Ketos är ett metaboliskt tillstånd när kroppen i större utsträckning använder fett som energikälla istället för kolhydrater. Detta uppstår vanligtvis vid fasta alternativt vid intag av en kost bestående av låg andel kolhydrater, och hög andel fett (LCHF). Levern omvandlar fettsyror till ketonkroppar när intag av kolhydrater är lågt, och ketonerna kan användas som bränsle vid tillverkning av energi som kroppen och hjärnan behöver.

Vid en graviditet blir kroppen insulinresistent, vilket är ett tillstånd där celler blir mindre känsliga för hormonet insulin, och därmed kräver högre nivåer för att uppnå önskad effekt. Detta är en naturlig biokemisk och nödvändig process som uppstår för att kroppen skall kunna möta det ökade behovet av energi, som en graviditet och efterföljande amningsperiod innebär.

Insulinresistensen ökar i perifera delar såsom muskler och fettvävnad, medan insulinkänsligheten kvarstår i levern. Det har bla visat sig i studier att insulinresponsen är 50-70 % lägre i den senare delen i graviditeten när man jämfört gravida med icke gravida kvinnor, och man har registrerat en upp till fördubbling av insulinnivåerna sista trimestern av graviditeten [10].

Tack vare resistensen i cellerna tvingas bukspottkörteln distribuera ut extra mycket insulin för att möta det ökade behovet, allt för att hålla blodsockret på en oskadlig nivå. Detta leder till viktuppgång genom ökat fettlager på kroppen, då en av insulinets viktiga funktioner är att att lagra överflödig energi som fett.

En annan naturlig biokemisk effekt som bidrar till den ökade fettvävnaden är östrogenresistens. Resistensen mot östrogen hämmar glukostransportören GLUT4, och detta bidrar till minskning av musklernas insulinkänslighet [2,8].

I och med det ökade behovet av energi, till både foster och mamman, övergår en del av energiförbränningen från kolhydrater till fett, sk ketos. Tack vare den ökade utsöndringen av insulin hämmas också alfacellernas glukagonutsöndring, det hormon som höjer blodsockret när blodsockret är lågt, som leder till ett lägre blodsocker hos den gravida kvinnan. Detta bidrar till den ökade ketosen, då mindre blodsocker i blodbanan resulterar i ökad fettmetabolism och därmed mer ketos. På så vis ökar mängden ketoner i blod och urin [1].

Mängden ketoner varierar över dygnet, och är vanligen högst efter den nattliga fastan innan kroppens gryningsfenomen inträder. Lägst är nivåerna en kort tid efter måltid då graden av ketos står direkt i omvänd relation till hur mycket kolhydrater och protein måltiden innehåller, då också protein via glukoneogenes omvandlas till glukos i levern. Studier visar att ketosen sjunker inom några minuter efter intag av protein i föda [2].

Som gravid är kroppen alltså mer i ketos, dvs förbränner mer fettsyror och ketoner. Triglyceriderna i blodet ökar upp till 2.6 ggr det normala och transportproteinet LDL 1.5 ggr, och båda är som högst vid förlossning. Transportproteinet HDL ökar varierande mycket i blodet och är som högst i mitten av graviditeten då den ligger på en ungefärlig ökning av 1.45 ggr [9].

Det finns flera syften bakom detta, bla att mamman och foster ska kunna överleva även dagar utan mat (evolutionärt), samt förhindra fosterskador under den långa nattfastan, eller vid annan ofrivillig fasta som tex vid sjukdom eller graviditetsillamående med svårighet att äta. I fosterlivet lever fostret till viss del av fett, genom att ketoner som tillverkas i moderns lever övergår till fostret via moderkakan tillsammans med glukos och fettsyror [1,2,3].

Varför behöver fostret och det lilla barnet ketoner?

Forskning visar att hjärnan hos foster föredrar att använda ketonkroppar och att det är en livsviktig molekyl och helt avgörande för uppbyggnad samt energikälla för den växande hjärnan. Under andra halvan av graviditeten kan så mycket som 30 % av hjärnans energibehov hos fostret försörjas av ketoner [2]. Ketonkroppar används då också som kolkälla vid bildning av fettsyror och kolesterol, de byggstenar som är nödvändiga för tillverkning av cellmembran, hormoner och kopplingar mellan de miljarder nervceller som hjärnan består av [5].

Fostret har ett stort behov av ketoner inte bara i fosterlivet utan också under de två första åren efter födseln. Detta förklarar bröstmjölkens höga fetthalt (fett 55 %, kolhydrat 39% och protein 6%), som gör att barnet under tiden vid helamning befinner sig i mild ketos.

Då barnets hjärna fortsätter att växa ända upp till fyra års ålder visar det betydelsen av att det lilla barnets mat efter amningsperioden fasas över till en kost som innehåller tillräckligt stor mängd naturliga fetter för fortsatt normal hjärntillväxt [2].

Är hög mängd ketoner farligt för hjärnan?

1986 visade Dr Norbert Freinkel, MD, et al, i djurstudier att det inte fanns någon avvikelse i hjärntillväxten när man genom injektioner ökat ketonmängden i hjärnan hos djurfoster till nivåer som uppnås vid den normala ketos som en graviditet innebär.

Studien visade att normal hjärntillväxt förelåg upp till värden på 4mmol/L, där värden på 2mmol/L representerar normal ketos, och 4mmol/L skulle kunna vara representativa värden när individen är satt på en ketogen/LCHF kost. Däremot kunde man se skadliga effekter på ketonvärden av 8 mmol/L och 12mmol/L.

Studien visade också att vid injektioner som ökade glukosnivåerna började avvikande effekter på hjärnana uppstå hos försöksdjuren vid värden av 9 mmol/L, och att värden inom normal blodsockernivå 4-6mmol/L visade små eller inga avvikande effekter [2,6].

Som referens kan det vara bra att känna till att vid längre tids fasta (ett par veckor) kan man uppnå ett blodketonvärde på 5-7mmol/L, då kroppen i huvudsak övergår till att få sin energi från ketoner och fettsyror, och tillverkar den mindre mängd glukos nödvändiga för hjärnan via glukoneogenes i levern. Värden mellan 0.5-3 mmol/L är normalt vid ketos som uppstår vid lågkolhydratkost, <50g kolhydrater/dag [11]. Observera att detta är ketonmängd mätt i blodet och inte i hjärnan.

En studie från 60-talet har också visat att vid långvarig fasta övergår hjärnan till att använda upp till närmare 70 % av energiförsörjningen från ketoner. Detta föreslås visa vikten av att kroppen kan använda en alternativ energikälla när kolhydrater och protein från kosten inte är tillgängliga, och att ketoner således inte är skadligt utan i själva verket nödvändigt för vår arts överlevnad [11].

Graviditet och diabetes

Ketoner är tillsammans med glukos som tidigare nämnts nödvändiga energikällor. Ketoner är särskilt viktiga, då de är helt avgörande för en normal hjärntillväxt genom att ketoner, tack vare sin storlek och vattenlösliga egenskaper, kan tränga sig i hjärnan genom blod-hjärnbarriären för att nyttjas som energikälla alternativt återomvandlas till byggstenar i form av fettsyror och kolesterol.

Vid typ 1-diabetes  och graviditet sker samma naturliga process, men med den skillnaden att den egna insulinproduktionen saknas eller är för låg, och insulin därför tillförs externt. I och med att insulinresistens uppstår vid graviditet och därmed ett ökat insulinbehov, är det av yttersta vikt vid typ 1-diabetes att följa det ökade insulinbehovet genom noggrann blodglukoskontroll, för att undvika högt blodsocker till följd av insulinbrist, och den ökade risken för den allvarliga följden diabetisk ketoacidos.

Vid svårigheter att hålla god blodsockerkontroll vid typ 1-diabetes i samband med graviditet rekommenderar Svensk Förening för Diabetologi  sedan 2012 utrustning för kontinuerlig blodsockermätning (CGM) tillsammans med blodketonmätare, detta gäller särskilt om man använder insulinpump (4).

Referenser:

  1. Ketone body metabolism in the mother and fetus.
  2. Shambaugh GE 3rd. Fed Proc 1985.
  3. Ketosis in Infants & Adults- part 35-37, 39.
  4. Prof Tim Noakes, Youtube Channel ”Cape Town Live”,
  5. 2016-2017.
  6. Implications of dietary fatty acids during pregnancy on placental fetal and postnatal developement—a review
  7. Herrera E. Placenta. 2002.
  8. Internetmedicin  http://www.internetmedicin.se/page.aspx?id=5801
  9. Survival of the Fattes, The key to Human Brain Evulotion.
  10. Cunnane SC Med Sci (Paris) 2006 Jun-Jul.
  11. The 1986 McCollum award lecture. Fuel mediated teratogenesis during early organogenesis: the effects of increased concentrations of glucose, ketones, or somatomedin inhibitor during rat embryo culture.
  12. Freinkel N, et al. American Journal of Clinical Nutrition. 1986
  13. Triglyceride metabolism in pregnancy.
  14. Ghio A, et al. Adv Clin Chem. 2011
  15. Insulin resistance of pregnancy involves estrogen-induced repression of muscle GLUT4. Barros RP, et al. Mol Cell Endocrionl. 2008
  16. Lipoprotein metabolism in pregnancy, fat transport to the fetus, and the effects of diabetes. Knopp RH, Whart MR, Charles D, Childs M, Li JR, Mabuchi H, Van Allen MI. Biol Neonat 1986:50(6):297-317.
  17. Carbohydrate and lipid metabolism in pregnancy: normal compared with gestational diabetes mellitus.
  18. Buttle F Nancy American Journal of Clinical Nutrition. 2000.
  19. The Art and Science of Low Carb Living: Cardio-Metabolic Benefits and Beyond. Prof Jeff Volek- YouTube channel ”Low Carb Down Under”