Sacharidy vs. tuky a bielkoviny: čo spôsobuje väčšie uvoľňovanie inzulínu?

Nová štúdia publikovaná v časopise Cell Metabolism objasňuje, ako rôzne makroživiny – sacharidy, bielkoviny a tuky – môžu ovplyvniť sekréciu inzulínu.

Štúdia skúmala inzulínové odpovede v pankreatických ostrovčekoch od zosnulých darcov, s diabetom 2. typu aj bez neho, a v pankreatických ostrovčekoch odvodených z kmeňových buniek.

Pankreatické ostrovčeky sú malé zhluky buniek v pankrease vrátane beta buniek, ktoré hrajú kľúčovú úlohu pri regulácii hladiny cukru v krvi produkciou hormónov, ako je inzulín a glukagón, v reakcii na živiny.

Dlho je známe, že sacharidy majú významný vplyv na hladinu cukru v krvi a spôsobujú prudký nárast inzulínu, zatiaľ čo bielkoviny majú mierny účinok a tuky majú minimálny okamžitý účinok.

Táto štúdia však naznačuje, že sekrécia inzulínu v reakcii na živiny môže byť zložitejšia a individualizovanejšia, než sa doteraz predpokladalo.

Výskumníci po prvýkrát identifikovali podskupiny ľudských pankreatických ostrovčekov, ktoré vykazovali väčšiu inzulínovú odpoveď na bielkoviny alebo tuky ako na sacharidy.

Hoci laboratórne štúdie na pankreatických ostrovčekoch nemusia byť priamo aplikovateľné na živých ľudí, výsledky by mohli mať významný vplyv na budúce personalizované nutričné stratégie s cieľom lepšie kontrolovať hladinu cukru v krvi, čo by v konečnom dôsledku zlepšilo celkové zdravotné výsledky.

Vplyv každého makroživiny na inzulínovú reakciu

Výskumníci z University of British Columbia skúmali, ako ľudské pankreatické ostrovčeky vylučujú inzulín v reakcii na rôzne živiny.

V rokoch 2016 až 2022 výskumníci študovali pankreatické ostrovčeky od 140 zosnulých darcov rôzneho veku, vrátane tých s cukrovkou 2. typu a bez nej.

Vystavili ostrovčeky glukóze (sacharidy), aminokyselinám (bielkoviny) a mastným kyselinám (tuky) a monitorovali sekréciu inzulínu.

Výskumníci tiež analyzovali zmeny v génovej expresii v pankreatických bunkách od darcov s diabetom 2. typu a bez neho, aby pochopili ich vplyv na produkciu inzulínu.

Pomocou sekvenovania ribonukleovej kyseliny (RNA) a proteomickej analýzy namerali viac ako 20 000 mRNA a približne 8 000 proteínov. To im pomohlo posúdiť vzťah medzi produkciou inzulínu a zmenami v génovej expresii vo vzorkách pankreatických ostrovčekov.

Makronutrienty indukujú jedinečné inzulínové reakcie v bunkách pankreasu

Podľa súčasných poznatkov väčšina darcovských ostrovčekov vykazovala najsilnejšiu inzulínovú odpoveď na glukózu, miernu odpoveď na aminokyseliny a malú odpoveď na mastné kyseliny.

Ako sa očakávalo, v porovnaní s ostrovčekmi od nediabetických darcov mali ostrovčeky od darcov s diabetom 2. typu menej beta buniek produkujúcich inzulín, oneskorený vrchol inzulínu v reakcii na vysokú glukózu a celkovo nižšiu glukózovú odpoveď.

Hoci väčšina výsledkov bola predvídateľná, objavili sa aj niektoré prekvapujúce výsledky.

Približne 9 % darcovských pankreatických ostrovčekov reagovalo silnejšie na bielkoviny ako na sacharidy a 8 % reagovalo silnejšie na tuky.

Ostrovčeky, ktoré silnejšie reagovali na proteíny, často pochádzali od darcov s cukrovkou 2. typu, ale mali podobné dlhodobé hladiny cukru v krvi (merané pomocou HbA1c) ako ostatné. Táto zvýšená reakcia na proteíny však bola spojená s dlhším časom kultivácie v laboratóriu.

Na druhej strane, ostrovčeky, ktoré silnejšie reagovali na tuky, zvyčajne pochádzali od darcov s horšími hodnotami HbA1c, ale inak boli podobné ako u iných darcov. Výskumníci špekulujú, že táto reakcia na tuky môže súvisieť s nezrelosťou beta buniek, ako sa pozoruje u ostrovčekov odvodených z nezrelých kmeňových buniek.

Aby preskúmali zdroj variácií, porovnali charakteristiky darcov a nezistili žiadne rozdiely v indexe telesnej hmotnosti (BMI) ani vo veku. Pozorovali však rozdiely v reakcii na inzulín medzi pohlaviami.

Konkrétne, v porovnaní s mužmi, ostrovčeky od darkýň vylučovali menej inzulínu v reakcii na miernu expozíciu glukóze, čo znamená, že ich bunky boli menej účinné pri produkcii inzulínu.

Môže to súvisieť so známymi rozdielmi medzi pohlaviami pri cukrovke, ale dôvody tohto javu je potrebné ešte určiť.

Ako sa dajú výsledky aplikovať na žijúcich ľudí?

V diskusii o potenciálnej relevantnosti pre žijúcich ľudí Dr. Jason Fung, lekár a autor bestsellerov The Obesity Code a The Diabetes Code, ktorý sa na štúdii nezúčastnil, poznamenal: „Zosnulí darcovia sa považujú za reprezentatívnych pre bežnú populáciu. To je rozumný predpoklad, ale nie nevyhnutne pravdivý.“

Ďalšie podrobnosti poskytol Dr. Thomas M. Holland, lekár, vedec a docent na RUSH Institute for Healthy Aging na RUSH University, ktorý sa tiež nezúčastnil štúdie.

„Výsledky štúdie ostrovčekov od zosnulých darcov ponúkajú skutočne cenné poznatky o produkcii inzulínu v reakcii na rôzne makroživiny [ale] existujú obmedzenia pri priamom prenose týchto výsledkov na živých ľudí,“ povedal pre MNT.

Vnútorné prostredie živých organizmov vrátane faktorov, ako je prietok krvi, hladiny hormónov pre signalizáciu a interakcie nervového systému, môže ovplyvniť inzulínové reakcie a môže sa líšiť od „izolovaného“ prostredia beta ostrovčekov. Hoci štúdia zdôrazňuje variabilitu medzi jednotlivcami, žijúci ľudia pociťujú ďalšie vplyvy, ako je životný štýl, strava, stres a fyzická aktivita, ktoré môžu ďalej modulovať naše inzulínové reakcie.

„Okrem toho, zosnulí darcovia nemusia dokonale reprezentovať zdravú populáciu, najmä ak mali základné ochorenia, ktoré by mohli ovplyvniť funkciu pankreasu,“ poznamenal.

Autori štúdie tiež uznali obmedzenia pri uplatňovaní svojich výsledkov, ako napríklad nedostatok potvrdených diagnóz cukrovky 2. typu u darcov orgánov a absencia akýchkoľvek klinických štúdií na ľuďoch, ktoré by potvrdili ich zistenia.

Aké dôsledky to má pre praktizujúcich lekárov a verejnosť?

„Výsledky tejto štúdie otvárajú možnosť individualizovanejšieho plánu stravovania na liečbu cukrovky,“ povedala Sheri Gou, RDN, CDCES, registrovaná dietologička, certifikovaná špecialistka na starostlivosť a vzdelávanie diabetikov a majiteľka spoločnosti The Plant Strong Dietitian, ktorá sa do štúdie nezúčastnila.

Fung tiež zdôraznil, že zistenia tejto štúdie by mohli mať významný vplyv na stravovacie rozhodnutia.

„Inzulín môže spôsobiť priberanie na váhe a pre väčšinu ľudí je zníženie príjmu rafinovaných sacharidov veľmi dobrým spôsobom, ako znížiť hladinu inzulínu a vyvolať chudnutie. Pre niektorých ľudí však môže byť nízkotučná diéta účinnejšia,“ vysvetlil.

Autori štúdie na druhej strane na základe svojich zistení naznačili, že strava bohatá na bielkoviny by mohla byť prospešná pre ľudí s cukrovkou 2. typu. Zdôraznili však potrebu ďalšieho výskumu.

„Tradičné diabetické diéty sa v konečnom dôsledku zameriavajú na kontrolu sacharidov na základe dobre preukázanej súvislosti medzi glukózou a sekréciou inzulínu, najmä z rafinovaných obilnín a cukru,“ ale táto štúdia naznačuje potrebu individualizovaných prístupov založených na individuálnych inzulínových reakciách na rôzne makroživiny, povedal Holland.

„Rozdiel je do značnej miery geneticky podmienený, ako naznačuje štúdia,“ súhlasil Fung.

Gou k tejto téme povedal: „V budúcnosti môžu existovať genetické testy, ktoré lekár môže použiť na určenie najlepšieho pomeru makroživín pre inzulínovú odpoveď jednotlivca.“

Medzitým Holland radí ľuďom, aby dodržiavali aktuálne stravovacie odporúčania s otvorenou mysľou k úpravám. Úzko spolupracujte so svojím všeobecným lekárom alebo registrovaným dietológom, aby ste určili stravovacie návyky a zmeny životného štýlu, ktoré najlepšie podporujú vaše jedinečné potreby pre zdravú hladinu cukru v krvi a optimálne zdravie.