Angliavandeniai vs. riebalai ir baltymai: kas sukelia didesnį insulino išsiskyrimą?

Naujame žurnale „Cell Metabolism“ paskelbtame tyrime atskleidžiama, kaip skirtingos makroelementų medžiagos – angliavandeniai, baltymai ir riebalai – gali paveikti insulino sekreciją.

Tyrime buvo tiriamas insulino atsakas mirusių donorų, sergančių ir nesergančių 2 tipo diabetu, kasos salelėse ir iš kamieninių ląstelių gautose kasos salelėse.

Kasos salelės yra mažos kasos ląstelių grupės, įskaitant beta ląsteles, kurios atlieka pagrindinį vaidmenį reguliuojant cukraus kiekį kraujyje, gamindamos hormonus, tokius kaip insulinas ir gliukagonas, reaguodamos į maistines medžiagas.

Jau seniai žinoma, kad angliavandeniai daro didelę įtaką cukraus kiekiui kraujyje, sukeldami insulino šuolį, tuo tarpu baltymai turi vidutinį poveikį, o riebalai – minimalų tiesioginį poveikį.

Tačiau šis tyrimas rodo, kad insulino sekrecija reaguojant į maistines medžiagas gali būti sudėtingesnė ir individualesnė nei manyta anksčiau.

Pirmą kartą tyrėjai nustatė žmogaus kasos salelių pogrupius, kurie pasižymėjo didesniu insulino atsaku į baltymus ar riebalus nei į angliavandenius.

Nors laboratoriniai kasos salelių tyrimai gali būti tiesiogiai nesusiję su gyvais žmonėmis, rezultatai gali turėti didelės įtakos būsimoms individualizuotai mitybos strategijoms, siekiant geriau kontroliuoti cukraus kiekį kraujyje ir galiausiai pagerinti bendrą sveikatos būklę.

Kiekvienos makroelemento įtaka insulino reakcijai

Britų Kolumbijos universiteto mokslininkai tyrė, kaip žmogaus kasos salelės išskiria insuliną reaguodamos į skirtingas maistines medžiagas.

Nuo 2016 iki 2022 metų tyrėjai tyrė 140 įvairaus amžiaus mirusių donorų, įskaitant sergančius ir nesergančius 2 tipo diabetu, kasos saleles.

Jie saleles paveikė gliukoze (angliavandeniais), aminorūgštimis (baltymais) ir riebalų rūgštimis (riebalais), stebėdami insulino sekreciją.

Tyrėjai taip pat analizavo genų raiškos pokyčius donorų, sergančių ir nesergančių 2 tipo diabetu, kasos ląstelėse, kad suprastų jų poveikį insulino gamybai.

Naudodami ribonukleino rūgšties (RNR) sekoskaitą ir proteomikos analizę, jie išmatavo daugiau nei 20 000 mRNR ir apie 8 000 baltymų. Tai padėjo jiems įvertinti ryšį tarp insulino gamybos ir genų raiškos pokyčių kasos salelių mėginiuose.

Makroelementai sukelia unikalų insulino atsaką kasos ląstelėse

Remiantis dabartiniu supratimu, dauguma donorų salelių parodė stipriausią insulino atsaką į gliukozę, vidutinį atsaką į aminorūgštis ir nedidelį atsaką į riebalų rūgštis.

Kaip ir tikėtasi, palyginti su salelėmis iš donorų, nesergančių diabetu, 2 tipo diabetu sergančių donorų salelės turėjo mažiau insulino gaminančių beta ląstelių, uždelstą insulino pikas reaguojant į didelę gliukozės koncentraciją ir bendrą mažesnį gliukozės atsaką.

Nors dauguma rezultatų buvo nuspėjami, buvo ir keletas netikėtų.

Apie 9 % donorinių kasos salelių stipriau reagavo į baltymus nei į angliavandenius, o 8 % – į riebalus.

Salelės, kurios į baltymus reagavo stipriau, dažnai buvo iš donorų, sergančių 2 tipo diabetu, tačiau jų ilgalaikis cukraus kiekis kraujyje (matuojamas HbA1c) buvo panašus į kitų. Tačiau šis padidėjęs atsakas į baltymus buvo susijęs su ilgesniu kultivavimo laiku laboratorijoje.

Kita vertus, salelės, kurios stipriau reagavo į riebalus, paprastai buvo gautos iš donorų, kurių HbA1c vertės buvo blogesnės, tačiau kitaip buvo panašios į kitų donorų. Tyrėjai spėja, kad šis atsakas į riebalus gali būti susijęs su beta ląstelių nesubrendimu, kaip matyti nesubrendusių kamieninių ląstelių kilmės salelėse.

Norėdami ištirti variacijos šaltinį, jie palygino donorų charakteristikas ir nerado jokių kūno masės indekso (KMI) ar amžiaus skirtumų. Tačiau jie pastebėjo lyčių skirtumus insulino atsakuose.

Tiksliau sakant, palyginti su vyrais, moterų donorų salelės išskyrė mažiau insulino, reaguodamos į vidutinį gliukozės poveikį, o tai reiškia, kad jų ląstelės buvo mažiau efektyvios gaminant insuliną.

Tai gali būti susiję su žinomais lyčių skirtumais sergant diabetu, tačiau tikslios priežastys dar nėra nustatytos.

Kaip rezultatus galima pritaikyti gyviems žmonėms?

Aptardamas galimą reikšmę gyviems žmonėms, dr. Jasonas Fungas, gydytojas ir bestselerių „Nutukimo kodeksas“ ir „Diabeto kodeksas“ autorius, kuris nedalyvavo tyrime, pažymėjo: „Mirę donorai laikomi reprezentatyviais visos populiacijos atstovais. Tai pagrįsta prielaida, bet nebūtinai tiesa.“

Daugiau informacijos pateikė dr. Thomas M. Hollandas, gydytojas-mokslininkas ir RUSH universiteto Sveiko senėjimo instituto docentas, kuris taip pat nedalyvavo tyrime.

„Mirusių donorų salelių tyrimo rezultatai suteikia tikrai vertingų įžvalgų apie insulino gamybą reaguojant į skirtingus makroelementus [tačiau] yra apribojimų tiesiogiai pritaikyti šiuos rezultatus gyviems žmonėms“, – sakė jis MNT.

Gyvų organizmų vidinė aplinka, įskaitant tokius veiksnius kaip kraujotaka, signalizacijos hormonų lygis ir nervų sistemos sąveika, gali turėti įtakos insulino atsakui ir gali skirtis nuo beta salelių „izoliuotos“ aplinkos. Nors tyrimas pabrėžia individų kintamumą, gyvi žmonės patiria papildomą įtaką, tokią kaip gyvenimo būdas, mityba, stresas ir fizinis aktyvumas, kurie gali dar labiau moduliuoti mūsų insulino atsaką.

„Be to, mirę donorai gali ne visai tiksliai atstovauti sveikai populiacijai, ypač jei jie sirgo pagrindinėmis ligomis, galinčiomis paveikti kasos funkciją“, – pažymėjo jis.

Tyrimo autoriai taip pat pripažino savo rezultatų taikymo apribojimus, pavyzdžiui, patvirtintų 2 tipo diabeto diagnozių nebuvimą organų donorams ir jokių klinikinių tyrimų su žmonėmis, patvirtinančių jų išvadas, nebuvimą.

Kokias pasekmes tai turi praktikuojantiems gydytojams ir visuomenei?

„Šio tyrimo rezultatai atveria galimybę parengti labiau individualizuotą mitybos planą diabetui gydyti“, – teigė Sheri Gou, RDN, CDCES, registruota dietologė, sertifikuota diabeto priežiūros ir švietimo specialistė bei „The Plant Strong Dietitian“ savininkė, kuri nedalyvavo tyrime.

Fungas taip pat pabrėžė, kad šio tyrimo išvados gali turėti didelės įtakos mitybos pasirinkimams.

„Insulinas gali sukelti svorio augimą, ir daugumai žmonių rafinuotų angliavandenių vartojimo sumažinimas yra labai geras būdas sumažinti insulino kiekį ir paskatinti svorio metimą. Tačiau kai kuriems žmonėms mažai riebalų turinti dieta gali būti veiksmingesnė“, – aiškino jis.

Kita vertus, tyrimo autoriai, remdamiesi savo išvadomis, teigė, kad baltymų turtingos dietos gali būti naudingos žmonėms, sergantiems 2 tipo diabetu. Tačiau jie pabrėžė tolesnių tyrimų poreikį.

Galiausiai „tradicinės diabeto dietos daugiausia dėmesio skiria angliavandenių kontrolei, pagrįstai gerai žinomu ryšiu tarp gliukozės ir insulino sekrecijos, ypač iš rafinuotų grūdų ir cukraus“, tačiau šis tyrimas rodo, kad reikia individualizuotų metodų, pagrįstų individualiu insulino atsaku į skirtingus makroelementus, teigė Hollandas.

„Skirtumas daugiausia yra genetiškai nulemtas, kaip rodo tyrimas“, – sutiko Fungas.

Šiuo klausimu Gou sakė: „Ateityje gali būti genetinių tyrimų, kuriuos gydytojas galės naudoti norėdamas nustatyti geriausią makroelementų santykį individualiam insulino atsakui.“

Tuo tarpu Holland pataria žmonėms laikytis dabartinių mitybos rekomendacijų ir būti atviriems korekcijoms. Glaudžiai bendradarbiaukite su savo šeimos gydytoju arba registruotu dietologu, kad nustatytumėte mitybos modelius ir gyvenimo būdo pokyčius, kurie geriausiai atitiktų jūsų unikalius poreikius, susijusius su sveiku cukraus kiekiu kraujyje ir optimalia sveikata.