קטוזיס - מצב טבעי להתפתחות מוח התינוק

בפוסט הזה אני רוצה לחזור לנושא מרתק בעיני ובעיני רבים - העובדה שקטוזיס הוא מצב מטבולי טבעי ובלתי נפרד להתפתחות מוחו של התינוק.
להזכירכם, כתבתי על כך בעבר (קישור), וחשבתי שהעברתי את המסר בצורה די ברורה. אבל החלטתי לחזור לנושא, בכדי לחדד מספר נקודות, ולהבהיר מספר נושאים שנויים במחלוקת.

באותו פוסט קודם כתבתי שנולדנו לעולם בכדי לשרוף שומנים, כלומר, למצב מטבולי קטוגני.
וברגע שהתינוק מתחיל לינוק, כפי שתראו מייד, גופי קטון ממלאים תפקיד חשוב מאוד להתפתחות מוחו.

אולם אם בודקים את הדקויות, מגלים שבשעות הראשונות להולדתנו, אנחנו לא נמצאים בקטוזיס.
הנה חלק ממאמר מעולה שהובא לידי, אשר מסביר על צריכת אנרגיה וקטוזיס בפרט, אצל תינוקות מרגע הלידה, עם תרגום לעברית מתחת.
אותו מאמר אמור להוכיח שלא נולדים לעולם קטוגנים, אבל בדיעבד רק שימח אותי יותר:

לקוח מהמאמר הזה

תרגום:
בשמונה השעות הראשונות לאחר הלידה, לתינוקות הנולדים ישנן רמות נמוכות של גופי קיטון למרות כמות מספקת של חומצות שומן חופשיות (FFAs), המשקפת יכולת מוגבלת של ייצור גופי קיטון (קטוג'נסיס).
לאחר מכן, מהשעה ה-12 לאויר העולם, תינוקות בריאים מראים ייצור מוגבר של גופי קיטון, שמגיעות לרמות שנראות אצל בוגרים שצמים מספר ימים, ומהיום השני והשלישי לאחר מכן, הם מראים רמות גופי קיטון גבוהות דומות לאלו שנראות אצל ילדים גדולים יותר לאחר צום של לילה.
רמות גופי קיטון כאלו מספקות קרוב ל 25% מהאנרגיה הדרושה לתינוק בזמן זה.
לכן, קטוג'נסיס גבוה נראה כחלק בלתי נפרד למטבוליזם חוץ-רחמי אצל תינוקות של בני אדם.

אם כך, זה נראה שטכנית, אנחנו לא נולדים לאויר העולם מהשניה הראשונה בקטוזיס, אבל 12 שעות בלבד לאחר הלידה, אנחנו לומדים מהר מאוד לשרוף שומנים כמו נינג'ות, וקיטוזיס הופך לחלק בלתי נפרד בהתפתחות מוחנו.

האם זה משנה את העובדה העקרית? מה עוד קורה לאחר הלידה?
הישר אחרי הלידה, ישנה ירידה דרסטית בסוכר - בנוסף לחוסר יכולת עצמית לייצר גופי קיטון, הכבד של התינוק הרך לא מסוגל לייצר גלוקוז לבדו בשעות הראשונות, מה שמסביר מדוע תינוקות נכנסים להיפוגלקמיה ברגע שהם נולדים.

כ 12 שעות ללידה, כאשר אינסולין יורד, וגלוקגון עולה בהתאם, מתחיל הכבד להעלות פעילות אנזימטית קריטית לפעולה הבסיסית של ייצור גלוקוז (גלוקוניאוגנזה מחומצות חלב, פירובט ואלאנין). כן, גם גלוקוז נחוץ לתינוק (הפתעה..), אבל אפילו בנוכחות סוכרים בחלב האם (לקטוז), התינוק מעלה יכולת ייצור סוכר עצמית, שממשיכה לפעול לאורך כל חייו.
כמו כן, ייצור גופי קיטון עולה בהתאם.

מה גורם ל"משבר האנרגיה" הזה בשעות הראשונות?
לא צריך יותר משכל ישר להבין שהישר לאחר הלידה, פשוט מאוד נוצר "נתק" של אספקת אנרגיה, אנרגיה עליה הסתמך העובר עוד בבטן אימו:

מיד לאחר הלידה חותכים את חבל הטבור ובכך מושלמת פעולת הלידה והתינוק מתנתק סופית מהאם. מהרגע שבו חבל הטבור ניתק, התינוק צריך לספק בעצמו את צרכיו, כגון: אכילה, שתייה ונשימה - ויקיפדיה.

מה שהאם אוכלת, משפיע ישירות על העדפת האנרגיה שלה, ובכך גם על אספקת האנרגיה הזמינה לעובר.
לכן, סביר מאוד להניח שאם האם לא נמצאת במצב מטבולי קטוגני, היא לא מספקת לעובר גופי קיטון.
המצב המטבולי של האם, בנוכחות גבוהה של גלוקוז, ללא גופי קיטון, מקדם את העובר לגליקוליזה ותלות מסוימת בגלוקוז שמסופק לו הישר מאימו.
וברגע הולדתו, אותה אספקה קבועה של גלוקוז דרך חבל הטבור (בנוסף לאינסולין אגב), פשוט נקטעת.

להלן חלק מעולה ממאמר שמסביר את השינוי המטבולי בלידה, עם תרגום לעברית אחריו.
שימו לב שמחבר המאמר לא מנסה לקדם "דיאטה קטוגנית", והמאמר בכלל לא קשור לדיאטה, אבל הוא מבין את השינוי שנוצר בצריכת האנרגיה של התינוק הרך, מהרחם עד לרגע שהוא יונק:

Birth represents a dramatic change of nutrition from a fetal diet rich in carbohydrates and poor in fat to a neonatal diet rich in fat and poor in carbohydrates. Gluconeogenesis and ketogenesis are absent or very low in the fetal liver when the mother is correctly fed, and these metabolic pathways emerge after birth to reach adult values after 24 h...
...The appearance of ketogenesis is also controlled by the changes of plasma insulin and glucagon that increase the capacity for liver fatty acid oxidation...

- Metabolic adaptations to change of nutrition at birth.

תרגום:
הלידה מסמלת שינוי תזונתי דרמטי מדיאטה עשירה בפחמימות ועניה בשומן לעובר (ברחם), לדיאטה עשירה בשומן ועניה בפחמימות לתינוק (היונק).
גלוקוניאוגנזה וקטוג'נסיס לא קיימים, או ברמה מאוד נמוכה  בכבד העובר כאשר האם אוכלת כראוי (דיאטה גבוהה בפחמימות), והמסלולים המטבוליים הללו עולים לאחר הלידה ומגיעים לרמת פעילות של בוגר 24 שעות ללידה...
...עליה בקטוזיס גם היא מוסדרת על ידי שינויים באינסולין (יורד) וגלוקגון (עולה) שמעלים את את היכולת של הכבד לשרוף חומצות שומן...

• הערות בסוגריים שלי.

חסכתי מכם את החלק המורכב, אבל במאמר עצמו מסבירים יותר לעומק את הפעולות הביוכימיות שמתבצעות לאחר הלידה, וזה מרתק, מומלץ למי שאוהב.

אז אנחנו יודעים שהתינוק מייצר גופי קיטון תוך זמן קצר להולדתו, כיצד ניתן לדעת האם הן נועדו לאנרגיה הרבה להתפתחות מוחו?

הבה נפנה למקור נוסף, המסביר בדיוק את השאלה הזו.
שוב, תחילה באנגלית, ותרגום לעברית מייד אחרי:

The first two enzymes in the pathway of ketone utilization are d-β-hydroxybutyrate dehydrogenase and acetoacetyl-succinyl-CoA transferase. These exhibit a postnatal pattern of development that is well adapted to the nutritional demands of the brain. At birth, the activity of these enzymes in the brain is low; activity rises rapidly with the ketosis that develops with the onset of suckling, reaches its peak just before weaning and then gradually declines after weaning to normal adult rates of approximately one-third to one-fourth the maximal rates attained [27,28].

- Substrates of Cerebral Metabolism - Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects. 6th edition.

תרגום:

שני האנזימים הראשונים במסלול לניצול גופי קיטון הם:

d-β-hydroxybutyrate dehydrogenase and acetoacetyl-succinyl-CoA transferase (לא מצאתי תרגום בעברית).

האנזימים הנ"ל מקדמים תבנית מאוד מותאמת לדרישות התזונתיות של התפתחות המוח. 

בלידה, פעילות האנזימים הללו ירודה; פעילותם עולה משמעותית עם העלייה בקיטוזיס שמתפתח כאשר התינוק מתחיל לינוק, פעילותם מגיעה לשיאה רגע לפני שהתינוק נגמל, ואז יורדים בהדרגה לאחר מכן לקצב טבעי של אדם בוגר של שליש עד רבע מרמת פעילותם בשיאם.

• קצב טבעי של אדם בוגר שאוכל פחמימות... (הערה שלי).

אם כך, תוך מספר שעות לאויר העולם, התינוק הנולד מפתח יכולת אמזימטית לייצר גופי קיטון מחומצות שומן, ואותם גופי קיטון בהחלט הופכים לחלק בלתי נפרד לאנרגיה הנדרשת למוחו של התינוק היונק.


אני רוצה להדגיש שאינני טוען שכל אם חייבת להיות על דיאטה קטוגנית (!). וגם אינני טוען שכל אם פליאוליטית היתה קטוגנית בעברנו. סביר מאוד להניח שחלקן היו בקטוזיס, וחלקן לא. תלוי בתקופות, באזור גאוגרפי וזמינות מזון בין השאר.
סביר גם שמצב מטבולי קטוגני שנובע מתזונה דלה פחמימות, לא יהווה בעיה כלשהי במשך זמן ההריון, כל עוד האם מותאמת לכך בתקופה המובילה להריון.
הרי לא היינו מגיעים לאן שהגענו היום אם היינו תלויים בסוכרים - כל מה שהיה צריך זה דור אחד או שתיים ללא בטטות, ואנחנו בבעיה...

העדפת האנרגיה אצל תינוקות בהחלט מעלה שאלות ותהיות לגבי עברנו הרחוק והתפתחותנו כמין האנושי.
קשה לי להאמין שכל עוד האם מותאמת למצב מטבולי קטוגני, ומבצעת את הדיאטה נכון, תתעורר בעיה מסוימת, ומעבר לכך, אולי העובר יקבל "נקודת זינוק קטוגנית" מוקדמת להתפתחות מוחו עוד מהרחם.
אבל זו רק השערה שלי.
השערה שכנראה לעולם לא תבדק על ידי ניסויים בבני אדם.
ולא, ניסויים על "עכברות" מעוברות, שמכניסים אותם לקיטוזיס על ידי הרעבה או פורמולות עם שמן צמחי, לא יעברו כהוכחה חברים (כי יש כאלו).

נקודות לסיכום:

• בין אם האם קטוגנית או לא, תינוקות נכנסים לקטוזיס תוך מספר שעות לאחר הלידה, גם לאם לא קטוגנית, זה לא נתון לויכוח.
• לא נבדקו נשים בהריון על דיאטה קטוגני, בכדי לבדוק אם ילדיהן נולדו קטוגנים מהרגע הראשון שיצאו לעולם (כפי שידוע לי).
• הפעילות האנזימטית הנחוצה לייצר גופי קיטון בכבד, מגיעה לרמות גבוהות בין 12 ל 24 שעות מרגע הלידה, ונשמרת כל עוד התינוק יונק.
• התינוק היונק נמצא בקטוזיס, אפילו בנוכחות סוכרים בחלב האם (בעיקר לקטוז), ככל הנראה בגלל כמות גבוהה של חומצות שומן בינוניות.
• גופי קטון מהווים את מרבית האנרגיה למוח של התינוק, והינם חלק בלתי נפרד בשלב החשוב ביותר בהתפתחות מוחו.
• מעדויות רבות של נשים שנמצאות על אפס פחמימות (דיאטה קרניבורית מוחלטת), וחברות ילידות שלא היו צורכות פחמימות (ראו הרצאה), לא נראה שישנה בעיה פזיולוגית של "מחסור בסוכרים" בהתפתחות העובר והתינוק. ואולי ההפך הוא הנכון.
• מצב מטבולי קטוגני, טבעי אצל תינוקות, וצריך להעלות תהיות לאלו המתנגדים לאפשרות של דיאטה נמוכה בפחמימות, גבוהה בשומנים, קטוגנית לקידום בריאותו של האדם.
• מרבית המאמרים בנושא, יוצאים מנקודת הנחה שמוחו של האדם תלוי בסוכרים להפעלתו המלאה, ורואים קטוזיס כמצב "לא טבעי", או הרעבה. אבל עדיין מציינים שקטוזיס הוא מצב מטבולי נורמלי אצל תינוקות - חשוב מאוד לדעת כיצד לפרש את הנאמר!

מקורות מידע:

מדגיש שוב - כן, מרבית המאמרים יציינו בנקודה מסוימת במאמר שבמצב "נורמלי" (כלומר דיאטה גבוהה בפחמימות), המוח מתפקד על גלוקוז בלבד.
וכבר שמעתי טענה ממישהו שלא הצליח להבחין בין העיקר לטפל. 
אני מעלה את המקורות הבאים בכדי להראות שתינוקות נכנסים לקטוזיס, גם אם זה שעות ספורות לאחר הלידה. נקודה.

1. Metabolic adaptations to change of nutrition at birth.

2. Substrates of Cerebral Metabolism - Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects. 6th edition.

Significant utilization of ketone bodies by the brain is, however, normal in the neonatal period. The newborn infant tends to be hypoglycemic but becomes ketotic when it begins to nurse because of the high fat content of the mother's milk. When weaned onto the normal, relatively high-carbohydrate diet, the ketosis and cerebral ketone utilization disappear.

פוסט מעולה, בעל קישורים למקורות רבים, מבלוג מאוד מוערך של אמבר וילקוקס ( L. Amber Wilcox-O'Hearn), שממש נכנסת לעומקם של הדברים, מומלץ מאוד: 

3. Babies thrive under a ketogenic metabolism

4. Ketone Body Transport in the Human Neonate and Infant

5. Preferential utilization of ketone bodies in the brain and lung of newborn rats.

ובנימה אישית יותר.
ברגע שאחד מעלה מידע מסוים לאויר העולם, הוא יהיה נתון לביקורות וחילוקי דעות שונים בנושא. ואני משלים עם זה, זה חלק מהמשחק.
הביקורות הללו, לפעמים יתרכזו בעניינים השוליים, או טענות שבכלל הולכות לאיבוד בנוסח הדברים הכתובים, וכלל לא יהיו רלוונטייות למידע המרכזי שאני מנסה להעביר (כמו בפוסט הנ"ל).
ולפעמים, זה לא חשוב מה אכתוב, זה לעולם לא יוביל להסכמה - כי הצד השני, פשוט לא ירצה להסכים. אלו החיים.
אבל אני רואה זאת כאתגר בריא ונחוץ לבדוק את הדברים שוב, ולהבינם לעומק יותר.
וכך צריך להיות, זהו מדע אמיתי.
ואני מודה - גם אני טועה, ואני לא מתיימר לחשוב שאני יודע הכל. אפילו לא קרוב.
לפעמים להסכים שטעית או שטענותיך אולי שגויות, אפילו רק בניסוחן, רק מראה את גדולתך האמיתית (לשתי הצדדים המעורבים).
תודה על הדרבון לעוד פוסט נחמד.

עד לפוסט הבא, שתהיו לי בריאים.
אביב.