ההבנה המדעית של האופן שבו דיאטות שונות משפיעות על מערכת החיסון והאוכלוסיית החיידקים הטבעית של הגוף היא מוגבלת. התערבויות תזונתיות טיפוליות – הכרוכות בשינוי התזונה כדי לשפר את הבריאות – אינן מובנות היטב, ומחקרים מעטים השוו ישירות את ההשפעות של יותר מדיאטה אחת.
דיאטה קטוגנית היא דיאטה דלת פחמימות שבדרך כלל עשירה בשומן, כאשר התזונה הטבעונית מבטלת מוצרים מן החי, נוטה להיות עשירה בסיבים ודלה בשומן. המחקר נערך על ידי חוקרים מהמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות של המכון הלאומי לבריאות, המכון הלאומי לסוכרת ומחלות עיכול וכליות.
מדענים עקבו מקרוב אחר תגובות ביולוגיות שונות של אנשים שניזונו מדיאטות טבעוניות וקטוגניות במשך שבועיים, בסדר אקראי. החוקרים מצאו כי התזונה הטבעונית עוררה תגובות הקשורות לחסינות מולדת – קו ההגנה הראשון הלא ספציפי של הגוף מפני מזהמים ומזיקים – בעוד שהדיאטה הקטוגנית עוררה תגובות הקשורות לחסינות נרכשת – חסינות ספציפית למזהמים שנבנית באמצעות חשיפות בחיי היומיום ובתגובה לחיסונים. כמו כן, נצפו שינויים מטבוליים ושינויים באולכוסיית החיידקים הטבעית של המשתתפים. יש צורך במחקר נוסף כדי לקבוע אם שינויים אלה מועילים או מזיקים לגוף, ואיזו השפעה יכולה להיות להם על התערבויות תזונתיות למחלות כגון סרטן ומצבים דלקתיים אחרים.
המעבר לדיאטות המחקר גרם לשינויים ניכרים בכל המשתתפים. התזונה הטבעונית השפיעה באופן משמעותי על מסלולים ותגובות הקשורים למערכת החיסון המולדת, כולל תגובות אנטי-ויראליות. מצד שני, הדיאטה הקטוגנית הובילה לעלייה משמעותית בתהליכים ביוכימיים ותאיים הקשורים למערכת החיסון הנרכשת, מסלולים הקשורים לתאי חיסון המכונים T ו-B.