Press release KS
An Integrated Understanding of the Rapid Metabolic Benefits of a Carbohydrate-Restricted Diet on Hepatic Steatosis in Humans
Adil Mardinoglu, Hao Wu, EliasBjornson, Cheng Zhang, Antti Hakkarainen, Sari M.Räsänen, Sunjae Lee, Rosellina M.Mancina, Mattias Bergentall, Kirsi H.Pietiläinen, Sanni Söderlund, Niina Matikainen, Marcus Ståhlman, Per-Olof Bergh, Martin Adiels. Brian D.Piening, Marit Granér, Nina Lundbom, Jan Borén
Ett sänkt intag av kolhydrater kan vara ett framgångsrikt verktyg för att förebygga utvecklingen av fettlever. Det visar en studie gjord av bland andra KTH-forskare.
Forskare på KTH:s forskningscenter Scilifelab har precis publicerats en studie i den vetenskapliga tidskriften Cell Metabolism. Forskningsarbetet visar att en kosthållning snål på kolhydrater som socker påverkar kroppens metabolism positivt, och i förlängningen kan detta underlätta behandlingen av icke-alkoholorsakad fettleversjukdom.
Fettlever, som diagnosen också kallas lite mer förenklat, är en vanlig diagnos och oftast ofarligt. Men vissa personer med fettlever får med tiden en leverskada. I förlängningen kan det leda till skrumplever och en ökad risk för levercancer.
I ett försök att undersöka bakgrunden till fettlever, och hur man bäst behandlar den, så började forskargruppen studera diagnosen närmare. Tio personer med kraftig övervikt och förhöjda mängder leverfett sattes på en diet som innebar sänkt intag av kolhydrater utan att reducera mängden kalorier.
Mängden insamlad klinisk data har varit omfattade, och för att kunna studera metabolismen samt mag- och tarmbakterier har forskarna använt sig av big data-analys. Resultatet av denna analys visade en mycket snabb och dramatisk reducering av leverfett hos samtliga personer.
Adil Mardinoglu, KTH-forskare med inriktning systembiologi, berättar att försökspersonerna fick följa en strikt kosthållning som inte skiljde sig från dag till dag, och som var snål på kolhydrater men hade ett något förhöjt proteininnehåll. Forskare kunde se att det fanns en tydlig koppling mellan hur olika leverfetter tas upp av kroppen och lever samt en hastig ökning av b-vitaminer och bakterier som producerar dem.
Den här kopplingen kunde forskarna se genom att studera gener som är involverade i den mänskliga metabolismen.
– En kosthållning baserad på lågt kolhydratintag skulle kunna bli en effektiv behandlingsstrategi för ett stort hälsoproblem i samhället idag, säger Adil Mardinoglu.
Forskningsinsatsen bygger på en kombination av så kallad systemmedicin och avancerade kliniska studier, och där expertis inom just systemmedicin jobbar tätt tillsammans med kliniker och nutritionister. I samarbetet har forskarna och experterna kombinerat data från exempelvis arvasmassan och proteinmolekyler, för att identifiera olika biomarkörer.
– Vi har gått från en era då en forskaren kunde jobba självständigt i ett labb, med full kontroll över allt, till en värld där många professioner interagerar med varandra, säger Adil Mardinoglu.
Jan Boren, professor vid Göteborgs universitet, är huvudförfattaren till studien som publicerats i Cell Metabolism. Han berättar att den kosthållning forskarna studerat, förutom andra fördelar som viktminskning, också innebär snabbt och omfattande reducering av leverfetter och andra riskfaktorer kopplade till hjärtproblem. Samtidigt kunde forskarna se tidigare okända bakomliggande molekylära mekanismer till detta.
– Samtidigt är det viktigt att klargöra att dieter är komplicerade, och en typ av kosthållning passar inte alla typer av människor. Personer med höga nivåer kolesterol i blodet bör vara försiktiga, säger Jan Boren.
Hög koncentration av fett i levern är ett av de tidigaste symptomen på både icke-alkoholorsakad och alkoholorsakad fettleversjukdom, då kopplat till riskfaktorer som insulinresistens. Av den anledningen menar forskarna bakom studien att de nyvunna kunskaperna skulle kunna leda framtill behandling av både icke-alkoholorsakad och alkoholorsakad fettleversjukdom.
Arbetet har utförts av forskare från bland annat KTH, Chalmers, Göteborg universitet och en rad internationella universitet.
Artikelns sammanfattning i sin helhet som pdf utan lösenord
Highlights
• A low-carbohydrate diet (LCD) improves liver fat metabolism in NAFLD patients
• The LCD promotes rapid shifts in the gut microbiota composition of NAFLD patients
• The LCD-induced microbial changes are associated with increased circulating folate
• The LCD increases folate-dependent one-carbon metabolism gene expression in liver
Summary
A carbohydrate-restricted diet is a widely recommended intervention for non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), but a systematic perspective on the multiple benefits of this diet is lacking. Here, we performed a short-term intervention with an isocaloric low-carbohydrate diet with increased protein content in obese subjects with NAFLD and characterized the resulting alterations in metabolism and the gut microbiota using a multi-omics approach.
We observed rapid and dramatic reductions of liver fat and other cardiometabolic risk factors paralleled by
(1) marked decreases in hepatic de novo lipogenesis;
(2) large increases in serum β-hydroxybutyrate concentrations, reflecting increased mitochondrial β-oxidation; and (3) rapid increases in folate-producing Streptococcus and serum folate concentrations.
Liver transcriptomic analysis on biopsy samples from a second cohort revealed downregulation of the fatty acid synthesis pathway and upregulation of folate-mediated one-carbon metabolism and fatty acid oxidation pathways. Our results highlight the potential of exploring diet-microbiota interactions for treating NAFLD.
Kommentar
från www red DiabetologNytt
Första meningen i summary: "A carbohydrate-restricted diet is widely recommended intervention for non-acoholic fatty liver rdisease (NAFLD) ..." - men det är viktminskning som är egentligen första rekommendation. Därefter reducerat intag av mättade fettsyror, ökat intag av omättade fettsyror samt en måttlig kolhydratrestriktion (motsvarande Medelhavskost), där huvuddelen av kolhydraterna ska vara i form av fullkornstyp. Vidare är det reduktion av intag av socker som är viktigt - vilket ligger i kolhydratrestriktionen.
I amerikanska kostrekommendationerna från 2012 finns det ingen enskild kostsammansättning som har evidens att vara mer effektiv än den andra (The Role of Diet and Nutrient Composition in Nonalcoholic Fatty Liver Disease, Erin Marie McCarthy, Mary E.Rinella, J of Academy of nutr and dietetics 401:2012). Där går de igenom de olika näringsämnena och konstaterar ovanstående.
Studiens experimentella kost innehåller <30g kolhydrat, vilket innebär 3,8 E% kolhydrat av ett intag på 3115 kcal/dag.
Det mest effektiva sättet att reducera leverfett snabbt är en energirestriktion. Under de 3-6 veckor patienter står på lågenergipulver inför gastric-bypass eller sleeve gastrectomi reducerar leverfettet med cirka 80%. Det är därför patienter ställs på lågenergipulver före bariatrisk kirurgi: den reducerade volymen på levern underlättar det laparoskopiska ingreppet.
Det man konstaterat är att om individer har hälsosamma matvanor har de en annan tarmflora än om de har ohälsosamma matvanor - personer med fetma har en annan tarmflora en normalviktiga.
Nyhetsinfo
www red DiabetologNytt