Süsivesikud vs. rasvad ja valgud: mis põhjustab rohkem insuliini vabanemist?

Ajakirjas Cell Metabolism avaldatud uus uuring heidab valgust sellele, kuidas erinevad makrotoitained – süsivesikud, valgud ja rasvad – võivad insuliini sekretsiooni mõjutada.

Uuringus uuriti insuliinivastuseid surnud doonorite pankrease saarerakkudes nii II tüüpi diabeediga kui ka ilma selleta doonoritel ning tüvirakkudest saadud pankrease saarerakkudes.

Pankrease saarekesed on kõhunäärme väikesed rakkude klastrid, sealhulgas beetarakud, millel on võtmeroll veresuhkru taseme reguleerimisel, tootes toitainetele vastuseks hormoone nagu insuliin ja glükagoon.

On juba ammu teada, et süsivesikutel on märkimisväärne mõju veresuhkru tasemele, põhjustades insuliini hüppelist tõusu, samas kui valkudel on mõõdukas ja rasvadel minimaalne kohene mõju.

See uuring viitab aga sellele, et insuliini sekretsioon vastusena toitainetele võib olla keerukam ja individuaalsem kui varem arvati.

Esmakordselt on teadlased tuvastanud inimese pankrease saarekeste alamhulgad, millel oli suurem insuliinivastus valkudele või rasvadele kui süsivesikutele.

Kuigi pankrease saarekeste laboriuuringud ei pruugi otseselt elavatele inimestele üle kanda, võivad tulemused avaldada olulist mõju tulevastele isikupärastatud toitumisstrateegiatele, et paremini kontrollida veresuhkru taset, parandades lõppkokkuvõttes üldist tervisenäitajat.

Iga makrotoitaine mõju insuliinivastusele

Briti Columbia ülikooli teadlased on uurinud, kuidas inimese pankrease saarekesed eritavad insuliini vastuseks erinevatele toitainetele.

Aastatel 2016–2022 uurisid teadlased 140 erinevas vanuses surnud doonori pankrease saarerakke, sealhulgas nii II tüüpi diabeediga kui ka ilma selleta doonorilt.

Nad puutusid saarekesed kokku glükoosiga (süsivesikud), aminohapetega (valgud) ja rasvhapetega (rasvad), jälgides insuliini sekretsiooni.

Samuti analüüsisid teadlased II tüüpi diabeediga ja ilma selleta doonorite pankreaserakkude geeniekspressiooni muutusi, et mõista nende mõju insuliini tootmisele.

Ribonukleiinhappe (RNA) sekveneerimise ja proteoomika analüüsi abil mõõtsid nad enam kui 20 000 mRNA-d ja umbes 8000 valku. See aitas neil hinnata seost insuliini tootmise ja geeniekspressiooni muutuste vahel pankrease saarekeste proovides.

Makrotoitained kutsuvad kõhunäärme rakkudes esile ainulaadse insuliinivastuse

Praeguse arusaama kohaselt näitas enamik doonorsaarekesi kõige tugevamat insuliinivastust glükoosile, mõõdukat vastust aminohapetele ja väikest vastust rasvhapetele.

Nagu oodatud, oli II tüüpi diabeediga doonorite saarerakkudel võrreldes mittediabeetiliste doonorite saarerakkudega vähem insuliini tootvaid beeta-rakke, kõrge glükoositaseme korral hilinenud insuliini piik ja üldiselt madalam glükoosireaktsioon.

Kuigi enamik tulemusi oli etteaimatav, oli ka mõned üllatavad tulemused.

Umbes 9% doonori pankrease saarekestest reageeris valkudele tugevamalt kui süsivesikutele ja 8% reageeris tugevamalt rasvadele.

Valkudele tugevamalt reageerinud saarerakud pärinesid sageli II tüüpi diabeediga doonoritelt, kuid neil oli sarnane pikaajaline veresuhkru tase (mõõdetuna HbA1c abil) kui teistel. See suurenenud reageering valkudele oli aga seotud pikema kultiveerimisajaga laboris.

Teisest küljest pärinesid saarerakud, mis rasvadele tugevamalt reageerisid, tavaliselt doonoritelt, kellel oli halvem HbA1c väärtus, kuid olid muidu sarnased teiste doonoritega. Teadlased oletavad, et see rasvadele reageerimine võib olla seotud beetarakkude ebaküpsusega, nagu on täheldatud ebaküpsetest tüvirakkudest saadud saarerakkude puhul.

Variatsiooni allika uurimiseks võrdlesid nad doonorite omadusi ja ei leidnud erinevusi kehamassiindeksis (KMI) ega vanuses. Küll aga täheldasid nad insuliinivastustes soolisi erinevusi.

Täpsemalt, võrreldes meestega, eritasid naisdoonorite saarerakud mõõduka glükoosisisalduse korral vähem insuliini, mis tähendas, et nende rakud olid insuliini tootmisel vähem efektiivsed.

See võib olla seotud teadaolevate sooliste erinevustega diabeedi esinemises, kuid selle põhjused on veel kindlaks määramata.

Kuidas saab tulemusi elavate inimeste puhul rakendada?

Arutades selle võimalikku olulisust elavate inimestega, märkis dr Jason Fung, arst ja menuraamatute „The Obesity Code” ja „The Diabetes Code” autor, kes uuringus ei osalenud: „Surnud doonoreid peetakse üldpopulatsiooni esindajaks. See on mõistlik eeldus, kuid mitte tingimata tõsi.”

RUSHi ülikooli RUSHi tervena vananemise instituudi arst-teadlane ja dotsent dr Thomas M. Holland, kes samuti uuringus ei osalenud, andis lisateavet.

"Surnud doonoritelt päritud saarerakkude uuringu tulemused pakuvad tõeliselt väärtuslikku teavet insuliini tootmise kohta vastusena erinevatele makrotoitainetele [kuid] nende tulemuste otsesel ülekandmisel elavatele inimestele on piiranguid," ütles ta MNT-le.

Elusorganismide sisekeskkond, sealhulgas sellised tegurid nagu verevool, signaaliülekande hormoonide tase ja närvisüsteemi interaktsioonid, võivad mõjutada insuliinireaktsioone ja võivad erineda beeta-saarekeste „isoleeritud“ keskkonnast. Kuigi uuring toob esile indiviididevahelise varieeruvuse, kogevad elavad inimesed täiendavaid mõjureid, nagu elustiil, toitumine, stress ja füüsiline aktiivsus, mis võivad meie insuliinireaktsioone veelgi moduleerida.

"Lisaks ei pruugi surnud doonorid ideaalselt esindada tervet elanikkonda, eriti kui neil esinesid kõhunäärme funktsiooni mõjutavad haigused," märkis ta.

Uuringu autorid tunnistasid ka tulemuste rakendamise piiranguid, näiteks II tüüpi diabeedi kinnitatud diagnooside puudumist elundidoonoritel ja inimeste kliiniliste uuringute puudumist, mis nende tulemusi kinnitaksid.

Millised on selle tagajärjed praktiseerivatele arstidele ja avalikkusele?

„Selle uuringu tulemused avavad võimaluse individuaalsema diabeedi toitumiskava koostamiseks,“ ütles Sheri Gou, RDN, CDCES, registreeritud toitumisspetsialist, sertifitseeritud diabeedihoolduse ja -hariduse spetsialist ning The Plant Strong Dietitian omanik, kes uuringus ei osalenud.

Fung rõhutas ka, et selle uuringu tulemustel võib olla oluline mõju toitumisvalikutele.

„Insuliin võib põhjustada kaalutõusu ja enamiku inimeste jaoks on rafineeritud süsivesikute tarbimise vähendamine väga hea viis insuliinitaseme alandamiseks ja kaalulanguse esilekutsumiseks. Kuid mõne inimese jaoks võib madala rasvasisaldusega dieet olla tõhusam,“ selgitas ta.

Uuringu autorid seevastu pakkusid oma leidude põhjal välja, et valgurikkad dieedid võivad olla II tüüpi diabeediga inimestele kasulikud. Siiski rõhutasid nad edasiste uuringute vajadust.

Lõppkokkuvõttes keskenduvad "traditsioonilised diabeedidieedid süsivesikute kontrollile, mis põhineb glükoosi ja insuliini sekretsiooni, eriti rafineeritud teravilja ja suhkru vahelisel väljakujunenud seosel", kuid see uuring viitab vajadusele individuaalsete lähenemisviiside järele, mis põhinevad individuaalsel insuliinivastusel erinevatele makrotoitainetele, ütles Holland.

„Erinevus on suuresti geneetiliselt määratud, nagu uuring näitab,“ nõustus Fung.

Selle kohta ütles Gou: "Tulevikus võivad olla geneetilised testid, mida arst saab kasutada inimese insuliinivastuse jaoks parima makrotoitainete suhte määramiseks."

Vahepeal soovitab Holland inimestel järgida kehtivaid toitumissoovitusi, olles avatud muudatuste tegemisele. Tehke tihedat koostööd oma perearsti või registreeritud toitumisspetsialistiga, et määrata kindlaks toitumisharjumused ja elustiili muutused, mis kõige paremini toetavad teie ainulaadseid vajadusi tervisliku veresuhkru taseme ja optimaalse tervise saavutamiseks.