Intervalltreening "ümberprogrammeerib" maksa ja vähendab insuliiniresistentsust II tüüpi diabeedi korral

Teaduslikud aruanded esitlevad prekliinilist uuringut: kaheksa nädalat kestnud kõrge intensiivsusega intervalltreening (HIIT) indutseeritud 2. tüüpi diabeediga rottidel vähendas insuliiniresistentsust ja „parandas“ maksa ainevahetust. Põhitegur on suhteliselt uus adipokiin speksiin (SPX): selle tase seerumis ja maksas suurenes HIIT-i ajal ning koos sellega suurenes GALR2 retseptori ja lipolüüsi ning mitokondriaalse funktsiooniga seotud ainevahetusregulaatorite ekspressioon maksas. Autorid sõnastavad selle hoolikalt: need on seosed, kuid sobivad hästi ideega, et osa treeningu kasulikkusest diabeedi korral on vahendatud speksiin → maksa telje kaudu.

Uuringu taust

Insuliiniresistentsus maksas on üks II tüüpi diabeedi keskseid „ajameid“: maks jätkab glükoosi tootmist (glükoneogenees) ja rasva sünteesimist (lipogenees) isegi siis, kui insuliinisignaal ütleb „stopp“. Selle seisundi modelleerimiseks prekliinilistes uuringutes kasutatakse sageli rottide raviskeemi kõrge rasvasisaldusega dieet + madala annuse streptozototsiin (HFD+STZ): rasvumine ja põletik HFD metabolismi tõttu nihutavad ning STZ „haakib“ osaliselt β-rakke, viies fenotüübi lähemale II tüüpi diabeedi hilisele staadiumile. See on väljakujunenud ja laialdaselt kasutatav mudel, kuigi selle täpne sarnasus inimese II tüüpi diabeediga sõltub jääk-β-rakkude massist ja induktsioonirežiimist.

Füüsiline aktiivsus on üks mittemedikamentoosseid viise insuliinitundlikkuse „lähtestamiseks“. Kõrge intensiivsusega intervalltreening (HIIT) on pälvinud palju tähelepanu: mitmetes uuringutes on see parandanud glükeemilist kontrolli ja maksa/rasva insuliiniresistentsust, mitte ainult kaalulanguse, vaid ka molekulaarsete energiaradade (AMPK, SIRT-1, PGC-1α) ja mitokondriaalse biogeneesi kaudu; inimestel suurendavad kiired intervallid pärast ägedat treeningut tuuma PGC-1α taset. Selle taustal on loogiline kontrollida, kas HIIT mõjutab ka glükoneogeneesi/lipiidide metabolismi maksasõlmi.

Eraldi „uus muutuja” on speksiin (SPX), 14 aminohappest koosnev peptiid/adipokiin, mis on seotud energia, isu ja lipiidide metabolismi reguleerimisega GALR2/3 retseptorite kaudu. Selle ekspressiooni on kirjeldatud maksas, rasvkoes, skeletilihastes ja teistes organites; inimestel on madal SPX tase seotud rasvumise ja II tüüpi diabeediga, samas kui treening suurendab vereringes olevat SPX-i (näidatud nii aeroobsetes/resistentsusprotokollides kui ka eakatel). Raku- ja loommudelites pärsib SPX glükoneogeneesi ja lipogeneesi ning toetab lipolüüsi ja mitokondriaalseid programme (PPARα/PGC-1α/CPT1A), muutes selle treeningu eeliste potentsiaalseks vahendajaks.

Uus artikkel ajakirjas Scientific Reports ühendab need read: HFD+STZ mudeli abil testivad autorid, kas 8-nädalane HIIT vähendab insuliiniresistentsust ja kahjulikke maksakahjustusi (glükoneogeneesi, lipogeneesi) ning kas sellega kaasneb SPX→GALR2 telje ja ainevahetusregulaatorite (AMPK/SIRT-1/PGC-1α/PPARα/CPT1A) aktiveerimine. See disain aitab mõista, kas SPX suurenemine treeningu ajal on lihtsalt paranemise marker või osa mehhanistlikust „ahelast“, mis seob HIIT-i maksa ainevahetuse paranemisega.

Kuidas uuringut läbi viidi

Katses osales 28 isast Wistari rotti, kes jagati nelja rühma: terved kontrollrotid, diabeediga rotid ilma treeninguta, HIIT tervetel rottidel ja HIIT diabeediga rottidel (pärast HFD + madala annuse streptozototsiini mudelit). HIIT-protokoll kestis 8 nädalat: 4–10 intervalli seansi kohta – 2 minutit 80–100% individuaalsest Vmax-ist ja 1 minut madalal kiirusel; Vmax määrati astmeliselt ja arvutati uuesti iga kahe nädala tagant. Hinnati tühja kõhuga glükoosi, insuliini, HOMA-IR/HOMA-β ja QUICKI indekseid, põletiku/oksüdatiivse stressi indekseid ning maksas mõõdeti SPX, GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A (lipolüüs/mitokondrid) ja PEPCK, G6Paasi (glükoneogenees), ACC, FAS, SREBP-1c (lipogenees) tasemeid.

Mida nad leidsid: ainevahetuse "ümberkorraldamine" paremuse poole

HIIT-treeningut läbinud diabeetilistel rottidel näitasid võrreldes mittetreenitud diabeetilistel loomadel järgmised tulemused:

• Paremad glükeemilised indeksid: madalam HOMA-IR, kõrgem HOMA-β ja QUICKI; tühja kõhuga glükoosisisaldus langes.
• Nihe maksas ekspressioonis "rasvapõletuse" suunas: kõrgem SPX ja GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A tase; madalam glükoneogeneesi ensüümide PEPCK, G6Pase ja lipogeneesi ensüümide ACC, FAS, SREBP-1c tase.
• Põletikuvastane ja antioksüdantne profiil: põletiku markerite vähenemine ja antioksüdantse aktiivsuse suurenemine maksas. Autorid kirjeldavad „üldist tervist edendavat mõju“ maksakoele.

Teisisõnu, HIIT pärsib diabeetilistel rottidel samaaegselt glükoneogeneesi ja lipogeneesi ning suurendab lipolüüsi ja mitokondrite aktiivsust, mis on kooskõlas insuliiniresistentsuse vähenemisega. Molekulaarsel tasandil kaasneb sellega spekksiini signaaliülekande suurenemine.

Miks on speksiin seotud ja mis pistmist on maksal sellega?

Speksiin on rasvkoest pärinev peptiid, mis seondub galaniini retseptoritega 2/3. Kliinilistes vaatlustes on madal SPX tase seotud rasvumise, insuliiniresistentsuse ja II tüüpi diabeediga; füüsiline aktiivsus suurendab selle taset. Mehaaniliselt võib SPX vähendada glükoneogeneesi ja lipogeneesi ning säilitada lipolüüsi, samuti suurendada CPT1A, PPARα ja PGC-1α ekspressiooni. Uues töös suurenes SPX ja GALR2 tase maksas diabeetilistel rottidel HIIT-i taustal - see on kooskõlas ainevahetuse ja insuliinitundlikkuse paranemisega, kuigi põhjus-tagajärg seos nõuab otsest sekkumist SPX signaaliülekannetesse.

Kuidas see muudab HIIT-i eeliste pilti diabeedi korral

On juba ammu teada, et intervallprotokollid on glükeemilise kontrolli saavutamiseks sageli efektiivsemad kui mõõdukas kardiotreening. Uus detail on selle kasu maksakomponent: HIIT mitte ainult ei treeni lihaseid, vaid ka "õpetab" maksa tootma vähem glükoosi ja rasva ning oksüdeerima rasvhappeid aktiivsemalt, osaliselt SPX→GALR2 telje ja AMPK/SIRT-1/PGC-1α sõlmede kaudu. See aitab siduda HOMA/QUICKI indeksite klassikalised paranemised spetsiifiliste maksa sihtmärkidega.

Kus on siin praktiline mõistus (ja ettevaatlikkus)?

See on prekliiniline töö, kuid see annab juhiseid edaspidisteks translatiivseteks sammudeks.

• Mida kliinikus otsida: SPX veres kui potentsiaalne treeninguvastuse marker; maksa AMPK/SIRT-1/PGC-1α rajad kui farmakoloogilise sünergia punktid treeningraviga.
• Millist koormust uuriti: lühikesed intervallid 2 minutit "kiire" / 1 minut "aeglane" kiirusel 80–100% individuaalsest maksimaalsest kiirusest – need on "tipud", mis võivad SPX-i kõige rohkem nihutada. (See on rottidel kasutatava protokolli kirjeldus, mitte inimestele mõeldud valmisprogramm.)
• Piirangud: rotid ≠ inimesed; valimi suurus n = 7 rühma kohta; SPX/GALR2 otsest blokeerimist ei toimunud, seega on SPX pigem kaasmarker kui tõestatud põhjus. Vaja on inimestel läbi viidud randomiseeritud kontrollitud uuringuid, mis sisaldavad objektiivseid maksa markereid ja jaotamist koormuse tüübi järgi.

Mida järgmisena kontrollida

• Põhjusliku seose selgitamiseks tehke HIIT-i ajal SPX-sekkumisi (antagonistid/agonistid, väljalülitus/üleekspressioon).
• Hüpoteesi püstitamine väikestes kliinilistes pilootprojektides: HIIT vs mõõdukas aeroobika, SPX dünaamika, insuliiniresistentsus ja maksa rasv (MR-spektroskoopia/elastograafia).
• Hinnata HIIT-i pikaajalist toimet ja „annustamist“ (sagedus/intensiivsus), samuti võimalikke erinevusi soo/vanuse ja samaaegse ravi lõikes.

Lühidalt - artikli põhipunktid

• HIIT-treening II tüüpi diabeedi korral rottidel vähendas insuliiniresistentsust ja nihutas maksa ainevahetust lipiidide oksüdatsiooni suunas, suurendades samal ajal spekksiini ja selle maksa signaaliülekannet.
• Paranemine mõjutas glükoneogeneesi (↓PEPCK, G6Paas), lipogeneesi (↓ACC, FAS, SREBP-1c) ja energiat (↑AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A).
• Need on prekliinilised seosed; nende inimestele soovitusteks tõlkimiseks on vaja mehhanistlikku ja kliinilist kinnitust.

Allikas: Khoramipour K. jt. Kõrge intensiivsusega intervalltreening vähendab insuliiniresistentsust diabeetilistel rottidel, millega kaasneb maksa metabolismi ja speksiini signaaliülekande paranemine. Scientific Reports, 21. august 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15432-8