Ketogenic diet as a systems-level immunometabolic sensitization strategy in cancer therapy: integrating metabolism, immune reprogramming, microbiome dynamics, and epigenetic regulation.

چکیده اصلی

The ketogenic diet (KD) is increasingly being recognized as more than a simple metabolic intervention in cancer therapy. Emerging evidence suggests that KD may function as a systems-level immunometabolic sensitization strategy capable of enhancing therapeutic responsiveness through interconnected biologic mechanisms. Modern cancer therapies, including chemotherapy, targeted therapy, radiotherapy, and immunotherapy, are often limited by tumor adaptability and immune suppression. Tumors shift metabolism via the Warburg effect and fuel switching, promoting resistance under hypoxic and nutrient stress. KD is a high-fat and low-carb eating plan that increases ketone bodies such as β-hydroxybutyrate while lowering glucose availability. Under ketogenic conditions, cancer cells reduce glycolytic flux, while immune cells can oxidise ketones to sustain mitochondrial function and effector activity. KD also remodels the gut microbiome and induces epigenetic regulation through histone deacetylase inhibition. These combined effects may enhance chemotherapy, radiotherapy, targeted therapy, and immunotherapy by inducing metabolic stress, improving immune cell fitness, and altering tumour microenvironment signaling. Importantly, KD may function not as a standalone treatment but as a therapy-sensitization platform. However, current evidence remains preliminary and heterogeneous, and further mechanistic investigations and well-designed prospective clinical trials are necessary to determine optimal patient selection and long-term safety.

ترجمه فارسی چکیده

رژیم کتوژنیک (KD) به عنوان یک مداخله متابولیک ساده در درمان سرطان شناخته می‌شود. شواهد جدید نشان می‌دهد که KD می‌تواند به عنوان یک استراتژی حساس‌سازی ایمونومتابولیک سطح سیستم عمل کند که از طریق مکانیسم‌های زیستی پیوسته، پاسخ‌دهی درمانی را بهبود می‌بخشد. درمان‌های مدرن سرطان، از جمله شیمی‌درمانی، درمان هدفمند، رادیوتراپی و ایمونوتراپی، اغلب به دلیل سازگاری تومور و مهار سیستم ایمنی محدود می‌شوند. تومورها متابولیسم خود را از طریق اثر واربورگ و سوخت‌وساز تغییر می‌دهند و در شرایط کم‌اکسیژن و استرس غذایی مقاومت ایجاد می‌کنند. KD یک برنامه غذایی پرچرب و کم‌کربوهیدرات است که سطح بدنه‌های کتونی مانند β-هیدروکسی‌بوتیرات را افزایش می‌دهد و در دسترس بودن گلوکز را کاهش می‌دهد. در شرایط کتوژنیک، سلول‌های سرطانی جریان گلیکولیتیک را کاهش می‌دهند، در حالی که سلول‌های ایمنی می‌توانند کتون‌ها را اکسید کنند تا عملکرد میتوکندری و فعالیت اثرگذار خود را حفظ کنند. KD همچنین میکروبیوم روده را بازطراحی می‌کند و از طریق مهار هیستون دئ‌آستیلاز تنظیم ژنتیک را القا می‌کند. این تأثیرات ترکیبی ممکن است شیمی‌درمانی، رادیوتراپی، درمان هدفمند و ایمونوتراپی را از طریق القای استرس متابولیک، بهبود تناسب سلول‌های ایمنی و تغییر سیگنال‌دهی محیط تومور تقویت کنند. مهم است که KD به عنوان یک درمان مستقل عمل نکند، بلکه به عنوان یک پلتفرم حساس‌سازی درمان عمل کند. با این حال، شواهد فعلی هنوز اولیه و پراکنده است و بررسی‌های مکانیسمی بیشتر و مطالعات بالینی بالینی پیش‌روی طراحی‌شده مناسب برای تعیین انتخاب بهینه بیماران و ایمنی بلندمدت ضروری است.

متن کامل اصلی