نتایج یک مطالعه که در مقیاس کوچک و بر روی داوطلبان انسانی انجام شده است نشان می‌دهد که رژیم‌های غذایی کتوژنیک (رژیم‌هایی با کربوهیدرات کم و چربی بالا که به دلیل مزیت کاهش وزن به طور گسترده‌ای تبلیغ می‌شوند) تأثیر چشم‌گیری روی میکروب‌های ساکن روده، که به عنوان میکروبیوم شناخته می‌شوند، دارند. این تیم تحقیقاتی در ادامه مطالعات خود که بر روی موش‌ها انجام شد، به این نتیجه رسیدند که اجسام کتونی که محصول جانبی مرتبط با رژیم کتوژنیک هستند؛ به‌طور مستقیم سطوح خاصی از انواع باکتری‌های روده را تغییر می‌دهند، باعث سرکوب التهابات شده و به عنوان درمانی برای اختلالات خودایمنی مؤثر بر روده محسوب می‌شوند.
رژیم کتوژنیک به طور قابل توجهی باعث کاهش مصرف کربوهیدرات‌ها می‌شود. این کار به منظور اجبار بدن برای تغییر متابولیسم و استفاده از مولکول‌های چربی به‌عنوان منبع انرژی اصلی به جای کربوهیدرات و هم‌چنین تولید اجسام کتونی به‌عنوان یک محصول فرعی انجام می‌شود. استادیار میکروبیولوژی و ایمنی‌شناسی، Peter Turnbaugh، اظهار کرد: “این نتایج نشان می‌دهد که اثرات رژیم‌های کتوژنیک بر میکروبیوم فقط مربوط به رژیم غذایی نیست، بلکه این رژیم باعث تغییر متابولیسم بدن و به دنبال آن اثر بر میکروبیوم نیز می‌شود.”.
به گفته برخی محققان، این تغییر در متابولیسم فواید زیادی دارد، اما همان‌طور که نویسندگان خاطرنشان کردند، در حالی که چنین رژیم‌های غذایی برای بیماری‌های متعدد استفاده می‌شود، ولی پیامد سوخت و ساز بدن و ایمنی آن‌ها ناشناخته است. Turnbaugh، می‌گوید: “تحقیقات قبلی ما نشان داد که رژیم‌های غذایی پرچرب باعث ایجاد تغییر در میکروبیوم روده و بروز بیماری متابولیک و سایر بیماری‌ها در موش‌ها می‌شود، اما رژیم‌های کتوژنیک، که حتی از نظر چربی هم بالاتر هستند، به‌عنوان راه‌کاری برای پیشگیری و یا حتی درمان پیشنهاد شده‌اند. ما در تلاش هستیم تا دلیل این دوگانگی را کشف کنیم.”
این تیم تحقیقاتی در یک پژوهش جدید ۱۷ مرد بزرگسال دارای اضافه وزن و یا چاق را به مدت دو ماه به عنوان بیمار در یک بخش متابولیکی بستری و رژیم غذایی و ورزش آن‌ها را کنترل کردند. برای چهار هفته اول مطالعه، به گروهی از شرکت‌کنندگان رژیم غذایی استاندارد شامل ۵۰ درصد کربوهیدرات، ۱۵ درصد پروتئین و ۳۵ درصد چربی و به گروه دیگر رژیم کتوژنیک شامل ۵ درصد کربوهیدرات، ۱۵ درصد پروتئین و ۸۰ درصد چربی داده شد. بعد از گذشت چهار هفته، در این دو گروه رژیم‌های غذایی را تغییر دادند تا محققان تاًثیر تغییر رژیم بر میکروبیوم‌ها را بررسی کنند.
تجزیه و تحلیل DNA میکروبی موجود در نمونه‌های مدفوع شرکت‌کنندگان نشان داد که جابه‌جایی میان رژیم استاندارد و کتوژنیک، به طرز چشم‌گیری باعث تغییر نسبت‌های میکروبی راسته‌های Actinobacteria ،Bacteroidetes و Firmicutes از جمله تغییراتی قابل توجه در ۱۹ نوع مختلف باکتریایی شده است. اما یک نوع خاص باکتریایی به نام Bifidobacteria پروبیوتیک، بیش‌ترین کاهش را در یک رژیم کتوژنیک داشته و همین موضوع توجه دانشمدان را به این باکتری جلب کرد.
برای درک بهتر این‌که تغییرات میکروبی در رژیم کتوژنیک چگونه می‌تواند بر سلامتی تأثیر بگذارد، محققان از موش‌ها استفاده کردند و روده موش را در معرض اجزای مختلف میکروبیوم‌های انسانی که تحت رژیم‌های کتوژنیک بودند، قرار دادند. نتایج این آزمایش‌ها نشان داد که این جمعیت میکروبی تغییر یافته به طور خاص تعداد سلول‌های ایمنی Th17 را کاهش می‌دهند؛ نوعی از سلول T که برای مبارزه با بیماری عفونی بسیار مهم است و هم‌چنین باعث ایجاد التهاب در بیماری‌های خود ایمنی می‌شود.
محققان مشاهده کردند از آنجا که رژیم‌های غذایی حیوانات از یک رژیم غذایی استاندارد به سمت رژیم‌هایی با محدودیت کربوهیدرات شیفت داده می‌شوند، جمعیت میکروبی نیز تغییر می‌کند که با افزایش تدریجی کتون در بدن ارتباط دارد. آن‌ها دریافتند که حتی در موش‌هایی که به مقدار طبیعی کربوهیدرات مصرف می‌کنند، وجود کتون‌های اضافی نیز کافی بود تا بسیاری از تغییرات خاص میکروبی که هنگام مصرف رژیم کتوژنیک مشاهده می‌شود، ایجاد شود.
