Въглехидрати срещу мазнини и протеини: кое предизвиква по-голямо отделяне на инсулин?

Ново проучване, публикувано в Cell Metabolism, хвърля светлина върху това как различните макронутриенти - въглехидрати, протеини и мазнини - могат да повлияят на секрецията на инсулин.

Проучването изследва инсулиновите отговори в панкреатичните островчета от починали донори, както със, така и без диабет тип 2, и в панкреатичните островчета, получени от стволови клетки.

Панкреатичните островчета са малки струпвания от клетки в панкреаса, включително бета-клетки, които играят ключова роля в регулирането на нивата на кръвната захар, като произвеждат хормони като инсулин и глюкагон в отговор на хранителни вещества.

Отдавна е известно, че въглехидратите имат значително влияние върху нивата на кръвната захар, причинявайки скок на инсулина, докато протеините имат умерен ефект, а мазнините имат минимален незабавен ефект.

Това проучване обаче предполага, че секрецията на инсулин в отговор на хранителни вещества може да е по-сложна и индивидуализирана, отколкото се смяташе досега.

За първи път изследователи са идентифицирали подгрупи от човешки панкреатични островчета, които показват по-силен инсулинов отговор към протеини или мазнини, отколкото към въглехидрати.

Въпреки че лабораторните изследвания върху панкреатичните островчета може да не са приложими директно върху живи хора, резултатите биха могли да имат значителни последици за бъдещи персонализирани хранителни стратегии за по-добър контрол на нивата на кръвната захар, което в крайна сметка ще подобри цялостните здравни резултати.

Влияние на всеки макронутриент върху инсулиновите реакции

Изследователи от Университета на Британска Колумбия са изследвали как човешките панкреатични островчета отделят инсулин в отговор на различни хранителни вещества.

Между 2016 и 2022 г. изследователите са изследвали панкреатични островчета от 140 починали донори на различна възраст, включително такива със и без диабет тип 2.

Те изложили островчетата на глюкоза (въглехидрати), аминокиселини (протеини) и мастни киселини (мазнини), наблюдавайки секрецията на инсулин.

Изследователите също анализираха промените в генната експресия в панкреатичните клетки от донори със и без диабет тип 2, за да разберат тяхното въздействие върху производството на инсулин.

Използвайки секвениране на рибонуклеинова киселина (РНК) и протеомичен анализ, те измериха повече от 20 000 мРНК и около 8000 протеина. Това им помогна да оценят връзката между производството на инсулин и промените в генната експресия в проби от панкреатични островчета.

Макронутриентите предизвикват уникални инсулинови реакции в панкреатичните клетки

Според настоящите разбирания, повечето донорски островчета показват най-силен инсулинов отговор към глюкоза, умерен отговор към аминокиселини и слаб отговор към мастни киселини.

Както се очакваше, в сравнение с островните клетки от донори без диабет, островните клетки от донори с диабет тип 2 имаха по-малко бета-клетки, произвеждащи инсулин, забавен инсулинов пик в отговор на висока глюкоза и като цяло по-нисък глюкозен отговор.

Въпреки че повечето резултати бяха предвидими, имаше и някои изненадващи.

Около 9% от донорските панкреатични островчета реагират по-силно на протеини, отколкото на въглехидрати, а 8% реагират по-силно на мазнини.

Островчетата, които са реагирали по-силно на протеините, често са били от донори с диабет тип 2, но са имали сходни дългосрочни нива на кръвна захар (измерени чрез HbA1c) като останалите. Този повишен отговор на протеините обаче е бил свързан с по-дълго време на култивиране в лабораторията.

От друга страна, островните клетки, които реагират по-силно на мазнини, обикновено са от донори с по-лоши стойности на HbA1c, но иначе са подобни на другите донори. Изследователите предполагат, че тази реакция към мазнините може да е свързана с незрялост на бета-клетките, както се наблюдава при островните клетки, получени от незрели стволови клетки.

За да изследват източника на вариациите, те сравнили характеристиките на донорите и не открили разлики в индекса на телесна маса (ИТМ) или възрастта. Въпреки това, те наблюдавали половите разлики в инсулиновите отговори.

По-конкретно, в сравнение с мъжете, островните клетки от жени донори отделят по-малко инсулин в отговор на умерено излагане на глюкоза, което означава, че техните клетки са по-малко ефективни в производството на инсулин.

Това може да е свързано с известните полови разлики при диабет, но причините за това все още не са установени.

Как резултатите могат да се приложат към живи хора?

Обсъждайки потенциалната значимост за живите хора, д-р Джейсън Фънг, лекар и автор на бестселъри „Кодът за затлъстяване“ и „Кодът за диабет“, който не е участвал в проучването, отбеляза: „Починалите донори се считат за представителни за общата популация. Това е разумно предположение, но не е непременно вярно.“

Д-р Томас М. Холанд, лекар-учен и доцент в Института за здравословно стареене RUSH към университета RUSH, който също не е участвал в проучването, предостави допълнителни подробности.

„Резултатите от проучването върху островчета от починали донори предлагат наистина ценна информация за производството на инсулин в отговор на различни макронутриенти, [но] има ограничения при директното пренасяне на тези резултати върху живи хора“, каза той пред MNT.

Вътрешната среда на живите организми, включително фактори като кръвния поток, нивата на хормоните за сигнализация и взаимодействията на нервната система, може да повлияе на инсулиновите реакции и може да се различава от „изолираната“ среда на бета островчетата. Въпреки че проучването подчертава вариабилността между отделните индивиди, живите хора изпитват допълнителни влияния като начин на живот, диета, стрес и физическа активност, които могат допълнително да модулират инсулиновите ни реакции.

„Освен това, починалите донори може да не представляват перфектно здравото население, особено ако са имали основни заболявания, които биха могли да повлияят на функцията на панкреаса“, отбеляза той.

Авторите на изследването също така признават ограниченията при прилагането на своите резултати, като например липсата на потвърдени диагнози диабет тип 2 при донори на органи и липсата на каквито и да било клинични изпитвания върху хора, които да потвърдят техните открития.

Какви са последиците от това за практикуващите лекари и обществеността?

„Резултатите от това проучване откриват възможността за по-индивидуализиран план за хранене за лечение на диабет“, каза Шери Гоу, RDN, CDCES, регистриран диетолог, сертифициран специалист по грижи и обучение за диабет и собственик на The Plant Strong Dietitian, която не е участвала в проучването.

Фунг също така подчерта, че резултатите от това проучване биха могли да имат значителни последици за хранителните избори.

„Инсулинът може да причини покачване на тегло и за повечето хора намаляването на приема на рафинирани въглехидрати е много добър начин за понижаване на нивата на инсулин и предизвикване на загуба на тегло. Но за някои хора диетата с ниско съдържание на мазнини може да е по-ефективна“, обясни той.

Авторите на изследването, от друга страна, предполагат, че богатите на протеини диети биха могли да бъдат полезни за хора с диабет тип 2, въз основа на техните открития. Те обаче подчертаха необходимостта от по-нататъшни изследвания.

В крайна сметка „традиционните диети за диабет се фокусират върху контрола на въглехидратите, базиран на добре установената връзка между глюкозата и секрецията на инсулин, особено от рафинирани зърнени храни и захар“, но това проучване предполага необходимостта от индивидуализирани подходи, основани на индивидуалните инсулинови отговори на различни макронутриенти, каза Холанд.

„Разликата е до голяма степен генетично обусловена, както показва проучването“, съгласи се Фунг.

По този въпрос Гоу каза: „В бъдеще може да има генетични тестове, които лекарят може да използва, за да определи най-доброто съотношение на макронутриентите за инсулиновия отговор на даден индивид.“

Междувременно, Холанд съветва хората да следват настоящите хранителни препоръки с отворено съзнание за правене на корекции. Работете в тясно сътрудничество с вашия личен лекар или регистриран диетолог, за да определите хранителните модели и промените в начина на живот, които най-добре отговарят на вашите уникални нужди за здравословни нива на кръвната захар и оптимално здраве.