- Давно известно, что потребление углеводов влияет на уровень сахара в крови, приводя к выделению инсулина клетками поджелудочной железы больше, чем других питательных веществ.
- Новые лабораторные исследования показывают, что у людей на самом деле могут проявляться уникальные инсулиновые реакции на различные питательные вещества, причем у некоторых людей наблюдаются более выраженные реакции на белки или жиры.
- Пока неясно, применимы ли эти результаты к живым людям, но эксперты настроены оптимистично и полагают, что дальнейшие клинические исследования позволят усовершенствовать персонализированные стратегии питания для контроля уровня сахара в крови.
Новаторское исследование опубликовано в
В ходе исследования изучалась реакция инсулина в островках поджелудочной железы умерших людей-доноров с диабетом 2 типа и без него, а также в островках поджелудочной железы, полученных из стволовых клеток.
Островки поджелудочной железы — это небольшие скопления клеток поджелудочной железы, включая бета-клетки, которые играют важную роль в регулировании уровня сахара в крови путем выработки гормонов, таких как инсулин и глюкагон, в ответ на потребление питательных веществ.
Давно известно, что углеводы существенно влияют на уровень сахара в крови, вызывая выброс инсулина, в то время как белки оказывают умеренное воздействие, а жиры оказывают минимальное непосредственное воздействие.
Однако это исследование предполагает, что секреция инсулина в ответ на питательные вещества на самом деле может быть более сложной и индивидуальной, чем считалось ранее.
Впервые исследователи выявили подгруппы островков поджелудочной железы человека, демонстрирующие более выраженную реакцию инсулина на белки или жиры, чем на углеводы.
Хотя результаты лабораторных исследований островков поджелудочной железы, возможно, не будут напрямую применимы к живым людям, их результаты могут существенно повлиять на будущие персонализированные стратегии питания для лучшего контроля уровня сахара в крови, что в конечном итоге улучшит общие результаты лечения.
Влияние каждого макронутриента на реакцию инсулина
Исследователи из Университета Британской Колумбии изучали, как островки поджелудочной железы человека секретируют инсулин в ответ на различные питательные вещества.
В период с 2016 по 2022 год исследователи исследовали островки поджелудочной железы 140 умерших доноров разного возраста, в том числе страдающих и не страдающих диабетом 2 типа.
Они подвергали островки воздействию глюкозы (углеводов), аминокислот (белков) и жирных кислот (жиров), одновременно отслеживая секрецию инсулина.
Исследователи также проанализировали изменения экспрессии генов в клетках поджелудочной железы доноров с диабетом 2 типа и без него, чтобы понять их влияние на выработку инсулина.
С использованием
Макронутриенты вызывают уникальные инсулиновые реакции в клетках поджелудочной железы
Согласно современным представлениям, островки большинства доноров показали наиболее сильную реакцию инсулина на глюкозу, умеренную реакцию на аминокислоты и слабую реакцию на жирные кислоты.
Как и ожидалось, по сравнению с островками от доноров без диабета, островки от доноров с диабетом 2 типа имели меньшее количество бета-клеток, продуцирующих инсулин, задержку пикового времени инсулина в ответ на высокий уровень глюкозы и более низкую реакцию инсулина на глюкозу в целом.
Хотя многие результаты были ожидаемыми, были и неожиданные.
Около 9% панкреатических островков доноров сильнее отреагировали на белки, чем на углеводы, а 8% сильнее отреагировали на жиры.
Островки, которые реагировали сильнее на белки, часто брали у доноров с диабетом 2 типа, но у которых были схожие долгосрочные уровни сахара в крови (измеренные по HbA1c), как и у других. Однако эта повышенная реакция на белок была связана с более длительным временем лабораторной культуры.
С другой стороны, островки, которые реагировали сильнее на жиры, обычно были от доноров с худшим уровнем HbA1c, но в остальном были похожи на других доноров. Исследователи предполагают, что эта реакция на жир может быть связана с незрелостью бета-клеток, как это наблюдается в незрелых островковых клетках, полученных из стволовых клеток.
При исследовании источника вариаций они сравнили характеристики доноров и не обнаружили различий по индексу массы тела (ИМТ) или возрасту. Однако они наблюдали половые различия в реакциях инсулина.
В частности, по сравнению с самцами, женские островки-доноры секретировали меньше инсулина в ответ на умеренное воздействие глюкозы, что означает, что их клетки не были столь эффективны в выработке инсулина.
Это может быть связано с известными половыми различиями в заболеваемости диабетом, но основные причины еще предстоит определить.
В целом, результаты показывают, что реакции инсулина на различные питательные вещества могут различаться у разных людей. Однако авторы отмечают, что неясно, вызвана ли эта изменчивость естественными различиями в реакциях островковых клеток поджелудочной железы или же за этими различиями стоит адаптация к лабораторным условиям.
Примечательно, что они не наблюдали одинакового уровня различных ответов на различные макронутриенты в панкреатических островках мышей мужского и женского пола разного возраста. Это потенциально подтверждает идею о том, что лабораторные условия могли повлиять на ответы человеческих островков.
Как полученные результаты можно применить к живым людям?
Медицинские новости сегодня беседовал с Джейсоном Фунгом, доктором медицины, врачом и автором бестселлеров по версии New York Times «Код ожирения» и «Код диабета», который не принимал участия в исследовании.
Обсуждая потенциальную значимость для живых людей, Фанг заметил: «Предполагается, что умершие доноры отражают общую популяцию. Это разумное предположение, но не обязательно верное».
Томас М. Холланд, доктор медицинских наук, магистр наук, врач-ученый и доцент Института здорового старения RUSH, Университета RUSH, Колледжа медицинских наук, который также не принимал участия в исследовании, предоставил дополнительные подробности.
«Результаты исследования островков поджелудочной железы умерших доноров предлагают действительно ценную информацию о выработке инсулина в ответ на различные макронутриенты, но существуют ограничения при непосредственном переносе этих результатов на живых людей», — сказал он. МНТ.
Окружающая среда в живых организмах, включая такие факторы, как кровоток, уровни гормонов для сигнализации и взаимодействия нервной системы, может влиять на реакцию инсулина и может отличаться от среды «изолированных» бета-островковых клеток. Хотя исследование подчеркивает изменчивость среди людей, живые люди испытывают дополнительные влияния, такие как факторы образа жизни, такие как диета, стресс и физическая активность, которые могут дополнительно модулировать наши реакции инсулина.
— Томас М. Холланд, доктор медицины, магистр наук
«Кроме того, умершие доноры могут не полностью представлять здоровую популяцию, особенно если у них были сопутствующие заболевания, которые могли повлиять на функцию поджелудочной железы», — отметил он.
Авторы исследования также признали ограничения в применении своих результатов, такие как отсутствие подтвержденных диагнозов диабета 2 типа у доноров органов и отсутствие каких-либо клинических испытаний на людях, подтверждающих их выводы.
Они надеются, что их исследование вдохновит на проведение клинических исследований с участием более крупных и разнообразных групп, что повысит применимость их результатов в реальных условиях.
Каковы последствия для специалистов и общественности?
«Результаты этого исследования открывают двери для возможности создания более индивидуального плана диетической помощи при лечении диабета», — сказала Шери Гоу, сертифицированный диетолог, CDCES, зарегистрированный диетолог, сертифицированный специалист по лечению диабета и образованию, а также владелица The Plant Strong Dietitian, которая не принимала участия в исследовании.
Фунг также подчеркнул, что результаты этого исследования могут иметь большое значение для выбора рациона питания.
«Инсулин может вызывать увеличение веса, и для большинства людей сокращение потребления рафинированных углеводов является очень хорошим методом снижения инсулина и провоцирования потери веса. Но для некоторых людей диета с низким содержанием жиров может быть более эффективной», — пояснил он.
Авторы исследования, с другой стороны, предположили, что диеты с высоким содержанием белка могут принести пользу людям с диабетом 2 типа на основе их результатов. Однако они подчеркнули необходимость дальнейших исследований.
В конечном счете, «традиционные диеты для больных диабетом сосредоточены на контроле углеводов, основанном на хорошо известной связи между глюкозой и секрецией инсулина, в частности, очищенных зерновых и сахара», но это исследование предполагает необходимость персонализированных подходов, основанных на индивидуальных реакциях инсулина на различные макронутриенты, сказал Холланд.
«Как показало исследование, эта разница во многом обусловлена генетически», — соглашается Фунг.
По этому поводу Гоу сказал: «В будущем, возможно, появятся генетические тесты, которые практикующий врач сможет использовать для определения соотношения макронутриентов, наилучшего для индивидуальной реакции на инсулин».
В то же время Холланд советует людям следовать