisher angenommen. Diese Auswirkungen scheinen allerdings durch unserer Ernährung verhindert oder umgekehrt werden zu können. Ein Schlüsselelement könnte hier der Austausch von Glukose gegen Ketone als Treibstoff für die Neuronen sein, berichtet das Forschungsteam.

Das Gehirn kann im Alter Glukose schlechter verstoffwechseln

Die Forschenden nehmen an, dass das Gehirn mit zunehmendem Alter die Fähigkeit verliert, Glukose effizient zu verstoffwechseln. Durch diesen Prozess verhungern die Neuronen langsam und die Gehirnnetze werden destabilisiert. Daher testete das Team, ob Ketone eine effizientere Energiequelle für das Gehirn sind. Die Ketone wurden dem Gehirn entweder durch eine kohlenhydratarme Ernährung oder durch das Trinken von Ketonpräparaten zur Verfügung gestellt. Selbst bei jüngeren Personen stabilisierte diese zusätzliche Energie die Gehirnnetze.

Destabilisierung von Hirnnetzwerken führt zu verminderter Kognition

Zur Durchführung der Experimente wurde die Stabilität der Hirnnetzwerke als Biomarker für den Alterungsprozess ermittelt. Die Destabilisierung von Hirnnetzwerken war mit einer Beeinträchtigung der Kognition verbunden und wurde bei Typ-2-Diabetes beschleunigt, einer Krankheit, welche die Fähigkeit der Neuronen zur effektiven Verstoffwechselung von Glukose blockiert.

Ketone sind der primäre Brennstoff einer Low Carb-Ernährung

Bei der typischen Ernährung ist der primäre Brennstoff Glukose, während bei einer kohlenhydratarmen Ernährung Ketone der primäre Brennstoff ist, der verstoffwechselt wird. Es könnte jedoch auch andere Unterschiede zwischen den einzelnen Ernährungsformen gegeben haben, welche die beobachteten Effekte beeinflussen, erklären die Forschenden.

Was führte zu Unterschieden im Gehirn?

Um Glukose und Ketone als entscheidenden Unterschied zwischen den Ernährungsformen dingfest zu machen, wurde eine unabhängige Gruppe von Teilnehmenden betrachtet. Diese Probandinnen und Probanden erhielten eine kleine Dosis Glukose an einem Tag und Ketone am anderen Tag. Auch bei dieser Gruppe bestätigte sich, dass die Unterschiede zwischen den Ernährungsformen auf die Art der Brennstoffe zurückzuführen waren, die dem Gehirn zugeführt wurden.

Ernährungsketose erhöht Hirnaktivität und stabilisiert Gehirnnetzwerke

Bei der Studie wurde festgestellt, dass die Auswirkungen der Gehirnalterung im Alter von 47 Jahren auftraten, wobei die schnellste Degeneration im Alter von 60 Jahren auftrat. Sogar bei jüngeren Erwachsenen unter 50 Jahren erhöhte die Ernährungsketose (unabhängig davon, ob sie nach einer Woche Ernährungsumstellung oder 30 Minuten nach dem Trinken von Ketonen erreicht wurde) die gesamte Hirnaktivität und stabilisierte die funktionellen Netzwerke.

Versorgen Ketone die Zellen mit mehr Energie?

Ketone scheinen die Zellen mit mehr Energie zu versorgen als Glukose, selbst wenn die Brennstoffe aufeinander abgestimmt sind. Dieser Nutzen wurde bereits früher für das Herz nachgewiesen, aber die aktuelle Reihe von Experimenten liefert den ersten Beweis für gleichwertige Effekte im Gehirn. Dieser Effekt ist wichtig, weil die Alterung des Gehirns und insbesondere die Demenz mit einem Hypometabolismus verbunden ist, bei dem die Neuronen allmählich die Fähigkeit verlieren, Glukose als Brennstoff effektiv zu nutzen.

Positive Auswirkungen durch eine erhöhte Energiemenge für das Gehirn?

Wenn also die dem Gehirn zur Verfügung stehende Energiemenge durch die Verwendung eines anderen Brennstoffs erhöht werden kann, besteht die Hoffnung, dass dadurch eine Art Verjüngerungseffekt erzielt werden kann. (as)