Mit einer gesunden Ernährung das Augenlicht bewahren: Die Rolle von Ketonkörpern in der Glaukomprävention

Wir befinden uns mitten im Sommer und ich habe eine gute Nachricht für all diejenigen, die sich aktuell mit einer Low-Carb-Diät selbst optimieren wollen: Eine kohlenhydratarme Ernährungsweise ist nicht nur für die Figur gut, sondern kann auch einen präventiven Effekt auf die Entwicklung eines bestimmten Subtypen des primären Offenwinkelglaukoms haben.

Wir befinden uns mitten im Sommer und ich habe eine gute Nachricht für all diejenigen, die sich aktuell mit einer Low-Carb-Diät selbst optimieren wollen: Eine kohlenhydratarme Ernährungsweise ist nicht nur für die Figur gut, sondern kann auch einen präventiven Effekt auf die Entwicklung eines bestimmten Subtypen des  primären Offenwinkelglaukoms haben. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass keine metabolischen Erkrankungen vorliegen, die gegen eine Low-Carb-Diät sprechen. Der neuroprotektive Effekt einer kohlenhydratarmen Ernährungsweise ist aus Präventionsmaßnahmen des Morbus Alzheimer, der Epilepsie und des Morbus Parkinson bereits bekannt. Ganz auf die Kohlenhydrate sollte jedoch nicht verzichtet werden, da es sonst zu einer "Keto-Grippe" kommen kann.1-5

Neuroprotektion durch weniger Kohlenhydrate

Im New York Eye and Ear Infirmary of Mount Sinai wurde zum ersten Mal der Einfluss einer Low-Carb-Ernährung auf die Entwicklung eines primären Offenwinkelglaukoms untersucht. Die Low-Carb-Ernährungsweise aus der uns vorliegenden, erst kürzlich publizierten Studie sieht vor, dass die Protein- und Fettquelle hauptsächlich pflanzlicher Natur ist. In dieser katabolen Stoffwechsellage werden Ketonkörper gebildet. Diese spielen eine zentrale Rolle bei der Neuroprotektion des Sehnervens. Sie sind besonders vorteilhaft in der Versorgung des mitochondrienreichen Sehnervenkopfes. Die kohlenhydratarme Ernährung führt dazu, dass Ketonkörper anstelle der Glukose als Energielieferanten metabolisiert werden. Der Metabolismus der Ketonkörper führt im Vergleich zur Glukose zu einer viel höheren Energieausbeute. Dies kann mit einer Verbesserung der mitochondrialen Funktion, einer Reduktion an freien Radikalen und einer Stabilisierung der Synapsen einhergehen.1

Solide Daten dank Big Data

Die Forschungsgruppe hat aus 3 größeren prospektiven amerikanischen Kohortenstudien mit 185.638 Studienteilnehmern die Daten für die vorliegende Studie herausgefiltert. Der Zeitraum umfasste die Jahre 1976 bis 2017. Mittels eines speziellen Fragebogens zur Ernährungsweise der Studienteilnehmer erhielt die Forschungsgruppe die notwendigen Daten für ihre Auswertung. In die Analyse eingeschlossen wurden insgesamt 78.210 Personen, die ein Lebensalter von mindestens ≥ 40 Jahre hatten, deren Ernährungsgewohnheiten mittels eines Fragebogens erfasst worden waren und die sich in augenärztlicher Kontrolle befanden. Bei 2.122 dieser Personen, kam es im Verlauf der Studien zu der Entwicklung eines primären Offenwinkelglaukoms.1

Das primäre Offenwinkelglaukom und seine Subtypen

Im Rahmen der statistischen Auswertung wurden die Glaukomerkrankungsfälle -abhängig vom Augeninnendruck und dem Auftreten eines parazentralen oder peripheren perimetrischen Ausfalls- in weitere Subtypen unterteilt. Die "high-tension" POWG-Gruppe zeigte Augeninnendruckwerte von ≥ 22 mmHg. In der "normal-tension" POWG-Gruppe hingegen lag der Augeninnendruck bei Werten von ≤ 22 mmHg. Eine weitere Aufteilung fand anhand perimetrischer Daten statt: Patienten mit peripheren Gesichtsfeldausfällen ohne parazentralen Gesichtsfeldverlust zählten zu einem Subtypen und Patienten mit einem frühen parazentralen perimetrischen Ausfall wiederum zu einem anderen Subtypen. In der zuerst genannten Gruppe durften neben den peripheren Gesichtsfeldausfällen, auch ein Bjerrum-Skotom oder eine nasale Stufe vorkommen.1

Dank Low-Carb ist bei einem POWG-Subtypen eine Risikoreduktion um 20% möglich

In die Auswertung flossen perimetrische Daten, Augeninnendruckwerte, gonioskopische Daten, strukturelle Informationen über den jeweiligen Sehnerven und die Notwendigkeit einer drucksenkenden Operation ein. Es zeigte sich, dass eine pflanzenbasierte kohlenhydratarme Ernährungsweise mit einer 20%-igen Risikoreduktion für den mit frühen parazentralen Defekten assoziierten POWG-Subtypen einherging. Diesem Subtyp liegt ein Verlust an retinalen Ganglienzellen im Bereich des makulopapillären Bündels zugrunde. Er ist besonders vulnerabel gegenüber mitochondrialen und Dysfunktionen vaskulärer Autoregulationsmechanismen. Dies liegt daran, dass der Sehnerv eine hohe zelluläre Mitochondriendichte besitzt. Hierin spiegelt sich sein hoher Energiebedarf und seine Vulnerabilität gegenüber eines Energielieferantenmangels wider. Wissenschaftler glauben, dass eine mitochondriale Dysfunktion relevant für den Pathomechanismus des Glaukoms sein kann. Die Ergebnisse dieser umfassenden Studie untermauern diese Hypothese.1

Auch mit dem kommenden Beitrag bewegen wir uns im Mikrokosmos der Zelle. Nächstes Mal lernen wir die Rolle von Mitochondrien bei unterschiedlichen ophthalmologischen Erkrankungen kennen.

Referenzen:
1. Hanyuda A. et al. (2020).  Low-carbohydrate-diet scores and the risk of primary open-angle glaucoma: data from three US cohorts. Eye (Lond). 2020;34(8):1465-1475.
2. Roehl K. et al. (2019). Modified ketogenic diets in adults with refractory epilepsy: efficacious improvements in seizure frequency, seizure severity, and quality of life. Epilepsy Behav. 2019;93:113–18.
3. Freeman J. et al. (2006). The ketogenic diet: from molecular mechanisms to clinical effects. Epilepsy Res. 2006;68:145–80.
4. Vanitallie T. B. et al. (2005). Treatment of Parkinson disease with diet-induced hyperketonemia: a feasibility study. Neurology. 2005;64:728–30.
5. Ota M. et al. (2019). Effects of a medium-chain triglyceride-based ketogenic formula on cognitive function in patients with mild-to-moderate Alzhei- mer’s disease. Neurosci Lett. 2019;690:232–6.

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