Das LDL-Orakel und die ketogene Ernährung

Lipoproteine – die Transporter

 

Lipoproteine (LP) sind wie Pralinen: innen weich, außen fest. Ihre Hüllen bestehen aus Fetten gespickt mit Cholesterin und Protein, die den Transport durch das Blut managen. Diese Proteine, die Apo-Proteine, sind das Merkmal der LP, durch die sie an Zielzellen binden.

 

Im Innern enthalten die LP eine Mischung aus TG, Phospholipiden und Cholesterin. Ihre jeweiligen prozentualen Anteile im LP definieren ihre Aufgaben: Chylomikronen enthalten einen hohen Anteil an TG und wenig Cholesterin. Ihre Aufgabe ist der Transport von TG. LDL enthalten weniger TG und mehr Cholesterin. Ihre Aufgabe ist der Transport von Cholesterin.

 

Im Folgenden beschreibe ich knapp den Aufbau und die Funktion jedes Lipoproteins, bevor ich mich der Atherosklerose zuwende.

 

Chylomikronen

 

Die Chylomikronen sind der erste Schritt in der Verteilung des Nahrungsfetts im Körper. Diese LP haben einen Durchmesser von rund 1000 Nanometer (nm) und einen TG-Gehalt von bis zu 90 %. Darmzellen synthetisieren und beladen Chylomikronen mit Fetten (Lipidierung). Von hier aus treten sie zuerst in die Lymphe ein und dann ins Blut. Die Chylomikronen docken an Zielzellen an und geben den Großteil der TG ab. Ihr Durchmesser schrumpft auf ca. 150 nm. Sie kehren als Chylomikron-Reste (chylomicron remnants) zur Leber zurück. Ihre Füllung hat sich in ihrer Zusammensetzung nicht verändert: rund 90 % Fette und wenig Cholesterin. Die Leber recycelt die Chylomikron-Reste.

 

Fett ist der Hauptenergieträger der ketogenen Ernährung. Die tägliche Aufnahme von Fett ist entsprechend hoch. Chylomikronen verteilen die erste Runde von Fett in den Körper. Ihr Anteil im Blut ist höher als bei einer fettarmen Ernährung. (1)

 

VLDL und LDL

 

Die Chylomikronen transportieren die erste Runde Fette zum Zielgewebe. Zurück kehren sie als Chylomikron-Reste, die verbleibendes Fett zur Leber transportieren. Hier werden die Triglyceride für die zweite Runde in very-low-density lipoproteins (VLDL) verpackt. Der Durchmesser der VLDL liegt zwischen 30 nm und 90 nm und ihre Füllung enthält rund 60 % TG. Sie enthalten dreimal mehr Cholesterin als Chylomikronen. VLDL erfüllen ähnliche Aufgaben wie Chylomikronen: den Transport von Fetten. Der Unterschied ist, dass die TG nicht aus dem Essen stammen, sondern aus der Leber.

 

Der TG-Vorrat der Leber hat drei Zuflüsse: aus überschüssigen Kohlenhydraten, aus Chylomikronen-Resten und aus mittelkettigen Fettsäuren. Diese sind weniger affin für Chylomikronen und transferieren aus dem Darm direkt in die Leber. In der Leber schlagen TG drei Wege ein: Sie werden oxidiert, sie werden zu Ketonen oder zu VLDL (Abb. 3).

 

Abb. 3 Ursprung und Schicksal von Triglyceriden in der Leber.

 

VLDL docken an Zielzellen an, wo Enzyme ihre TG-Ladung löschen. Die Zielzellen nehmen die Fettsäuren auf und oxidieren sie zu Energie oder lagern sie intrazellulär ein.

 

Leere VLDL werden low-density-lipoproteins (LDL) genannt. Sie enthalten rund 13 % TG und rund 50 % Cholesterin. Ihr Durchmesser ist zwischen 20 nm und 25 nm. Befreit von ihrer TG-Ladung, liefern die LDL das Cholesterin zu allen Organen des Körpers. Ausnahme ist das Gehirn, das sein eigenes Cholesterin synthetisiert. Zellen bekommen Fett und Cholesterin in zeitlich versetzten Stufen. Zuerst das Fett in Chylomikronen und VLDL, anschließend das Cholesterin in LDL.

 

Die Leber resorbiert und recycelt den Großteil, rund 70 %, der LDL-Partikel. Die anderen Organe bekommen den Rest. Damit das Cholesterol in den Zellen ankommt, binden die LDL zuerst an ihrem Rezeptor (LDLR). Nach der Aufnahme baut die Zelle das LDL ab und setzt das Cholesterin frei. Der LDLR gelangt wieder an die Zelloberfläche (Abb. 4 und Abb. 5).

 

Abb. 4 Zellen nehmen LDL durch den LDL-Rezeptor auf.

 

Neben der Leber nehmen Zellen der Nebennierenrinde, der Geschlechtsorgane und der Haut LDL auf. Daraus synthetisieren sie Hormone. Auch Zellen der Blutgefäße, die Endothel- und Muskelzellen, nehmen LDL auf. Auch sie brauchen Cholesterin. Ist das LDL gesund, stellt es kein Problem dar. Ist das LDL modifiziert, ist es ein Problem.

 

Das modifizierte LDL reagiert in den Gefäßwänden mit Immunzellen, die entzündlich reagieren. Diese Reaktion fördert die Entwicklung atherosklerotischer Plaques. Ob und wie viel LDL in die Wände der Blutgefäße gelangt, hängt von der endothelialen Barriere ab. Diese Barriere besteht aus den Endothelzellen und deren Glykokalyx, eine Schicht aus Glykoproteinen. LDL wandert durch eine beschädigte Barriere verstärkt in die Gefäße ein).

 

VLDL transportieren Fett. LDL, dessen Nachfolger, liefert Cholesterin. Eine hohe Menge an diesen Lipoproteinen im Blut weist auf einen hohen Umsatz von Fett hin. Doch welche Rolle spielt das LDL bei der Entstehung von Atherosklerose? Gesamt-LDL war Jahrzehnte ein bestimmender Faktor, wenn die Gesundheit der Blutgefäße im Fokus stand. Die Forschung der letzten Jahre verschiebt ihren Blickpunkt und modifiziertes LDL gewinnt an Bedeutung.

 

Modifiziertes LDL – klein, dicht und oxidiert

 

small-dense LDL

 

Forschungen zeigen, dass die Größe von LDL das Risiko für HKE besser einschätzt als dessen Konzentration. (2)

LDL-Partikel kommen in verschiedenen Typen vor: groß und medium („bouncy“ oder „fluffy“) und klein bis sehr klein, die „small-dense“ LDL (sdLDL, kleines dichtes LDL). Große Partikel sind typisch für gesundes LDL, man spricht von LDL-Phänotyp A oder Profil A. Das sdLDL gilt als atherogen (verursacht Atherosklerose) und wird LDL-Phänotyp B oder Profil B genannt. Die Forschung zeigt, dass sdLDL das Potenzial besitzt, die Entwicklung von Plaques in den Blutgefäßen zu beschleunigen. Große LDL lösen keine Plaques aus. Was Studien zeigen, ist eine Assoziation von sdLDL und Atherosklerose. Der ultimative Beweis, dass sdLDL Atherosklerose verursacht, steht aus. Konträr zeigte eine Studie, dass Menschen mit mehr sdLDL weniger HKE aufweisen. Weiterhin haben Frauen mehr sdLDL als Männer und doch erleiden Frauen weniger HKE. Die Grenze zwischen Profil A und B ist nicht standardisiert: <30 mg/dl sind laut Fachliteratur „normal“. Weil ein Standard fehlt, legen Labore ihre eigenen Grenzwerte fest: Einmal sind 22 mg/dl Typ B. Für ein anderes Labor sind <48 mg/dl Profil A.

 

Wie sdLDL entsteht, ist nicht klar. Die Verfügbarkeit von TG in der Leber prägt die Apo-Proteine der VLDL und beeinflusst die Größe von LDL. Ist der TG-Gehalt der Leber normal, sind die VLDL klein. Ihre dominanten Apo-Proteine sind das ApoE und das ApoB-100. Sie sorgen für eine kurze Verweildauer von LDL im Blut. Lagert die Leber überschüssige TG, sind die VLDL größer und haben mehr ApoC-III Proteine auf ihrer Oberfläche. (3) Diese Bauweise schwächt die Durchflussrate von LDL und sie verweilen länger im Blut. Das LDL „altert“ und wird kleiner und dichter.

 

Das sdLDL ist schädigend, wenn diese Partikel vermehrt in die Wände der Blutgefäße eindringen und oxidieren. Die Immunzellen der Gefäßwände nehmen die sdLDL auf. Sie erkennen das sdLDL als beschädigt und initiieren eine entzündliche Reaktion. Eine Entzündung ist der Anfang von atherosklerotischen Plaques. Die Forschung ist der Meinung, dass eine Reduktion von sdLDL zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit für Herzkreislauferkrankungen (HKE) führt. Um dies zu erreichen, gibt es zwei Möglichkeiten. Medikamente schlucken, um das Gesamt-LDL zu senken. Der Anteil an sdLDL nimmt ab. Oder die TG senken, was der Entstehung von sdLDL entgegenwirkt. Die Reduktion von sdLDL ist mit einer kohlenhydratarmen Ernährung erreichbar.

 

Der übliche Bluttest weist LDL nicht direkt nach, sondern errechnet es aus dem Gesamtcholesterin und dem HDL. Die geläufigste Formel lautet: LDL-Cholesterin = Gesamtcholesterin- [HDL + TG/5]. Besser ist es, das LDL direkt zu messen. Fragen Sie Ihren Arzt. (4, 5)

 

Der übliche Test misst die Konzentration von LDL nach, nicht dessen Größe. So hat ein Mensch mit einem LDL-Wert von 90 mg/dl „ideales“ LDL. Besteht dieses LDL aus sdLDL, ist sein Risiko für Atherosklerose höher als mit Profil A. Ein anderer Mensch hat 170 mg/dl LDL, das aus großen Partikeln besteht. Sein Risiko für Atherosklerose ist niedriger als mit Profil B, obwohl sein Gesamt-LDL erhöht ist. Die Messung der Größe von LDL (LDL-Phänotypisierung) ist bisher kein Standardtest. Es gibt aber einen Umweg. Die Ratio aus TG und HDL (TG/HDL) schätzt das Risiko für die Bildung von sdLDL. Liegt das LDL in mg/ dl vor, gilt eine Ratio <1,9 als ideal. Erhalten Sie Ihre Ergebnisse in mM/ L gilt eine Ratio <0,87 als ideal. Liegt die Ratio unter 1,9 bzw. 0,87 geht man von einem niedrigeren Risiko aus.

 

Small-dense LDL ist ein Risikofaktor neuester Generation. Ob seine Reduktion vor HKE schützt, ist unklar.

 

Oxidiertes LDL und glykiertes LDL

 

Neben sdLDL gibt es weitere Typen von LDL, die negativ die Gesundheit unserer Blutgefäße beeinflussen. Das oxidierte LDL (oxLDL) und das glykierte LDL (gLDL) sind die populärsten Modifikationen von LDL. Eine Modifikation bezeichnet chemische Veränderungen im LDL. Weitere modifizierte LDL sind das methylierte LDL, das acetylierte LDL, das ethylierte LDL und das Malondialdehyd-modifizierte LDL. (6, 7, 8)...