Keton-észterek a T2DM-ben

A 2-es típusú diabetes mellitus (T2DM) egy krónikus és progresszív anyagcsere-betegség, amely a szív- és érrendszeri események megnövekedett gyakoriságával jár, és ezért jelentős globális egészségügyi aggodalmat jelent. A betegség etiológiája összetett, és magában foglalja mind a nem módosítható (azaz genetikai hajlam), mind a módosítható (pl. fizikai aktivitási szint, étrend, testtömeg) kockázati tényezők kölcsönhatását. A T2DM-ben szenvedő egyének csökkent inzulintermelési és/vagy hasznosítási kapacitásuk miatt csökkentek a glükóz, a szervezet leghatékonyabb energiaszubsztrátjának (2,58 ATP-t biztosít oxigénmolekulánként) hasznosításában. Következésképpen megnőtt a kevésbé hatékony üzemanyag-források anyagcseréje, elsősorban a szabad zsírsav-palmitát metabolizmusa, amely oxigénmolekulánként 2,33 ATP-t termel, és ezáltal körülbelül 10%-kal növeli az oxigénigényt a glükóz metabolizmushoz képest. Ez a megnövekedett oxigénköltség, amely nyugalomban és edzés közben jelentkezik, megnöveli a fizikai feladatok elvégzéséhez szükséges erőfeszítést, ami visszatarthatja a fizikai aktivitást, tovább súlyosbíthatja a kóros állapotot és a kapcsolódó szív- és érrendszeri társbetegségek előfordulását, és végső soron ronthatja az életminőséget.

Míg magas koncentrációban a ketontestek toxikusak, alacsony dózisban a ß-hidroxi-butirát, az egyik leggyakrabban előállított ketontest, felhasználható anyagcsere-szubsztrátként. Bár önmagában nem hatékony energiatároló, az energia alacsonyabb O2-költséggel szabadítható fel, mint a szabad zsírsavak, így 2,50 egység ATP keletkezik egységnyi O2-nként. Elméletileg ez a 7%-os hatékonyságjavulás a szívbetegek és a cukorbetegek számára előnyös lenne. Noha számos tanulmány bizonyítja a hatékonyság eme javulásának elméleti előnyeit in vitro vagy állatmodellekben, ezt a mai napig nem igazolták embereken.

A nátrium-glükóz transzporter 2 (SGLT-2) gátlókról, amelyek a hiperglikémiás szerek egy osztálya, kimutatták, hogy elnyomják az inzulintermelést, miközben stimulálják a glukagont, ami enyhe hyperketonaemiát vált ki. Érdekes módon a közelmúltban végzett vizsgálatok azt sugallták, hogy az SGLT-2 gátlók használata szívvédő hatással bír, amit a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegek szív- és érrendszeri eredetű halálozásának jelentős csökkenése jelez. Feltételezhető, hogy ezt az előnyt az alternatív szubsztrát felhasználás közvetíti. Ezek a gyógyszerek azonban nem alkalmazhatók minden egyén számára. Nem engedélyezettek a vesekárosodásban szenvedők számára, és nem is valószínű, hogy hatásosak, ami gyakori a szívelégtelenségben és a cukorbetegségben szenvedők körében. A genitális fertőzések kockázata 10% feletti még azoknál is, akiknek SGLT-2 gátló gyógyszert írtak fel.

Az exogén keton-kiegészítők keton-észterek formájában is bevihetők, és hatékonynak bizonyultak az anyagcsere-profil javításában a keringő glükóz és a szabad zsírsavak csökkentésével. Pontosabban, a keton-monoészter (Kme) kiegészítésről kimutatták, hogy egészséges emberekben 30 percen belül gyors növekedést biztosít a vér ß-hidroxi-butirát szintjében. Fontos, hogy lenyelés után a Kme ß-hidroxi-butiráttá metabolizálódik, amely az endogén ketogenezis által termelt izoforma. Ezért a Kme szájon át történő fogyasztása érdekes alternatíva lehet a ß-hidroxi-butirát növelésére, és ezáltal javítja az anyagcsere hatékonyságát és a szív- és érrendszeri funkciót a T2DM-ben szenvedő betegeknél.