Szénhidrátok vs. zsírok és fehérjék: melyik okoz nagyobb inzulinfelszabadulást?

A Cell Metabolism folyóiratban megjelent új tanulmány rávilágít arra, hogy a különböző makrotápanyagok – szénhidrátok, fehérjék és zsírok – hogyan befolyásolhatják az inzulinelválasztást.

A tanulmány az inzulinválaszokat vizsgálta elhunyt donoroktól származó hasnyálmirigy-szigetekben, mind 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő, mind anélküli donoroktól, valamint őssejtekből származó hasnyálmirigy-szigetekben.

A hasnyálmirigy-szigetek a hasnyálmirigyben található sejtek apró csoportjai, beleértve a béta-sejteket is, amelyek kulcsszerepet játszanak a vércukorszint szabályozásában azáltal, hogy tápanyagokra válaszul hormonokat, például inzulint és glukagont termelnek.

Régóta ismert, hogy a szénhidrátok jelentős hatással vannak a vércukorszintre, inzulintermelést okozva, míg a fehérjék mérsékelt, a zsírok pedig minimális azonnali hatást fejtenek ki.

Ez a tanulmány azonban arra utal, hogy az inzulin szekréciója a tápanyagokra adott válaszként összetettebb és individualizáltabb lehet, mint azt korábban gondolták.

A kutatók elsőként azonosítottak olyan emberi hasnyálmirigy-szigetek alcsoportjait, amelyek nagyobb inzulinválaszt mutattak fehérjékre vagy zsírokra, mint szénhidrátokra.

Bár a hasnyálmirigy-szigeteken végzett laboratóriumi vizsgálatok nem feltétlenül alkalmazhatók élő emberekre, az eredmények jelentős következményekkel járhatnak a jövőbeli személyre szabott táplálkozási stratégiák kidolgozása szempontjából, amelyek célja a vércukorszint jobb szabályozása, végső soron pedig az általános egészségi állapot javítása.

Az egyes makrotápanyagok hatása az inzulinválaszra

A Brit Columbiai Egyetem kutatói azt vizsgálták, hogy az emberi hasnyálmirigy-szigetek hogyan választanak ki inzulint különböző tápanyagokra adott válaszként.

2016 és 2022 között a kutatók 140 különböző korú elhunyt donor hasnyálmirigy-szigeteit vizsgálták, beleértve a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedőket és azokat is, akik nem.

A szigetecskéket glükóznak (szénhidrátok), aminosavaknak (fehérjék) és zsírsavaknak (zsírok) tették ki, monitorozva az inzulinszekréciót.

A kutatók elemezték a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő és nem szenvedő donorok hasnyálmirigysejtjeiben bekövetkező génexpresszió-változásokat is, hogy megértsék azok hatását az inzulintermelésre.

Ribonukleinsav (RNS) szekvenálás és proteomikai analízis segítségével több mint 20 000 mRNS-t és körülbelül 8000 fehérjét mértek. Ez segített nekik felmérni az inzulintermelés és a génexpresszió változásai közötti kapcsolatot hasnyálmirigy-szigetek mintáiban.

A makrotápanyagok egyedi inzulinválaszt indukálnak a hasnyálmirigysejtekben

A jelenlegi ismeretek szerint a legtöbb donorsziget a legerősebb inzulinválaszt a glükózra, mérsékelt választ az aminosavakra és kismértékű választ a zsírsavakra mutatta.

A várakozásoknak megfelelően a nem cukorbeteg donoroktól származó szigetecskékhez képest a 2-es típusú cukorbeteg donoroktól származó szigetecskékben kevesebb inzulintermelő béta-sejt volt, a magas glükózszintre adott válaszként késleltetett inzulincsúcs, és összességében alacsonyabb glükózválasz volt megfigyelhető.

Bár az eredmények nagy része előre látható volt, akadtak meglepő eredmények is.

A donor hasnyálmirigy-szigetek körülbelül 9%-a reagált erősebben a fehérjékre, mint a szénhidrátokra, és 8%-a reagált erősebben a zsírokra.

Azok a szigetek, amelyek erősebben reagáltak a fehérjékre, gyakran 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő donoroktól származtak, de hasonló hosszú távú vércukorszinttel (HbA1c-vel mérve) rendelkeztek, mint a többiek. Ez a fokozott válasz azonban a fehérjékre hosszabb laboratóriumi tenyésztési idővel járt együtt.

Másrészt viszont a zsírokra erősebben reagáló szigetek általában rosszabb HbA1c-értékkel rendelkező donoroktól származtak, de egyébként hasonlóak voltak más donorokhoz. A kutatók feltételezik, hogy ez a zsírokra adott válasz összefüggésben lehet a béta-sejtek éretlenségével, ahogyan az éretlen őssejtekből származó szigeteknél megfigyelhető.

A variabilitás forrásának vizsgálata érdekében összehasonlították a donorok jellemzőit, és nem találtak különbséget a testtömegindexben (BMI) vagy az életkorban. Az inzulinválaszokban azonban nemek közötti különbségeket figyeltek meg.

Pontosabban, a férfiakhoz képest a női donoroktól származó szigetecskék kevesebb inzulint választottak ki mérsékelt glükóz expozícióra válaszul, ami azt jelentette, hogy sejtjeik kevésbé hatékonyan termelték az inzulint.

Ez összefüggésben lehet a cukorbetegségben ismert nemi különbségekkel, de ennek okait még meg kell állapítani.

Hogyan alkalmazhatók az eredmények élő emberekre?

Az élő emberekre vonatkozó lehetséges relevanciát tárgyalva Dr. Jason Fung orvos, az Elhízás Kódexe és a Diabétesz Kódexe című bestsellerkönyvek szerzője, aki nem vett részt a tanulmányban, megjegyezte: „Az elhunyt donorokat az általános népesség reprezentatív részének tekintik. Ez egy ésszerű feltételezés, de nem feltétlenül igaz.”

Dr. Thomas M. Holland, orvos-tudós és a RUSH Egyetem RUSH Egészséges Öregedés Intézetének docense, aki szintén nem vett részt a tanulmányban, további részleteket közölt.

„Az elhunyt donoroktól származó szigetecskéken végzett vizsgálat eredményei valóban értékes betekintést nyújtanak az inzulintermelésbe a különböző makrotápanyagokra adott válaszként [de] vannak korlátai annak, hogy ezeket az eredményeket közvetlenül élő emberekre lehessen átültetni” – mondta az MNT-nek.

Az élő szervezetek belső környezete, beleértve az olyan tényezőket, mint a véráramlás, a jelátvitelért felelős hormonok szintje és az idegrendszeri kölcsönhatások, befolyásolhatja az inzulinválaszt, és eltérhet a béta-szigetek „izolált” környezetétől. Bár a tanulmány kiemeli az egyének közötti változékonyságot, az élő emberek további hatásokat is tapasztalnak, mint például az életmód, az étrend, a stressz és a fizikai aktivitás, amelyek tovább modulálhatják az inzulinválaszunkat.

„Ezenkívül az elhunyt donorok nem feltétlenül képviselik tökéletesen az egészséges populációt, különösen akkor, ha olyan alapbetegségeik voltak, amelyek befolyásolhatják a hasnyálmirigy működését” – jegyezte meg.

A tanulmány szerzői elismerték az eredményeik alkalmazásának korlátait is, például a szervdonoroknál diagnosztizált 2-es típusú cukorbetegség hiányát, valamint az eredmények megerősítésére szolgáló emberi klinikai vizsgálatok hiányát.

Milyen következményekkel jár ez a gyakorló orvosokra és a lakosságra nézve?

„A tanulmány eredményei lehetőséget nyitnak egy személyre szabottabb étrendi terv kidolgozására a cukorbetegség kezelésére” – mondta Sheri Gou, RDN, CDCES, regisztrált dietetikus, okleveles diabétesz-gondozási és oktatási szakember, valamint a The Plant Strong Dietitian tulajdonosa, aki nem vett részt a tanulmányban.

Fung azt is hangsúlyozta, hogy a tanulmány eredményei jelentős következményekkel járhatnak az étrendi döntésekre nézve.

„Az inzulin súlygyarapodást okozhat, és a legtöbb ember számára a finomított szénhidrátbevitel csökkentése nagyon jó módja az inzulinszint csökkentésének és a fogyás beindításának. De egyesek számára az alacsony zsírtartalmú étrend hatékonyabb lehet” – magyarázta.

A tanulmány szerzői ezzel szemben azt sugallták, hogy a fehérjében gazdag étrend előnyös lehet a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedők számára az eredményeik alapján. Hangsúlyozták azonban a további kutatások szükségességét.

Végső soron „a hagyományos cukorbetegség diéták a szénhidrátbevitel szabályozására összpontosítanak, a glükóz és az inzulin szekréció, különösen a finomított gabonafélék és a cukor esetében, jól ismert kapcsolat alapján”, de ez a tanulmány arra utal, hogy személyre szabott megközelítésekre van szükség, amelyek az egyéni inzulinválaszokon alapulnak a különböző makrotápanyagokra, mondta Holland.

„A különbség nagyrészt genetikailag meghatározott, ahogy a tanulmány is mutatja” – értett egyet Fung.

Ezzel kapcsolatban Gou azt mondta: „A jövőben lehetnek olyan genetikai tesztek, amelyeket az orvosok felhasználhatnak az egyén inzulinválaszához legjobb makrotápanyag-arány meghatározására.”

Eközben Holland azt tanácsolja az embereknek, hogy kövessék a jelenlegi étkezési ajánlásokat, és legyenek nyitottak a változtatásokra. Szorosan működjenek együtt háziorvosukkal vagy regisztrált dietetikusukkal, hogy meghatározzák azokat az étkezési szokásokat és életmódbeli változtatásokat, amelyek a legjobban támogatják az egészséges vércukorszint és az optimális egészség iránti egyedi igényeiket.