Надежный источник пролило новый свет на то, как различные макроэлементы — углеводы, белки и жиры — могут влиять на секрецию инсулина.
В исследовании изучались реакции на инсулин в островках поджелудочной железы у умерших доноров-людей с диабетом 2 типа и без него, а также в островках поджелудочной железы, полученных из стволовых клеток.
Островки поджелудочной железы представляют собой небольшие скопления клеток поджелудочной железы, включая бета-клетки, которые играют решающую 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 вносят значительный вклад в уровень сахара в крови, стимулируя 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 идентифицировали подмножества островков поджелудочной железы человека, демонстрирующих более выраженный инсулиновый ответ на белки или жиры, чем на углеводы.
Хотя лабораторные исследования островков поджелудочной железы могут не применяться непосредственно к живым людям, полученные результаты могут существенно повлиять на будущие персонализированные стратегии питания для лучшего контроля уровня сахара в крови, что в конечном итоге улучшит общее состояние здоровья.
Исследователи из Университета Британской Колумбии изучили, как островки поджелудочной железы человека выделяют инсулин в ответ на различные питательные вещества.
В период с 2016 по 2022 год исследователи исследовали островки поджелудочной железы у 140 умерших доноров разного возраста, включая лиц с сахарным диабетом 2 типа и без него.
Они подвергали островки воздействию глюкозы (углеводов), аминокислот (белков) и жирных кислот (жиров), контролируя секрецию инсулина.
Исследователи также проанализировали изменения экспрессии генов в клетках поджелудочной железы у доноров с сахарным диабетом 2 типа и без него, чтобы понять их влияние на выработку инсулина.
Использование рибонуклеиновая кислота (РНК)надежный источник секвенируя и проводя протеомный анализ, они измерили более 20 000 информационные РНК (mRNA)надежный источник и около 8000 белков. Это помогло им оценить связь между выработкой инсулина и изменениями экспрессии генов в образцах островков поджелудочной железы.
Согласно современным представлениям, островки большинства доноров показали самую 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, в островках от доноров с диабетом 2 типа было меньше бета-клеток, продуцирующих инсулин, наблюдалась задержка времени пикового введения инсулина в ответ на высокий уровень глюкозы и более низкая реакция инсулина на глюкозу в целом.
Хотя большая часть результатов была ожидаемой, были получены и неожиданные результаты.
Около 9% островков поджелудочной железы доноров сильнее реагировали на белки, чем на углеводы, и 8% сильнее реагировали на жиры.
Островки, которые сильнее реагировали на белки, часто поступали от доноров с сахарным диабетом 2 типа, но имели аналогичный долгосрочный уровень сахара в крови (измеряемый по HbA1c), как и другие. Однако этот повышенный белковый ответ был связан с более длительным временем культивирования в лабораторных условиях.
С другой стороны, островки, которые сильнее реагировали на жиры, обычно были получены от доноров с худшим уровнем HbA1c, но в остальном были похожи на другие доноры. Исследователи предполагают, что такая реакция на жир может быть вызвана незрелостью бета-клеток, как это наблюдается в незрелых островковых клетках, полученных из стволовых клеток.
Исследуя источник различий, они сравнили характеристики доноров и не обнаружили различий по индексу массы тела (ИМТ) или возрасту. Однако они наблюдали половые различия в реакции на инсулин.
В частности, по сравнению с мужчинами, донорские островки женщин выделяли меньше инсулина в ответ на умеренное воздействие глюкозы, а это означает, что их клетки не так эффективно вырабатывали инсулин.
Это может быть связано с известными половыми различиями при диабете, но основные причины еще предстоит определить.
В целом, результаты показывают, что реакция инсулина на различные питательные вещества может различаться у разных людей. Однако авторы отмечают, что неясно, действительно ли эта вариабельность обусловлена естественными различиями в реакциях островковых клеток поджелудочной железы или за различиями стояла адаптация к лабораторным условиям.
Примечательно, что они не наблюдали одинакового уровня различных реакций на различные макроэлементы в островках поджелудочной железы самцов и самок мышей разного возраста. Это потенциально подтверждает идею о том, что лабораторные условия могли влиять на реакцию человеческих островков.
Новости медицины сегодня поговорили с Джейсоном Фангом, доктором медицинских наук, врачом и автором бестселлеров New York Times «Кодекс ожирения» и «Кодекс диабета», который не принимал участия в исследовании.
Обсуждая потенциальную значимость для живых людей, Фунг заметил: “Предполагается, что умершие доноры отражают население в целом. Это разумное предположение, но не обязательно верное”.
Томас М. Холланд, доктор медицинских наук, врач-ученый и доцент Института здорового старения РАША, Университет РАША, Колледж медицинских наук, который также не участвовал в исследовании, предоставил дополнительные подробности.
“Результаты исследования островков поджелудочной железы умерших доноров дают действительно ценную информацию о выработке инсулина в ответ на различные макроэлементы, [но] существуют ограничения при непосредственном применении этих результатов к живым людям”, — сказал он MNT.
Окружающая среда в живых организмах, включая такие факторы, как кровоток, уровни гормонов для передачи сигналов и взаимодействия нервной системы, может влиять на реакцию на инсулин и может отличаться от “изолированной” среды бета-островковых клеток. Хотя исследование подчеркивает различия между индивидуумами, живые люди испытывают дополнительные влияния, такие как факторы образа жизни, такие как диета, стресс и физическая активность, которые могут дополнительно модулировать наши реакции на инсулин. — Томас М. Холланд, доктор медицинских наук, MS
“Кроме того, умершие доноры могут не полностью представлять здоровое население, 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 сахарного диабета 2 типа у доноров органов и отсутствие каких-либо клинических испытаний на людях, подтверждающих их выводы.
Они надеются, что их исследование вдохновит на клинические исследования с участием более крупных и разнообразных групп, что повысит применимость их результатов к реальным условиям.
“Результаты этого исследования открывают возможности для разработки более индивидуального плана диетического питания для лечения диабета”, — сказала Шери Гоу, RDN, CDCES, зарегистрированный диетолог, сертифицированный специалист по лечению диабета и образованию и владелец The Plant Strong Dietitian, которая не участвовала в исследовании.
Фунг также подчеркнула, что результаты этого исследования могут иметь важное значение для выбора рациона питания.
“Инсулин может вызвать увеличение веса, и для большинства людей сокращение рафинированных углеводов является очень хорошим методом снижения уровня инсулина и провоцирования похудения. Но для некоторых людей диета с низким содержанием жиров может быть более эффективной ”, — объяснил он.
Авторы исследования, с другой стороны, предположили, что богатые белком диеты могут принести пользу людям с сахарным диабетом 2 типа на основе их результатов. Однако они подчеркнули необходимость дальнейших исследований.
В конечном счете, “традиционные диеты при диабете сосредоточены на контроле углеводов, основанных на хорошо установленной связи между глюкозой и секрецией инсулина, особенно рафинированных злаков и сахара”, но это исследование предполагает необходимость персонализированных подходов, основанных на индивидуальной реакции инсулина на различные макроэлементы, — сказал Холланд.
“Разница во многом генетически обусловлена, как показало исследование”, — согласился Фунг.
На данный момент, по словам Гоу, “В будущем могут появиться генетические тесты, которые практикующий врач сможет использовать для определения соотношения макроэлементов, которое лучше всего подходит для индивидуальной реакции на инсулин”.
Тем временем Холланд советует людям соблюдать текущие рекомендации по питаниюнадежный источник с готовностью вносить коррективы. Тесно сотрудничайте со своим лечащим врачом или зарегистрированным диетологом, чтобы определить схемы питания и изменения образа жизни, которые наилучшим образом соответствуют вашим уникальным потребностям в поддержании здорового уровня сахара в крови и оптимального состояния здоровья.
