MItochondrialer Diabetes Low Carb-Diätstudie (MIDLOC)

Mitochondriale Erkrankungen (MD) sind eine klinisch und genetisch heterogene Gruppe von Erkrankungen. Die Funktionsstörung der mitochondrialen Atmungskette führt zu ATP-Mangel und Energiemangel, was zu einer Multisystemerkrankung führt. Therapeutische Interventionen sind derzeit begrenzt und konzentrieren sich auf die Linderung der Symptome, da es keine heilenden Therapien gibt. Die m.3243A>G-bedingte MD ist vermutlich die häufigste MD, von der mindestens 1 von 5.000 Menschen betroffen ist, und der MIDD-Phänotyp (Mitochondrial Inherited Diabetes and Deafness) ist der häufigste klinische Phänotyp. Die Rolle der Ernährung, die die Mitochondrien mit essentiellen Nährstoffen zur Energieproduktion versorgt, ist ein wichtiger Krankheitsmodifikator bei MIDD.

Eine ketogene Diät (KD) ist eine Diät mit sehr niedrigem Kohlenhydratgehalt (±20 Gramm pro Tag) und hohem Fettgehalt, die den Stoffwechsel in Richtung β-Oxidation und Ketonkörperproduktion verlagert. In Zellstudien und Mäusemodellen für MD beeinflussen Ketonkörper oder KD verschiedene Dimensionen der Mitochondrienfunktion erheblich. Es wurde nachgewiesen, dass KD hartnäckige Epilepsie bei Kindern mit MD wirksam behandelt. Die Forscher führten kürzlich eine 12-wöchige Pilotstudie mit KD bei 20 Erwachsenen mit verschiedenen Arten von mtDNA-bedingter MD durch. Das KD verbesserte die Glukosetoleranz, führte zu weniger Migräne und linderte gastrointestinale Symptome. Trotz dieser positiven Effekte zeigte sich, dass es schwierig ist, die KD-Diät einzuhalten, und nur 8/20 Teilnehmer beendeten die 12-wöchige KD-Intervention. Die Personen mit m.3243A>G-bedingter MD hatten die längste Diäteinhaltung. Aufgrund der positiven Effekte wechselten mehr als die Hälfte aller Teilnehmer nach Abschluss der Studie zu der praktikableren und weniger restriktiven Diät mit niedrigem Kohlenhydratgehalt (± 50–100 Gramm/Tag) und hohem Fettgehalt (LCHF). Die positive Wirkung von KD auf den Subtyp m.3243A>G-bedingter MD wurde kürzlich in einer anderen Studie bestätigt. Die LCHF-Diät liefert jedoch keine Ketonkörper und ihre Wirkung bei Mitochondrienerkrankungen ist noch nicht ausreichend untersucht.

Beim Reizdarmsyndrom gelten spezifische Diäten wie niedrig fermentierbare, Oligo-, Di-, Monosaccharide und Polyole (FODMAPs), aber auch LCHF-Diäten als therapeutisch. Eine Ernährung mit wenig fermentierbaren Kohlenhydraten reduziert die Fermentation durch die Darmmikrobiota und soll daher Blähungen und andere Magen-Darm-Beschwerden reduzieren. Basierend auf den Ergebnissen einer früheren Studie der Forscher und der Wirkung von LCHF-Diäten beim Reizdarmsyndrom vermuten die Forscher den gleichen positiven Effekt in der Kohorte von m.3243A>G-bedingter MD, bei der Magen-Darm-Beschwerden sehr häufig sind.

Ein erwachsenes Diabetes-Team untersuchte das Darmmikrobiom und beobachtete signifikante Unterschiede bei verschiedenen Arten und Signalwegen zwischen den Stuhlproben von Diabetespatienten und gesunden Kontrollpersonen und stellte fest, dass die Zusammensetzung des Darmmikrobioms mit der Blutzuckerkontrolle zusammenhängt. Das Darmmikrobiom ist ein vielversprechendes Forschungsgebiet. Mehr Einblick in das Darmmikrobiom von Patienten und die Art und Weise, wie es durch die Ernährung verändert werden kann, könnte zu neuen Behandlungsmöglichkeiten und zur Linderung von Symptomen führen, was für MD-Patienten von großer Bedeutung ist. Daher ist es interessant, das Darmmikrobiom von MIDD-Patienten mit bereits analysierten Stuhlproben gesunder Kontrollpersonen und Diabetespatienten zu vergleichen und die Wirkung einer LCHF-Diätintervention zu untersuchen.

Die LCHF-Diät ist eine etablierte Behandlungsoption bei Diabetes mit positiven Auswirkungen auf die Glukosehomöostase. Die Forscher haben die Untergruppe der m.3243A>G-bezogenen MIDD-Patienten ausgewählt, da sie die Hypothese aufstellen, dass der LCHF dazu beitragen könnte, das Fortschreiten des Diabetes-Schweregrads zu verlangsamen und insbesondere bei diesen Patienten die Notwendigkeit einer Behandlung mit Insulin zu verringern. Studien an der heterogenen Patientenpopulation mit MD sind eine Herausforderung. Durch die Auswahl eines relativ häufigen Genotyps sowie eines definierten klinischen Phänotyps können die Forscher dieses Problem minimieren und eine definierte Kohorte untersuchen. Darüber hinaus werden die Forscher ein Cross-Over-Design verwenden („Patienten sind ihre eigenen Kontrollen“), um die Anzahl der einzubeziehenden Patienten weiter zu verringern, um belastbare Daten zu erhalten.

Frühere Erfahrungen mit MD-Studien, einschließlich Patientenkonsultationen, haben zu der Einsicht geführt, dass die Zielerreichungsskalierung (GAS) ein wichtiges, individuell zugeschnittenes Ergebnis für diese Patientengruppe ist. Mit dem GAS wählen und bewerten Patienten persönliche Ziele, die sie mit der Diätintervention erreichen möchten. Zusammenfassend beabsichtigen die Forscher, eine Pilotstudie durchzuführen, um die Wirksamkeit gemessen an GAS, Diabeteskontrolle und Magen-Darm-Beschwerden sowie den Einfluss einer kohlenhydratarmen, fettreichen Ernährung auf das Darmmikrobiom bei einer Gruppe erwachsener Patienten mit MIDD aufgrund der m .3243A>G-Mutation.