Ogljikovi hidrati v primerjavi z maščobami in beljakovinami: kaj povzroča večje sproščanje inzulina?

Nova študija, objavljena v reviji Cell Metabolism, osvetljuje, kako lahko različni makrohranili – ogljikovi hidrati, beljakovine in maščobe – vplivajo na izločanje insulina.

Študija je preučevala odzive na inzulin v otočkih trebušne slinavke umrlih darovalcev, tako s sladkorno boleznijo tipa 2 kot brez nje, ter v otočkih trebušne slinavke, pridobljenih iz matičnih celic.

Pankreasni otočki so majhne skupine celic v trebušni slinavki, vključno z beta celicami, ki igrajo ključno vlogo pri uravnavanju ravni sladkorja v krvi s proizvodnjo hormonov, kot sta inzulin in glukagon, kot odziv na hranila.

Že dolgo je znano, da ogljikovi hidrati pomembno vplivajo na raven sladkorja v krvi in povzročajo porast inzulina, medtem ko imajo beljakovine zmeren učinek, maščobe pa minimalen takojšen učinek.

Vendar pa ta študija kaže, da je izločanje insulina kot odziv na hranila lahko bolj kompleksno in individualizirano, kot se je prej mislilo.

Raziskovalci so prvič identificirali podskupine človeških trebušnih otočkov, ki so pokazali večji odziv insulina na beljakovine ali maščobe kot na ogljikove hidrate.

Čeprav laboratorijske študije na otočkih trebušne slinavke morda ne bodo neposredno prevedene na žive ljudi, bi lahko imeli rezultati pomembne posledice za prihodnje prilagojene prehranske strategije za boljši nadzor ravni sladkorja v krvi, kar bi na koncu izboljšalo splošne zdravstvene rezultate.

Vpliv posameznega makrohranila na odziv insulina

Raziskovalci z Univerze v Britanski Kolumbiji so preučevali, kako človeški otočki trebušne slinavke izločajo inzulin kot odziv na različna hranila.

Med letoma 2016 in 2022 so raziskovalci preučevali otočke trebušne slinavke pri 140 umrlih darovalcih različnih starosti, vključno s tistimi s sladkorno boleznijo tipa 2 in brez nje.

Otočke so izpostavili glukozi (ogljikovi hidrati), aminokislinam (beljakovine) in maščobnim kislinam (maščobe) ter spremljali izločanje insulina.

Raziskovalci so analizirali tudi spremembe v izražanju genov v celicah trebušne slinavke pri darovalcih s sladkorno boleznijo tipa 2 in brez nje, da bi razumeli njihov vpliv na proizvodnjo insulina.

Z uporabo sekvenciranja ribonukleinske kisline (RNA) in proteomske analize so izmerili več kot 20.000 mRNA in približno 8.000 beljakovin. To jim je pomagalo oceniti povezavo med proizvodnjo insulina in spremembami v izražanju genov v vzorcih otočkov trebušne slinavke.

Makrohranila povzročajo edinstvene odzive na inzulin v celicah trebušne slinavke

Glede na trenutno razumevanje je večina donorskih otočkov pokazala najmočnejši odziv insulina na glukozo, zmeren odziv na aminokisline in majhen odziv na maščobne kisline.

Kot je bilo pričakovati, so imeli otočki darovalcev s sladkorno boleznijo tipa 2 v primerjavi z otočki darovalcev brez sladkorne bolezni manj beta celic, ki proizvajajo inzulin, zapozneli vrh inzulina kot odziv na visoko glukozo in na splošno nižji odziv na glukozo.

Čeprav je bila večina rezultatov predvidljivih, so bili nekateri presenetljivi.

Približno 9 % donorskih pankreasnih otočkov se je močneje odzvalo na beljakovine kot na ogljikove hidrate, 8 % pa se je močneje odzvalo na maščobe.

Otočki, ki so se močneje odzvali na beljakovine, so bili pogosto od darovalcev s sladkorno boleznijo tipa 2, vendar so imeli podobne dolgoročne ravni sladkorja v krvi (merjene s HbA1c) kot drugi. Vendar je bil ta povečan odziv na beljakovine povezan z daljšim časom gojenja v laboratoriju.

Po drugi strani pa so otočki, ki so se močneje odzvali na maščobe, običajno prihajali od darovalcev s slabšimi vrednostmi HbA1c, sicer pa so bili podobni drugim darovalcem. Raziskovalci domnevajo, da je ta odziv na maščobe lahko povezan z nezrelostjo beta celic, kot je to opaženo pri otočkih, pridobljenih iz nezrelih matičnih celic.

Da bi raziskali vir variacij, so primerjali značilnosti darovalcev in niso ugotovili razlik v indeksu telesne mase (ITM) ali starosti. Vendar pa so opazili spolne razlike v odzivu na inzulin.

Natančneje, v primerjavi z moškimi so otočki pri darovalkah izločali manj insulina kot odziv na zmerno izpostavljenost glukozi, kar pomeni, da so bile njihove celice manj učinkovite pri proizvodnji insulina.

To je lahko povezano z znanimi spolnimi razlikami pri sladkorni bolezni, vendar razloge za to še ni mogoče ugotoviti.

Kako se lahko rezultati prenesejo na žive ljudi?

Dr. Jason Fung, zdravnik in avtor uspešnic The Obesity Code in The Diabetes Code, ki ni sodeloval v študiji, je o morebitni pomembnosti za žive ljudi ugotovil: »Umrli darovalci veljajo za reprezentativne za splošno populacijo. To je razumna domneva, vendar ni nujno resnična.«

Dr. Thomas M. Holland, zdravnik-znanstvenik in izredni profesor na Inštitutu RUSH za zdravo staranje na Univerzi RUSH, ki prav tako ni sodeloval v študiji, je posredoval dodatne podrobnosti.

"Rezultati študije o otočkih umrlih darovalcev ponujajo resnično dragocen vpogled v proizvodnjo insulina kot odziv na različna makrohranila [vendar] obstajajo omejitve pri neposrednem prenosu teh rezultatov na žive ljudi," je povedal za MNT.

Notranje okolje živih organizmov, vključno z dejavniki, kot so pretok krvi, ravni hormonov za signalizacijo in interakcije živčnega sistema, lahko vpliva na odziv na inzulin in se lahko razlikuje od "izoliranega" okolja beta otočkov. Čeprav študija poudarja variabilnost med posamezniki, živi ljudje doživljajo dodatne vplive, kot so življenjski slog, prehrana, stres in telesna dejavnost, ki lahko dodatno modulirajo naš odziv na inzulin.

"Poleg tega umrli darovalci morda ne predstavljajo popolnoma zdrave populacije, zlasti če so imeli osnovne bolezni, ki bi lahko vplivale na delovanje trebušne slinavke," je opozoril.

Avtorji študije so priznali tudi omejitve pri uporabi svojih rezultatov, kot sta pomanjkanje potrjenih diagnoz sladkorne bolezni tipa 2 pri darovalcih organov in odsotnost kakršnih koli kliničnih preskušanj na ljudeh, ki bi potrdila njihove ugotovitve.

Kakšne posledice ima to za zdravnike in javnost?

»Rezultati te študije odpirajo možnost za bolj individualiziran načrt prehranske oskrbe za zdravljenje sladkorne bolezni,« je dejala Sheri Gou, RDN, CDCES, registrirana dietetičarka, certificirana specialistka za oskrbo in izobraževanje sladkornih bolnikov ter lastnica podjetja The Plant Strong Dietitian, ki ni bila vključena v študijo.

Fung je tudi poudaril, da bi lahko ugotovitve te študije imele pomembne posledice za prehranske odločitve.

»Inzulin lahko povzroči povečanje telesne teže in za večino ljudi je zmanjšanje vnosa rafiniranih ogljikovih hidratov zelo dober način za znižanje ravni inzulina in spodbujanje izgube teže. Za nekatere ljudi pa je lahko dieta z nizko vsebnostjo maščob učinkovitejša,« je pojasnil.

Avtorji študije pa so na podlagi svojih ugotovitev predlagali, da bi lahko bila prehrana, bogata z beljakovinami, koristna za ljudi s sladkorno boleznijo tipa 2. Vendar so poudarili potrebo po nadaljnjih raziskavah.

Konec koncev se "tradicionalne diete za sladkorno bolezen osredotočajo na nadzor ogljikovih hidratov, ki temelji na dobro uveljavljeni povezavi med glukozo in izločanjem insulina, zlasti iz rafiniranih žit in sladkorja", vendar ta študija kaže na potrebo po individualiziranih pristopih, ki temeljijo na individualnih odzivih insulina na različna makrohranila, je dejal Holland.

"Razlika je v veliki meri genetsko določena, kot kaže študija," se je strinjal Fung.

Gou je glede tega dejal: "V prihodnosti bodo morda na voljo genetski testi, s katerimi bo zdravnik lahko določil najboljše razmerje makrohranil za posameznikov odziv na inzulin."

Medtem Holland svetuje ljudem, naj upoštevajo trenutna prehranska priporočila in so odprti za prilagoditve. Tesno sodelujte s svojim osebnim zdravnikom ali registriranim dietetikom, da določite prehranjevalne vzorce in spremembe življenjskega sloga, ki najbolje podpirajo vaše edinstvene potrebe po zdravi ravni sladkorja v krvi in optimalnem zdravju.