Carbohidrați vs. grăsimi și proteine: care provoacă o eliberare mai mare de insulină?

Un nou studiu publicat în Cell Metabolism aruncă o lumină asupra modului în care diferiți macronutrienți - carbohidrați, proteine și grăsimi - pot influența secreția de insulină.

Studiul a examinat răspunsurile la insulină în insulele pancreatice de la donatori decedați, atât cu, cât și fără diabet de tip 2, și în insulele pancreatice derivate din celule stem.

Insulele pancreatice sunt mici grupuri de celule din pancreas, inclusiv celule beta, care joacă un rol cheie în reglarea nivelului de zahăr din sânge prin producerea de hormoni precum insulina și glucagonul, ca răspuns la nutrienți.

Se știe de mult timp că carbohidrații au un impact semnificativ asupra nivelului de zahăr din sânge, provocând o creștere bruscă a insulinei, în timp ce proteinele au un efect moderat, iar grăsimile au un efect imediat minim.

Totuși, acest studiu sugerează că secreția de insulină ca răspuns la nutrienți ar putea fi mai complexă și mai individualizată decât se credea anterior.

Pentru prima dată, cercetătorii au identificat subseturi de insule pancreatice umane care au prezentat un răspuns al insulinei mai mare la proteine sau grăsimi decât la carbohidrați.

Deși studiile de laborator efectuate asupra insulelor pancreatice s-ar putea să nu se transpună direct la persoanele vii, rezultatele ar putea avea implicații semnificative pentru viitoarele strategii nutriționale personalizate, menite să controleze mai bine nivelul zahărului din sânge, îmbunătățind în cele din urmă rezultatele generale ale sănătății.

Efectul fiecărui macronutrient asupra răspunsurilor la insulină

Cercetătorii de la Universitatea din British Columbia au studiat modul în care insulele pancreatice umane secretă insulină ca răspuns la diferiți nutrienți.

Între 2016 și 2022, cercetătorii au studiat insulele pancreatice de la 140 de donatori decedați de diferite vârste, inclusiv cei cu și fără diabet zaharat de tip 2.

Au expus insulele la glucoză (carbohidrați), aminoacizi (proteine) și acizi grași (grăsimi), monitorizând secreția de insulină.

Cercetătorii au analizat, de asemenea, modificările expresiei genelor în celulele pancreatice de la donatori cu și fără diabet zaharat de tip 2 pentru a înțelege impactul acestora asupra producției de insulină.

Folosind secvențierea acidului ribonucleic (ARN) și analiza proteomică, au măsurat peste 20.000 de ARNm și aproximativ 8.000 de proteine. Acest lucru i-a ajutat să evalueze relația dintre producția de insulină și modificările expresiei genelor în probele de insule pancreatice.

Macronutrienții induc răspunsuri unice la insulină în celulele pancreatice

Conform cunoștințelor actuale, majoritatea insulelor donatoare au prezentat cel mai puternic răspuns al insulinei la glucoză, un răspuns moderat la aminoacizi și un răspuns mic la acizii grași.

Așa cum era de așteptat, comparativ cu insulele de la donatori non-diabetici, insulele de la donatori cu diabet zaharat de tip 2 au avut mai puține celule beta producătoare de insulină, un vârf de insulină întârziat ca răspuns la glucoza ridicată și un răspuns general mai scăzut la glucoză.

Deși majoritatea rezultatelor erau previzibile, au existat și unele rezultate surprinzătoare.

Aproximativ 9% dintre insulele pancreatice donatoare au răspuns mai puternic la proteine decât la carbohidrați, iar 8% au răspuns mai puternic la grăsimi.

Insulele care au răspuns mai puternic la proteine proveneau adesea de la donatori cu diabet zaharat de tip 2, dar aveau niveluri similare pe termen lung ale zahărului din sânge (măsurate prin HbA1c) cu celelalte. Cu toate acestea, acest răspuns crescut la proteine a fost asociat cu timpi de cultură mai lungi în laborator.

Pe de altă parte, insulele care au răspuns mai puternic la grăsimi au provenit de obicei de la donatori cu valori mai scăzute ale HbA1c, dar au fost similare în rest cu alți donatori. Cercetătorii speculează că acest răspuns la grăsimi ar putea fi legat de imaturitatea celulelor beta, așa cum se observă la insulele derivate din celule stem imature.

Pentru a investiga sursa variației, au comparat caracteristicile donatorilor și nu au găsit diferențe în ceea ce privește indicele de masă corporală (IMC) sau vârsta. Cu toate acestea, au observat diferențe între sexe în ceea ce privește răspunsurile la insulină.

Mai exact, în comparație cu bărbații, insulele de la donatoarele de sex feminin au secretat mai puțină insulină ca răspuns la expunerea moderată la glucoză, ceea ce înseamnă că celulele lor au fost mai puțin eficiente în producerea de insulină.

Acest lucru poate fi legat de diferențele de sex cunoscute în diabet, dar motivele pentru aceasta rămân de stabilit.

Cum pot fi aplicate rezultatele la oameni vii?

Discutând despre potențiala relevanță pentru persoanele în viață, Dr. Jason Fung, medic și autor al bestsellerurilor The Obesity Code și The Diabetes Code, care nu a fost implicat în studiu, a remarcat: „Donatorii decedați sunt considerați reprezentativi pentru populația generală. Aceasta este o presupunere rezonabilă, dar nu neapărat adevărată.”

Dr. Thomas M. Holland, medic-cercetător și profesor asociat la Institutul RUSH pentru Îmbătrânire Sănătoasă din cadrul Universității RUSH, care nici el nu a fost implicat în studiu, a oferit detalii suplimentare.

„Rezultatele studiului efectuat pe insulele de la donatori decedați oferă informații cu adevărat valoroase despre producția de insulină ca răspuns la diferiți macronutrienți [dar] există limitări în transpunerea directă a acestor rezultate la persoane vii”, a declarat el pentru MNT.

Mediul intern al organismelor vii, inclusiv factori precum fluxul sanguin, nivelurile hormonilor de semnalizare și interacțiunile sistemului nervos, poate influența răspunsurile la insulină și poate diferi de mediul „izolat” al insulelor beta. Deși studiul evidențiază variabilitatea între indivizi, oamenii vii se confruntă cu influențe suplimentare, cum ar fi stilul de viață, dieta, stresul și activitatea fizică, care pot modula și mai mult răspunsurile noastre la insulină.

„În plus, donatorii decedați ar putea să nu reprezinte perfect populația sănătoasă, mai ales dacă aveau boli preexistente care ar putea afecta funcția pancreatică”, a remarcat el.

Autorii studiului au recunoscut, de asemenea, limitări în aplicarea rezultatelor lor, cum ar fi lipsa diagnosticelor confirmate de diabet zaharat de tip 2 la donatorii de organe și absența oricăror studii clinice pe oameni care să confirme descoperirile lor.

Ce implicații are acest lucru pentru medicii practicanți și pentru public?

„Rezultatele acestui studiu deschid posibilitatea unui plan de îngrijire alimentară mai individualizat pentru tratarea diabetului”, a declarat Sheri Gou, RDN, CDCES, dietetician înregistrat, specialist certificat în îngrijirea și educația diabetului și proprietara The Plant Strong Dietitian, care nu a fost implicată în studiu.

Fung a subliniat, de asemenea, că rezultatele acestui studiu ar putea avea implicații semnificative asupra alegerilor alimentare.

„Insulina poate cauza creștere în greutate, iar pentru majoritatea oamenilor, reducerea aportului de carbohidrați rafinați este o modalitate foarte bună de a reduce nivelul de insulină și de a induce pierderea în greutate. Dar pentru unii oameni, o dietă săracă în grăsimi poate fi mai eficientă”, a explicat el.

Autorii studiului, pe de altă parte, au sugerat că dietele bogate în proteine ar putea fi benefice pentru persoanele cu diabet zaharat de tip 2, pe baza descoperirilor lor. Cu toate acestea, au subliniat necesitatea unor cercetări suplimentare.

În cele din urmă, „dietele tradiționale pentru diabet se concentrează pe controlul carbohidraților, bazându-se pe legătura bine stabilită dintre glucoză și secreția de insulină, în special din cerealele rafinate și zahăr”, dar acest studiu sugerează necesitatea unor abordări individualizate bazate pe răspunsurile individuale ale insulinei la diferiți macronutrienți, a spus Holland.

„Diferența este în mare măsură determinată genetic, așa cum indică studiul”, a fost de acord Fung.

În acest sens, Gou a spus: „În viitor, ar putea exista teste genetice pe care un medic le poate folosi pentru a determina cel mai bun raport de macronutrienți pentru răspunsul la insulină al unui individ.”

Între timp, Holland sfătuiește oamenii să urmeze recomandările dietetice actuale, fiind deschiși la ideea de a face ajustări. Colaborați îndeaproape cu medicul de familie sau cu dieteticianul autorizat pentru a determina modelele alimentare și schimbările stilului de viață care răspund cel mai bine nevoilor dumneavoastră unice pentru niveluri sănătoase de zahăr din sânge și o sănătate optimă.