De wereld van de neurowetenschappen brengt voortdurend nieuwe inzichten die ons begrip van de hersenen en hun functioneren verrijken. Een fascinerend aspect dat de laatste jaren veel aandacht krijgt, is de rol van voeding bij het bevorderen van hersengezondheid. Dr. Eline Dekeyster, gepassioneerd neurobioloog, heeft haar carrière gewijd aan het verkennen van de intrigerende verbanden.
Na haar promotieonderzoek in neurobiologie, ging dr. Eline Dekeyster acht jaar bij farmaceutisch bedrijf Johnson & Johnson aan de slag. ‘Ik werkte aan de ontwikkeling van vaccins, waaronder die tegen ebola en hiv.’ Hoewel ze succesvol was en doorgroeide naar het management, miste ze de wetenschap en haar passie voor hersenonderzoek. Dit leidde haar terug naar de academische wereld, waar ze haar focus verlegde naar neurowetenschappen en voeding.
Dekeysters persoonlijke ervaring speelde daarbij een cruciale rol. Vanwege darmklachten volgde ze onder begeleiding van een voedingscoach een koolhydraatarm en lactosevrij eetpatroon, zonder te beseffen dat dit ook een ketogeen voedingspatroon was. Tot haar verrassing verdwenen niet alleen haar darmklachten, maar voelde ze zich ook energieker.
Bovendien werden haar terugkerende depressies milder. Deze positieve ervaringen motiveerden haar om zich verder te verdiepen in de wetenschappelijke literatuur over het ketogene voedingspatroon, dat rijk is aan vetten, matig in eiwitten en zeer laag in koolhydraten. Dit zorgt ervoor dat het lichaam overgaat van het gebruik van glucose als primaire energiebron naar het gebruik van ketonen; door de lever uit vetzuur geproduceerde moleculen.
Meer dan brandstof
Dekeyster spreekt overigens liever over een ketogene interventie dan over een ketogeen voedingspatroon omdat je ketonen op meerdere manieren in je bloed kunt krijgen. ‘Welke manier je kiest hangt af van wat bij je past.’ Als je ketonen in je bloed wilt krijgen kun je dat doen door te vasten, door een ketogeen voedingspatroon te volgen of door supplementen te nemen, zoals exogene ketonen of MCT-olie.
Ketonen zijn zoals gezegd een brandstof, net als glucose. Ze leveren energie. Daarnaast zijn het signaalmoleculen. Dat betekent dat ze interactie kunnen hebben met andere moleculen en daardoor processen in gang zetten. Ze kunnen bijvoorbeeld ontstekingen onderdrukken, genen aan- en uitzetten en zorgen voor bescherming van hersencellen. ‘Hoewel we de exacte mechanismen nog niet volledig begrijpen, is duidelijk dat ketonen veel meer doen dan alleen energie leveren.’
[streamer] Te veel ketonen kunnen schadelijk zijn. Het is dus niet hoe meer hoe beter
Dekeyster denkt dan ook dat een basishoeveelheid ketonen in het bloed voor iedereen goed is. ‘Maar te veel ketonen kunnen schadelijk zijn. Het is dus niet hoe meer hoe beter. Als mensen beginnen met een ketogeen eetpatroon en hun ketonen meten, zijn ze geneigd steeds meer te willen.’ Vanaf 0,5 mmol/liter bloed hebben ze effect. Met waardes tussen 0,5 en 3,0 mmol/liter bloed zit je in de groene zone. Je spreekt dan van optimale ketose.
Als je keto-bloedwaarden te hoog worden, en je gaat in de richting van 8 tot 10 mmol/liter, kom je in keto-acidose. Dan raakt je bloed verzuurd. Dat is potentieel levensbedreigend en een reëel risico voor patiënten met diabetes type 1.
Dekeysters focus ligt op psychologische aandoeningen. ‘Ik doe geen onderzoek naar ernstige psychiatrische aandoeningen, zoals een bipolaire stoornis en schizofrenie, hoewel daarover veel literatuur en lopende onderzoeken zijn. Ik ben neurobioloog, geen arts.’ Haar onderzoek richt zich op aandoeningen die niet acuut levensbedreigend zijn, zoals ADHD, autismespectrumstoornis (ASS), mildere vormen van depressie en neurologische aandoeningen als de ziekte van Alzheimer.
‘Een veelvoorkomende discussie is of ketonen als therapie nu wel of niet bewezen zijn en of we dit wel of niet moeten inzetten. Als wetenschapper breng ik graag een belangrijke nuance aan: voor sommige mensen kan het echt een levensveranderende impact hebben. Er zijn verhalen en kleine studies die laten zien dat sommige mensen volledig symptoomvrij worden, zelfs bij aandoeningen als multiple sclerose (MS) en beginnende Alzheimer.
We weten echter nog te weinig over welke mensen baat hebben en waarom. Er is nog niet genoeg statistisch sterk onderzoek om deze therapie erkend te krijgen bij overheden of verzekeraars.’
Een andere belangrijke nuance die Dekeyster toevoegt is dat een ketogeen eetpatroon voor medische aandoeningen een serieuze medische interventie is. ‘Er kunnen interacties met medicijnen optreden, vooral bij aandoeningen als schizofrenie en bipolaire stoornissen. Dit moet absoluut onder begeleiding van een arts gebeuren. Voor mensen die willen afvallen is het minder risicovol, hoewel er nog steeds kans op ketoacidose bestaat.’
Er is te weinig statistisch onderzoek om deze therapie erkend te krijgen
Critici wijzen vaak op het effect op het LDL-cholesterol, een bekende risicofactor voor hart- en vaatziekten. ‘Dit is niet mijn expertise, maar ik zou altijd aanraden om dit te laten opvolgen. Bij veel mensen zien we een positief effect op het vetprofiel, maar bij sommige mensen kan het ‘slechte’ LDL zorgwekkend stijgen. In dat geval is ketogeen misschien niet de beste optie, hoewel we ook hierover onvoldoende data hebben om harde uitspraken te doen.’
Maatwerk is nodig
Of je als therapie een dieet kiest of een van de andere manieren om in ketose te raken, hangt af van de aandoening en van de persoon. Dekeyster legt uit hoe dat zit. ‘De verschillende interventies leiden allemaal tot ketonen in je bloed, maar onderliggend doen ze iets anders. Een dieet verandert ook je hormoonbalans en kan insulineresistentie omkeren, wat bij diabetes belangrijk is.
Voor Alzheimer beveel ik supplementen aan, omdat het op oudere leeftijd moeilijk is om een nieuw voedingspatroon aan te leren, vooral bij cognitieve problemen.’ Ook de omgeving is van invloed. ‘Een student met autisme heeft andere behoeften dan een kind met epilepsie dat bij zijn ouders woont.’
Een van de manieren om ketonen aan te maken, is vasten. Als je aan intermitterend vasten doet, maar je maaltijden zijn niet ketogeen, ga je wellicht in en uit ketose. Dus als je stabiele ketonen in je bloed wilt hebben, is het beter om te combineren. Dekeyster: ‘Ik doe zelf aan intermitterend vasten in combinatie met een ketogeen eetpatroon om mijn ketonenspiegel hoger te krijgen.’
Voor vrouwen met een kinderwens kan een vastenperiode langer dan 16-18 uur mogelijk een risico vormen, vanwege de invloed op hormonen en fertiliteit. Sommige wetenschappers raden daarom maximaal 14 uur aan. Zelf vast Dekeyster langer, ‘maar ik heb al twee prachtige kinderen en vind het makkelijker om dagelijks te vasten vanwege de routine. ‘s Ochtends drink ik koffie met een beetje boter en MCT-olie (ketokoffie), en mijn eerste maaltijd is de lunch.’
Wat we al weten
De werking van ketonen op bepaalde aandoeningen is momenteel nog voornamelijk theoretisch. Dekeyster legt uit: ‘In onderzoek op mensen zien we weliswaar een effect op de symptomen, maar het precieze mechanisme begrijpen we nog niet volledig. Onderzoek met dieren en celcultuur, een laboratoriumtechniek waarbij je gekweekte cellen bestudeert in een petrischaal of kweekfles, geeft inzicht in wat ketonen doen en we veronderstellen dat deze effecten ook bij mensen optreden.’
Op de eerste plaats hebben ketonen effect op de mitochondriën, de energiefabriekjes van onze cellen. Bij verschillende aandoeningen, zoals autisme, zien we afwijkingen in de mitochondriën. ‘Mensen met autisme hebben bijvoorbeeld minder en anders gevormde mitochondriën dan mensen zonder autisme. Hoewel de oorzaak hiervan nog onbekend is, weten we wel dat er een genetische basis is.’
Ketonen beïnvloeden de mitochondriën op meerdere manieren. ‘Wanneer mitochondriën glucose gebruiken om energie te produceren, gebeurt dit via een andere route dan bij het gebruik van ketonen. Als er een probleem is met de glucoseroute, kan deze worden omzeild door ketonen, wat al een positief effect kan hebben. Daarnaast blijkt uit dierstudies dat ketonen het proces bevorderen waarbij mitochondriën zich delen en in aantal toenemen. Dit kan de inefficiëntie compenseren door simpelweg meer mitochondriën te hebben.’
Kleine studies laten zien dat sommige mensen volledig symptoomvrij kunnen worden
De tweede werking is dat ketonen genen aan en uit kunnen zetten. ‘DNA zit strak opgerold in onze cellen en moet zich een beetje ontvouwen om een gen te activeren. Ketonen hebben invloed op dit proces, wat kan bijdragen aan het reguleren van genen die aan de basis liggen van veel aandoeningen. Bovendien hebben ketonen een effect op ontstekingen. Hoewel ontsteking een noodzakelijke reactie is, kan een overmatige ontsteking schadelijk zijn. Ketonen helpen om deze overdreven ontstekingsreacties te onderdrukken.’
Een andere belangrijke werking is op het BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), een molecuul dat essentieel is voor de gezondheid van zenuwcellen. ‘Meer BDNF is over het algemeen gunstig, omdat het de neuronen beschermt en hun functioneren bevordert. In celculturen en diermodellen zien we dat ketonen de niveaus van BDNF verhogen, hoewel we nog niet precies weten welke rol dit speelt in het bredere geheel.’ Ze legt uit dat uit onderzoeksdata blijkt dat het energietekort in de hersenen een cruciale factor speelt bij Alzheimer.
‘Daarnaast gaan bij Alzheimer veel zenuwcellen verloren. Als ketonen de BDNF-niveaus verhogen, kunnen ze mogelijk de neuronen beschermen en celdood voorkomen. Maar om al deze puzzelstukjes samen te voegen tot een volledig beeld, is nog veel onderzoek nodig. Op dit moment zien we de afzonderlijke stukken en de effecten, maar het volledige plaatje ontbreekt nog.’
Lopend onderzoek
‘We hebben op dit moment vier onderzoeken lopen,’ zegt Dekeyster, ‘Het eerste richt zich op het effect van voeding op aandacht, gemoed, slaapkwaliteit en cognitie.’ De ene helft van de deelnemers aan deze studie volgt een ketogeen dieet, de andere helft een paleodieet. Het paleodieet bestaat uit voedsel waarvan we denken dat onze voorouders het ook aten – dus vooral vlees, vis, groente, fruit, eieren, noten en zaden – vanuit de veronderstelling dat de menselijke genen aan deze voedingsmiddelen zijn aangepast. Deelnemers worden gecoacht in hun nieuwe eetpatroon om de overgang zo soepel mogelijk te laten verlopen.
‘Het is de eerste keer dat dit gebeurt. De meeste onderzoeken kijken maar naar één dieet of vergelijken ketogeen met zeer koolhydraatrijk. De reden dat wij het paleodieet kiezen is dat het – net als een gebalanceerd ketogeen dieet – heel natuurlijk is en onbewerkte voedingsmiddelen bevat. Als we dan verschil zien, durven we te zeggen dat de kans vrij groot is dat de ketonen het veroorzaken.’
Een ketogeen eetpatroon is bij medische aandoeningen een serieuze interventie
Er doen alleen vrouwen aan het onderzoek mee. ‘Dat is een bewuste keuze. Als je mannen én vrouwen includeert heb je te veel deelnemers nodig voor alle subgroepanalyses. Daar hebben we het geld niet voor. En omdat er al veel onderzoek onder mannen gebeurt, kiezen wij deze keer voor vrouwen. We onderzoeken vrouwen in de leeftijd van 35 tot 45 jaar. Dat is omdat leeftijd, net als geslacht, een effect heeft en we zoveel mogelijk invloeden willen uitsluiten in deze eerste fase.’
De effecten op stemming worden gemeten met een depressie meetinstrument. ‘Het zijn allemaal niet-gediagnostiseerde mensen, maar ook als je gezond bent, zit je ergens op die schaal. Voor aandacht wordt er gebruikgemaakt van een ADHD-schaal, waarbij eveneens geldt dat niemand gediagnostiseerd is, maar iedereen zich ergens op die schaal bevindt.
Voor slaapkwaliteit wordt een bekende vragenlijst gehanteerd en voor cognitie wordt een computertaak gebruikt.’ De deelnemers wordt gevraagd het dieet gedurende vier weken te volgen. Voorafgaand aan de start en na vier weken worden aandacht, gemoed, slaapkwaliteit en cognitie gemeten om de cognitieve prestaties over de tijd te kunnen bepalen.
Effect op cognitieve prestaties
De resultaten van een ander onderzoek zijn inmiddels bekend. Het onderzoek richtte zich op het effect van 72 uur vasten op cognitieve prestaties, waarbij deelnemers een computertaak moesten uitvoeren. De taak bestond uit twee delen: beoordelen of een getal groter of kleiner was dan vijf, en bepalen of een getal even of oneven was.
Gemeten werd hoe snel een deelnemer kon wisselen tussen de twee soorten taken. Er waren metingen op drie momenten: voor het vasten, na 24 uur en na 72 uur. Dezelfde metingen werden uitgevoerd bij een groep deelnemers die niet vastte, zodat kon worden gecorrigeerd voor het leereffect van herhaalde testen. Iedereen beheerst de computertaak immers beter naarmate je hem vaker uitvoert.
‘Mijn hypothese was dat deelnemers na 24 uur slechter zouden presteren en na 72 uur juist beter. Dit komt omdat het lichaam tijd nodig heeft om zich aan te passen aan ketose.’ De resultaten laten zien dat na 72 uur vasten de snelheid van taakwisselingen inderdaad verbetert, dat geldt voor de deelnemers ten opzichte van zichzelf, maar ook ten opzichte van de groep die niet vastte.
Na 24 uur schoten de resultaten echter alle kanten op: sommige deelnemers waren sneller, andere juist trager dan voor het vasten. ‘Dit hangt onder andere af van eerdere ervaring met vasten. Daarom kunnen we geen definitieve uitspraken doen over de effecten na 24 uur vasten, behalve dat iedereen op een verschillend moment in ketose raakt.’ Ook dit betrof een pilotonderzoek. Er is een groter onderzoek met meer deelnemers nodig om echt sterke conclusies te kunnen trekken.
Wil je meer weten over de onderzoeken, je als deelnemer voor onderzoek aanmelden of het onderzoek steunen? Dan zijn dit interessante links:
Voor meer informatie en aanmelden: lbiresearch.nl
Voor steun aan dit onderzoek: steunleiden.nl/project/onderzoek-is-een-ketogeen-dieet-goed-voor-je-hersenen?
Is een ketogeen dieet de oplossing voor dementie en de ziekte van Alzheimer?
