Кетогенная диета может стать терапией COVID-19

При инфекциях аппетит человека зачастую снижается — это одна из защитных реакций организма. Снижение потребления углеводов активирует кетогенез. Это происходит под влиянием гормона глюкагона, вырабатываемого в отсутствие пищи и стимулирующего расщепление липидов. Образуемые жирные кислоты превращаются в кетоновые тела, основным из которых является β-гидроксибутират (BHB). Исследователи обратили внимание, что у больных гриппом вырабатывается много кетоновых тел, а у пациентов с COVID-19 их уровень практически не растет.

Т-хелперы и Т-киллеры — важнейшие участники защитного ответа организма на болезнь. Первые обеспечивают взаимодействие всех клеток иммунной системы между собой, в том числе они вырабатывают интерферон-γ, а вторые непосредственно уничтожают клетки, пораженные патогенным микроорганизмом. Ученые из Германии, Нидерландов и Швейцарии предположили, что снижение уровня кетогенеза у больных COVID-19 влияет на нарушение в Т-клеточном звене иммунного ответа.

Сначала ученые подтвердили, что и у мышей, и у людей, инфицированных вирусом гриппа А, в сыворотке обнаружили высокую концентрацию BHB. В то же время у пациентов, зараженных SARS-CoV-2, концентрация была низкой, что свидетельствовало о нарушении кетогенеза.

Одновременно исследователи измеряли концентрации цитокинов — молекул, участвующих в координации иммунного ответа, — в периферической крови. Результаты показали сильное снижение уровня интерферона-γ у больных COVID-19.

Чтобы доказать, что именно нарушение кетогенеза сказалось на низком уровне интерферона-γ, исследователи добавили к культуре Т-хелперов и Т-киллеров BHB. В ответ на это повысился уровень метаболизма этих клеток и выработка интерферона. Авторы продемонстрировали, что концентрация интерферона увеличилась вместе с ростом активности митохондрий и интенсивности окислительного фосфорилирования. Именно от этих процессов во многом зависит способность продуцировать данный цитокин.

Также с помощью метода меченых атомов удалось определить, что Т-клетки используют BHB в качестве источника углерода в цикле Кребса, а также при синтезе аминокислот и окисленной формы глутатиона. Все эти соединения важны для иммунных клеток и обеспечивают их правильное и активное функционирование. Ослабление процессов кетогенеза в организме оказалось связано с истощением Т-клеток и подавлением иммунитета. Более того, у пациентов с нарушенным кетогенезом в результате низкого уровня интерферона был выше риск фиброза.

Авторы давали мышам кетогенную диету, в результате чего у животных увеличилось число T-хелперов, производящих интерферон-γ. Более того, у таких мышей было меньше повреждение легких, вирус быстрее выводился, а вес восстанавливался. Схожие результаты получили при введении кетонового эфира.

Благодаря новому исследованию стало понятно, что помимо уже известного механизма развития тяжелого течения COVID-19 — гиперактивации иммунитета и цитокинового шторма — существует новый механизм, связанный с нарушением кетогенеза. Дальнейшее изучение причин этого нарушения и возможности применения кетоновых тел для улучшения иммунитета у тяжело больных пациентов может сыграть большую роль в лечении коронавирусной инфекции. Пока же авторы предостерегают от самостоятельного назначения диеты — это может навредить сильнее, чем помочь.