Υδατάνθρακες έναντι λιπών και πρωτεϊνών: ποιο προκαλεί μεγαλύτερη απελευθέρωση ινσουλίνης;

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Cell Metabolism ρίχνει φως στο πώς διαφορετικά μακροθρεπτικά συστατικά - υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λίπη - μπορούν να επηρεάσουν την έκκριση ινσουλίνης.

Η μελέτη εξέτασε τις αποκρίσεις στην ινσουλίνη σε νησίδια παγκρέατος από νεκρούς δότες, τόσο με όσο και χωρίς διαβήτη τύπου 2, και σε νησίδια παγκρέατος που προέρχονται από βλαστοκύτταρα.

Τα νησίδια του παγκρέατος είναι μικρές συστάδες κυττάρων στο πάγκρεας, συμπεριλαμβανομένων των βήτα κυττάρων, τα οποία παίζουν βασικό ρόλο στη ρύθμιση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα παράγοντας ορμόνες όπως η ινσουλίνη και η γλυκαγόνη σε απόκριση σε θρεπτικά συστατικά.

Είναι γνωστό εδώ και καιρό ότι οι υδατάνθρακες έχουν σημαντικό αντίκτυπο στα επίπεδα σακχάρου στο αίμα, προκαλώντας απότομη αύξηση της ινσουλίνης, ενώ οι πρωτεΐνες έχουν μέτρια επίδραση και τα λίπη έχουν ελάχιστη άμεση επίδραση.

Ωστόσο, αυτή η μελέτη υποδηλώνει ότι η έκκριση ινσουλίνης σε απόκριση σε θρεπτικά συστατικά μπορεί να είναι πιο περίπλοκη και εξατομικευμένη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.

Για πρώτη φορά, οι ερευνητές εντόπισαν υποσύνολα ανθρώπινων νησίδων του παγκρέατος που εμφάνισαν μεγαλύτερη απόκριση στην ινσουλίνη στις πρωτεΐνες ή τα λίπη παρά στους υδατάνθρακες.

Ενώ οι εργαστηριακές μελέτες σε νησίδια του παγκρέατος μπορεί να μην έχουν άμεση εφαρμογή σε ζώντες ανθρώπους, τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις σε μελλοντικές εξατομικευμένες στρατηγικές διατροφής για τον καλύτερο έλεγχο των επιπέδων σακχάρου στο αίμα, βελτιώνοντας τελικά τα συνολικά αποτελέσματα για την υγεία.

Επίδραση κάθε μακροθρεπτικού συστατικού στις αποκρίσεις στην ινσουλίνη

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας μελέτησαν πώς τα ανθρώπινα νησίδια του παγκρέατος εκκρίνουν ινσουλίνη ως απόκριση σε διαφορετικά θρεπτικά συστατικά.

Μεταξύ 2016 και 2022, οι ερευνητές μελέτησαν νησίδια παγκρέατος από 140 νεκρούς δότες διαφόρων ηλικιών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με και χωρίς διαβήτη τύπου 2.

Εξέθεσαν τα νησίδια σε γλυκόζη (υδατάνθρακες), αμινοξέα (πρωτεΐνες) και λιπαρά οξέα (λίπη), παρακολουθώντας την έκκριση ινσουλίνης.

Οι ερευνητές ανέλυσαν επίσης τις αλλαγές στην γονιδιακή έκφραση σε παγκρεατικά κύτταρα από δότες με και χωρίς διαβήτη τύπου 2 για να κατανοήσουν τον αντίκτυπό τους στην παραγωγή ινσουλίνης.

Χρησιμοποιώντας αλληλούχιση ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA) και πρωτεωμική ανάλυση, μέτρησαν περισσότερα από 20.000 mRNA και περίπου 8.000 πρωτεΐνες. Αυτό τους βοήθησε να αξιολογήσουν τη σχέση μεταξύ της παραγωγής ινσουλίνης και των αλλαγών στην γονιδιακή έκφραση σε δείγματα νησίδων του παγκρέατος.

Τα μακροθρεπτικά συστατικά προκαλούν μοναδικές αποκρίσεις ινσουλίνης στα κύτταρα του παγκρέατος

Σύμφωνα με την τρέχουσα γνώση, τα περισσότερα νησίδια δοτών εμφάνισαν την ισχυρότερη απόκριση στην ινσουλίνη στη γλυκόζη, μέτρια απόκριση στα αμινοξέα και μικρή απόκριση στα λιπαρά οξέα.

Όπως αναμενόταν, σε σύγκριση με τα νησίδια από μη διαβητικούς δότες, τα νησίδια από δότες με διαβήτη τύπου 2 είχαν λιγότερα βήτα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη, καθυστερημένη κορυφή ινσουλίνης σε απόκριση στην υψηλή γλυκόζη και συνολικά χαμηλότερη απόκριση γλυκόζης.

Ενώ τα περισσότερα από τα αποτελέσματα ήταν προβλέψιμα, υπήρξαν και κάποια εκπληκτικά αποτελέσματα.

Περίπου το 9% των νησίδων του παγκρέατος από δότες ανταποκρίθηκαν ισχυρότερα στις πρωτεΐνες παρά στους υδατάνθρακες και το 8% ανταποκρίθηκε ισχυρότερα στα λίπη.

Τα νησίδια που ανταποκρίθηκαν πιο έντονα στις πρωτεΐνες προέρχονταν συχνά από δότες με διαβήτη τύπου 2, αλλά είχαν παρόμοια μακροπρόθεσμα επίπεδα σακχάρου στο αίμα (μετρούμενα με HbA1c) με τα άλλα. Ωστόσο, αυτή η αυξημένη ανταπόκριση στις πρωτεΐνες συσχετίστηκε με μεγαλύτερους χρόνους καλλιέργειας στο εργαστήριο.

Από την άλλη πλευρά, τα νησίδια που ανταποκρίθηκαν πιο έντονα στα λίπη προέρχονταν συνήθως από δότες με χειρότερες τιμές HbA1c, αλλά κατά τα άλλα ήταν παρόμοια με άλλους δότες. Οι ερευνητές εικάζουν ότι αυτή η απόκριση στα λίπη μπορεί να σχετίζεται με την ανωριμότητα των βήτα κυττάρων, όπως παρατηρείται σε νησίδια που προέρχονται από ανώριμα βλαστοκύτταρα.

Για να διερευνήσουν την πηγή της διακύμανσης, συνέκριναν τα χαρακτηριστικά των δοτών και δεν βρήκαν διαφορές στον δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ) ή την ηλικία. Ωστόσο, παρατήρησαν διαφορές μεταξύ των φύλων στις αποκρίσεις στην ινσουλίνη.

Συγκεκριμένα, σε σύγκριση με τους άνδρες, τα νησίδια από γυναίκες δότριες εκκρίνουν λιγότερη ινσουλίνη σε απόκριση σε μέτρια έκθεση σε γλυκόζη, πράγμα που σημαίνει ότι τα κύτταρά τους ήταν λιγότερο αποτελεσματικά στην παραγωγή ινσουλίνης.

Αυτό μπορεί να σχετίζεται με γνωστές διαφορές φύλου στον διαβήτη, αλλά οι λόγοι για αυτό μένουν να προσδιοριστούν.

Πώς μπορούν τα αποτελέσματα να εφαρμοστούν σε ζωντανούς ανθρώπους;

Συζητώντας την πιθανή σχέση με τους ζωντανούς ανθρώπους, ο Δρ. Jason Fung, γιατρός και συγγραφέας των μπεστ σέλερ The Obesity Code και The Diabetes Code, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, σημείωσε: «Οι νεκροί δότες θεωρούνται αντιπροσωπευτικοί του γενικού πληθυσμού. Αυτή είναι μια λογική υπόθεση, αλλά όχι απαραίτητα αληθής».

Ο Δρ. Thomas M. Holland, γιατρός-επιστήμονας και αναπληρωτής καθηγητής στο Ινστιτούτο RUSH για Υγιή Γήρανση στο Πανεπιστήμιο RUSH, ο οποίος επίσης δεν συμμετείχε στη μελέτη, παρείχε περισσότερες λεπτομέρειες.

«Τα αποτελέσματα της μελέτης σε νησίδια από νεκρούς δότες προσφέρουν πραγματικά πολύτιμες πληροφορίες για την παραγωγή ινσουλίνης ως απόκριση σε διαφορετικά μακροθρεπτικά συστατικά [αλλά] υπάρχουν περιορισμοί στην άμεση μεταφορά αυτών των αποτελεσμάτων σε ζωντανούς ανθρώπους», δήλωσε στο MNT.

Το εσωτερικό περιβάλλον των ζωντανών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων παραγόντων όπως η ροή του αίματος, τα επίπεδα ορμονών για σηματοδότηση και οι αλληλεπιδράσεις του νευρικού συστήματος, μπορούν να επηρεάσουν τις αποκρίσεις στην ινσουλίνη και μπορεί να διαφέρουν από το «απομονωμένο» περιβάλλον των βήτα νησίδων. Αν και η μελέτη υπογραμμίζει τη μεταβλητότητα μεταξύ των ατόμων, οι ζωντανοί άνθρωποι βιώνουν πρόσθετες επιρροές όπως ο τρόπος ζωής, η διατροφή, το άγχος και η σωματική δραστηριότητα που μπορεί να τροποποιήσουν περαιτέρω τις αποκρίσεις μας στην ινσουλίνη.

«Επιπλέον, οι αποβιώσαντες δότες μπορεί να μην αντιπροσωπεύουν απόλυτα τον υγιή πληθυσμό, ειδικά αν είχαν υποκείμενες ασθένειες που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη λειτουργία του παγκρέατος», σημείωσε.

Οι συγγραφείς της μελέτης αναγνώρισαν επίσης περιορισμούς στην εφαρμογή των αποτελεσμάτων τους, όπως η έλλειψη επιβεβαιωμένων διαγνώσεων διαβήτη τύπου 2 σε δότες οργάνων και η απουσία κλινικών δοκιμών σε ανθρώπους για την επιβεβαίωση των ευρημάτων τους.

Ποιες είναι οι επιπτώσεις που έχει αυτό για τους ασκούμενους γιατρούς και το κοινό;

«Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης ανοίγουν την πιθανότητα για ένα πιο εξατομικευμένο σχέδιο διατροφικής φροντίδας για τη θεραπεία του διαβήτη», δήλωσε η Sheri Gou, RDN, CDCES, εγγεγραμμένη διαιτολόγος, πιστοποιημένη ειδικός στη φροντίδα και την εκπαίδευση του διαβήτη και ιδιοκτήτρια του The Plant Strong Dietitian, η οποία δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Ο Φανγκ τόνισε επίσης ότι τα ευρήματα αυτής της μελέτης θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στις διατροφικές επιλογές.

«Η ινσουλίνη μπορεί να προκαλέσει αύξηση βάρους και για τους περισσότερους ανθρώπους, η μείωση της πρόσληψης επεξεργασμένων υδατανθράκων είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μειωθούν τα επίπεδα ινσουλίνης και να προκληθεί απώλεια βάρους. Αλλά για ορισμένους ανθρώπους, μια δίαιτα χαμηλών λιπαρών μπορεί να είναι πιο αποτελεσματική», εξήγησε.

Οι συγγραφείς της μελέτης, από την άλλη πλευρά, υποστήριξαν ότι οι δίαιτες πλούσιες σε πρωτεΐνες θα μπορούσαν να είναι ωφέλιμες για άτομα με διαβήτη τύπου 2, βάσει των ευρημάτων τους. Ωστόσο, τόνισαν την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα.

Τελικά, «οι παραδοσιακές δίαιτες για τον διαβήτη επικεντρώνονται στον έλεγχο των υδατανθράκων με βάση την καθιερωμένη σχέση μεταξύ γλυκόζης και έκκρισης ινσουλίνης, ιδιαίτερα από τα επεξεργασμένα δημητριακά και τη ζάχαρη», αλλά αυτή η μελέτη υποδηλώνει την ανάγκη για εξατομικευμένες προσεγγίσεις που βασίζονται στις ατομικές αντιδράσεις στην ινσουλίνη σε διαφορετικά μακροθρεπτικά συστατικά, δήλωσε η Holland.

«Η διαφορά καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό γενετικά, όπως δείχνει η μελέτη», συμφώνησε ο Φανγκ.

Σε αυτό το σημείο, ο Gou είπε: «Στο μέλλον, μπορεί να υπάρχουν γενετικές εξετάσεις που ένας γιατρός μπορεί να χρησιμοποιήσει για να προσδιορίσει την καλύτερη αναλογία μακροθρεπτικών συστατικών για την απόκριση ενός ατόμου στην ινσουλίνη».

Εν τω μεταξύ, ο Holland συμβουλεύει τους ανθρώπους να ακολουθούν τις τρέχουσες διατροφικές συστάσεις με ανοιχτό μυαλό για να κάνουν προσαρμογές. Συνεργαστείτε στενά με τον γιατρό σας ή τον διαιτολόγο σας για να προσδιορίσετε τα διατροφικά πρότυπα και τις αλλαγές στον τρόπο ζωής που υποστηρίζουν καλύτερα τις μοναδικές σας ανάγκες για υγιή επίπεδα σακχάρου στο αίμα και βέλτιστη υγεία.