Sacharidy vs. tuky a bílkoviny: co způsobuje větší uvolňování inzulínu?

Nová studie publikovaná v časopise Cell Metabolism vrhá světlo na to, jak různé makroživiny – sacharidy, bílkoviny a tuky – mohou ovlivnit sekreci inzulínu.

Studie zkoumala inzulínové reakce v pankreatických ostrůvcích od zemřelých dárců, s diabetem 2. typu i bez něj, a v pankreatických ostrůvcích odvozených z kmenových buněk.

Pankreatické ostrůvky jsou malé shluky buněk ve slinivce břišní, včetně beta buněk, které hrají klíčovou roli v regulaci hladiny cukru v krvi produkcí hormonů, jako je inzulín a glukagon, v reakci na živiny.

Dlouho je známo, že sacharidy mají významný vliv na hladinu cukru v krvi a způsobují prudký nárůst inzulínu, zatímco bílkoviny mají mírný vliv a tuky minimální okamžitý účinek.

Tato studie však naznačuje, že sekrece inzulínu v reakci na živiny může být složitější a individualizovanější, než se dříve myslelo.

Vědci poprvé identifikovali podskupiny lidských pankreatických ostrůvků, které vykazovaly větší inzulínovou reakci na bílkoviny nebo tuky než na sacharidy.

I když laboratorní studie na pankreatických ostrůvcích nemusí být přímo přenosné na živé lidi, výsledky by mohly mít významný dopad na budoucí personalizované nutriční strategie pro lepší kontrolu hladiny cukru v krvi, což by v konečném důsledku zlepšilo celkové zdravotní výsledky.

Vliv jednotlivých makroživin na inzulínovou reakci

Výzkumníci z Univerzity Britské Kolumbie studovali, jak lidské pankreatické ostrůvky vylučují inzulín v reakci na různé živiny.

V letech 2016 až 2022 vědci studovali pankreatické ostrůvky od 140 zemřelých dárců různého věku, včetně těch s diabetem 2. typu i bez něj.

Vystavili ostrůvky glukóze (sacharidy), aminokyselinám (bílkoviny) a mastným kyselinám (tuky) a monitorovali sekreci inzulínu.

Výzkumníci také analyzovali změny v genové expresi v buňkách slinivky břišní od dárců s diabetem 2. typu a bez něj, aby pochopili jejich vliv na produkci inzulínu.

Pomocí sekvenování ribonukleové kyseliny (RNA) a proteomické analýzy změřili více než 20 000 mRNA a přibližně 8 000 proteinů. To jim pomohlo posoudit vztah mezi produkcí inzulínu a změnami v genové expresi ve vzorcích pankreatických ostrůvků.

Makronutrienty indukují jedinečné inzulínové reakce v buňkách slinivky břišní

Podle současných poznatků vykazovala většina dárcovských ostrůvků nejsilnější inzulínovou reakci na glukózu, střední reakci na aminokyseliny a malou reakci na mastné kyseliny.

Jak se očekávalo, ve srovnání s ostrůvky od dárců bez diabetu měly ostrůvky od dárců s diabetem 2. typu méně beta buněk produkujících inzulín, opožděný vrchol inzulínu v reakci na vysokou glukózu a celkově nižší glukózovou odpověď.

I když většina výsledků byla předvídatelná, objevily se i některé překvapivé výsledky.

Asi 9 % dárcovských pankreatických ostrůvků reagovalo silněji na bílkoviny než na sacharidy a 8 % reagovalo silněji na tuky.

Ostrůvky, které reagovaly na proteiny silněji, často pocházely od dárců s diabetem 2. typu, ale měly podobné dlouhodobé hladiny cukru v krvi (měřeno pomocí HbA1c) jako ostatní. Tato zvýšená reakce na proteiny však byla spojena s delší dobou kultivace v laboratoři.

Na druhou stranu, ostrůvky, které reagovaly silněji na tuky, obvykle pocházely od dárců s horšími hodnotami HbA1c, ale jinak byly podobné ostatním dárcům. Vědci spekulují, že tato reakce na tuky může souviset s nezralostí beta buněk, jak je vidět u ostrůvků odvozených z nezralých kmenových buněk.

Aby prozkoumali zdroj variací, porovnali charakteristiky dárců a nenašli žádné rozdíly v indexu tělesné hmotnosti (BMI) ani ve věku. Pozorovali však rozdíly v inzulínové odpovědi mezi pohlavími.

Konkrétně, ve srovnání s muži, ostrůvky od dárkyň vylučovaly méně inzulínu v reakci na mírnou expozici glukóze, což znamená, že jejich buňky byly méně účinné při produkci inzulínu.

To může souviset se známými rozdíly mezi pohlavími u diabetu, ale důvody pro to je třeba teprve zjistit.

Jak lze výsledky aplikovat na žijící lidi?

Dr. Jason Fung, lékař a autor bestsellerů The Obesity Code a The Diabetes Code, který se studie nezúčastnil, hovořil o potenciálním významu pro žijící lidi a poznamenal: „Zesnulí dárci jsou považováni za reprezentativní pro běžnou populaci. To je rozumný předpoklad, ale nemusí to být nutně pravda.“

Dr. Thomas M. Holland, lékař, vědec a docent na RUSH Institute for Healthy Aging na RUSH University, který se studie rovněž nezúčastnil, poskytl další podrobnosti.

„Výsledky studie ostrůvků od zemřelých dárců nabízejí skutečně cenné poznatky o produkci inzulínu v reakci na různé makroživiny, [ale] existují omezení v přímém přenesení těchto výsledků na živé lidi,“ řekl pro MNT.

Vnitřní prostředí živých organismů, včetně faktorů, jako je průtok krve, hladiny hormonů pro signalizaci a interakce nervového systému, může ovlivňovat inzulínové reakce a může se lišit od „izolovaného“ prostředí beta ostrůvků. Ačkoli studie zdůrazňuje variabilitu mezi jednotlivci, žijící lidé čelí dalším vlivům, jako je životní styl, strava, stres a fyzická aktivita, které mohou dále modulovat naše inzulínové reakce.

„Navíc zesnulí dárci nemusí dokonale reprezentovat zdravou populaci, zejména pokud měli základní onemocnění, která by mohla ovlivnit funkci slinivky břišní,“ poznamenal.

Autoři studie také uznali omezení v aplikaci svých výsledků, jako je nedostatek potvrzených diagnóz diabetu 2. typu u dárců orgánů a absence jakýchkoli klinických studií na lidech, které by potvrdily jejich zjištění.

Jaké to má důsledky pro praktikující lékaře a veřejnost?

„Výsledky této studie otevírají možnost individualizovanějšího dietního plánu pro léčbu diabetu,“ uvedla Sheri Gou, RDN, CDCES, registrovaná dietoložka, certifikovaná specialistka na péči a vzdělávání diabetiků a majitelka The Plant Strong Dietitian, která se studie nezúčastnila.

Fung také zdůraznil, že zjištění této studie by mohla mít významné důsledky pro stravovací návyky.

„Inzulín může způsobit přibírání na váze a pro většinu lidí je snížení příjmu rafinovaných sacharidů velmi dobrým způsobem, jak snížit hladinu inzulínu a vyvolat úbytek hmotnosti. Pro některé lidi však může být nízkotučná dieta účinnější,“ vysvětlil.

Autoři studie naopak na základě svých zjištění naznačili, že strava bohatá na bílkoviny by mohla být pro lidi s diabetem 2. typu prospěšná. Zdůraznili však potřebu dalšího výzkumu.

„Tradiční diabetické diety se nakonec zaměřují na kontrolu sacharidů na základě dobře zavedené vazby mezi glukózou a sekrecí inzulínu, zejména z rafinovaných obilovin a cukru,“ ale tato studie naznačuje potřebu individualizovaných přístupů založených na individuálních inzulínových reakcích na různé makroživiny, uvedl Holland.

„Rozdíl je do značné míry geneticky podmíněn, jak naznačuje studie,“ souhlasil Fung.

Gou k tomuto bodu uvedl: „V budoucnu by mohly existovat genetické testy, které lékař může použít k určení nejlepšího poměru makroživin pro inzulínovou odpověď jednotlivce.“

Holland mezitím radí lidem, aby dodržovali současná stravovací doporučení s otevřenou myslí k provádění úprav. Úzce spolupracujte se svým praktickým lékařem nebo registrovaným dietologem, abyste určili stravovací návyky a změny životního stylu, které nejlépe podporují vaše jedinečné potřeby pro zdravou hladinu cukru v krvi a optimální zdraví.