Hiilihydraatit vs. rasvat ja proteiinit: mikä aiheuttaa enemmän insuliinin vapautumista?

Cell Metabolism -lehdessä julkaistu uusi tutkimus valottaa, miten eri makroravintoaineet – hiilihydraatit, proteiinit ja rasvat – voivat vaikuttaa insuliinin eritykseen.

Tutkimuksessa tutkittiin insuliinivasteita kuolleiden luovuttajien haiman saarekkeissa, sekä tyypin 2 diabetesta sairastavilla että ilman sitä, sekä kantasoluista peräisin olevissa haiman saarekkeissa.

Haimasaarekkeet ovat pieniä haiman soluryppäitä, mukaan lukien beetasolut, joilla on keskeinen rooli verensokeritasojen säätelyssä tuottamalla hormoneja, kuten insuliinia ja glukagonia, vastauksena ravintoaineisiin.

On jo pitkään tiedetty, että hiilihydraateilla on merkittävä vaikutus verensokeritasoihin ja ne aiheuttavat insuliinin nousun, kun taas proteiineilla on kohtalainen vaikutus ja rasvoilla minimaalinen välitön vaikutus.

Tämä tutkimus kuitenkin viittaa siihen, että insuliinin eritys ravintoaineiden vaikutuksesta voi olla monimutkaisempaa ja yksilöllisempää kuin aiemmin on ajateltu.

Tutkijat ovat ensimmäistä kertaa tunnistaneet joukon ihmisen haiman saarekkeita, joilla oli suurempi insuliinivaste proteiineille tai rasvoille kuin hiilihydraateille.

Vaikka haiman saarekkeilla tehtyjä laboratoriotutkimuksia ei välttämättä voida suoraan soveltaa eläviin ihmisiin, tuloksilla voi olla merkittäviä vaikutuksia tulevaisuuden yksilöllisiin ravitsemusstrategioihin, joilla verensokeritasoja voidaan hallita paremmin ja lopulta parantaa yleistä terveydentilaa.

Kunkin makroravintoaineen vaikutus insuliinivasteisiin

Brittiläisen Kolumbian yliopiston tutkijat ovat selvittäneet, miten ihmisen haiman saarekkeet erittävät insuliinia vastauksena erilaisiin ravintoaineisiin.

Vuosien 2016 ja 2022 välillä tutkijat tutkivat 140 eri-ikäisen kuolleen luovuttajan haiman saarekkeita, mukaan lukien tyypin 2 diabetesta sairastavat ja sairastamattomat.

He altistavat saarekkeet glukoosille (hiilihydraatit), aminohapoille (proteiinit) ja rasvahapoille (rasvat) seuraten insuliinin eritystä.

Tutkijat analysoivat myös geenien ilmentymisen muutoksia haiman soluissa luovuttajilla, joilla oli ja joilla ei ollut tyypin 2 diabetesta, ymmärtääkseen niiden vaikutusta insuliinin tuotantoon.

Ribonukleiinihappo-(RNA)-sekvensoinnin ja proteomiikka-analyysin avulla he mittasivat yli 20 000 mRNA:ta ja noin 8 000 proteiinia. Tämä auttoi heitä arvioimaan insuliinin tuotannon ja geenien ilmentymisen muutosten välistä yhteyttä haiman saarekenäytteissä.

Makroravinteet aiheuttavat ainutlaatuisia insuliinivasteita haiman soluissa

Nykykäsityksen mukaan useimmilla luovuttajasaarekkeilla oli voimakkain insuliinivaste glukoosille, kohtalainen vaste aminohapoille ja pieni vaste rasvahapoille.

Kuten odotettua, tyypin 2 diabeetikkojen saarekkeilla oli vähemmän insuliinia tuottavia beetasoluja, viivästynyt insuliinihuippu korkean glukoosin vasteena ja kaiken kaikkiaan alhaisempi glukoosivaste verrattuna ei-diabeetikkojen luovuttajien saarekkeisiin.

Vaikka useimmat tulokset olivat ennustettavissa, mukana oli myös yllättäviä tuloksia.

Noin 9 % luovuttajien haiman saarekkeista reagoi voimakkaammin proteiineihin kuin hiilihydraatteihin ja 8 % reagoi voimakkaammin rasvoihin.

Proteiineihin voimakkaammin reagoivat saarekkeet olivat usein peräisin tyypin 2 diabetesta sairastavilta luovuttajilta, mutta niiden pitkän aikavälin verensokeritasot (mitattuna HbA1c:llä) olivat samankaltaisia kuin muilla. Tämä lisääntynyt vaste proteiineille liittyi kuitenkin pidempiin viljelyaikoihin laboratoriossa.

Toisaalta saarekkeet, jotka reagoivat voimakkaammin rasvoihin, olivat yleensä peräisin luovuttajilta, joilla oli huonommat HbA1c-arvot, mutta olivat muuten samanlaisia kuin muut luovuttajat. Tutkijat spekuloivat, että tämä vaste rasvoille saattaa liittyä beetasolujen kypsymättömyyteen, kuten on havaittu epäkypsistä kantasoluista peräisin olevissa saarekkeissa.

Vaihtelulähteen selvittämiseksi he vertailivat luovuttajien ominaisuuksia eivätkä löytäneet eroja painoindeksissä (BMI) tai iässä. He havaitsivat kuitenkin sukupuolten välisiä eroja insuliinivasteissa.

Tarkemmin sanottuna naisluovuttajien saarekkeet erittivät vähemmän insuliinia verrattuna miehiin kohtalaisen glukoosialtistuksen seurauksena, mikä tarkoittaa, että heidän solunsa tuottivat insuliinia vähemmän tehokkaasti.

Tämä voi liittyä tunnettuihin sukupuolieroihin diabeteksessa, mutta syitä tähän ei ole vielä selvitetty.

Miten tuloksia voidaan soveltaa eläviin ihmisiin?

Keskustellessaan mahdollisesta merkityksestä eläville ihmisille, tohtori Jason Fung, lääkäri ja menestysteosten The Obesity Code ja The Diabetes Code kirjoittaja, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, totesi: "Kuolleiden luovuttajien katsotaan edustavan väestöä yleensä. Se on kohtuullinen oletus, mutta ei välttämättä pidä paikkaansa."

Lisätietoja antoi tohtori Thomas M. Holland, lääkäri-tieteilijä ja apulaisprofessori RUSH-yliopiston RUSH-instituutissa terveen ikääntymisen edistämiseksi, joka ei myöskään osallistunut tutkimukseen.

"Kuolleilta luovuttajilta peräisin olevien saarekkeiden tutkimuksen tulokset tarjoavat todella arvokasta tietoa insuliinin tuotannosta vastauksena eri makroravintoihin [mutta] näiden tulosten suorassa soveltamisessa eläviin ihmisiin on rajoituksia", hän kertoi MNT:lle.

Elävien organismien sisäinen ympäristö, mukaan lukien tekijät, kuten verenkierto, signalointihormonien tasot ja hermoston vuorovaikutukset, voivat vaikuttaa insuliinivasteisiin ja voivat poiketa beetasaarekkeiden "eristetystä" ympäristöstä. Vaikka tutkimus korostaa yksilöiden välistä vaihtelua, elävät ihmiset kokevat muita tekijöitä, kuten elämäntapaa, ruokavaliota, stressiä ja fyysistä aktiivisuutta, jotka voivat edelleen moduloida insuliinivasteitamme.

"Lisäksi kuolleet luovuttajat eivät välttämättä edusta täydellisesti tervettä väestöä, varsinkin jos heillä oli perussairauksia, jotka voivat vaikuttaa haiman toimintaan", hän totesi.

Tutkimuksen tekijät myönsivät myös tulostensa soveltamisen rajoitukset, kuten vahvistettujen tyypin 2 diabeteksen diagnoosien puutteen elinluovuttajilla ja ihmisillä tehtyjen kliinisten kokeiden puuttumisen havaintojen vahvistamiseksi.

Mitä vaikutuksia tällä on lääkäreille ja suurelle yleisölle?

"Tämän tutkimuksen tulokset avaavat mahdollisuuden yksilöllisemmälle ruokavaliosuunnitelmalle diabeteksen hoidossa", sanoo Sheri Gou, RDN, CDCES, rekisteröity ravitsemusterapeutti, sertifioitu diabeteksen hoidon ja koulutuksen asiantuntija sekä The Plant Strong Dietitianin omistaja, joka ei osallistunut tutkimukseen.

Fung korosti myös, että tämän tutkimuksen tuloksilla voi olla merkittäviä vaikutuksia ruokavaliovalintoihin.

"Insuliini voi aiheuttaa painonnousua, ja useimmille ihmisille puhdistettujen hiilihydraattien saannin vähentäminen on erittäin hyvä tapa alentaa insuliinitasoja ja saada aikaan painonpudotusta. Mutta joillekin ihmisille vähärasvainen ruokavalio voi olla tehokkaampi", hän selitti.

Tutkimuksen tekijät puolestaan ehdottivat havaintojensa perusteella, että proteiinipitoiset ruokavaliot voisivat olla hyödyllisiä tyypin 2 diabeetikoille. He kuitenkin korostivat lisätutkimusten tarvetta.

Viime kädessä "perinteiset diabetesruokavaliot keskittyvät hiilihydraattien hallintaan, joka perustuu vakiintuneeseen yhteyteen glukoosin ja insuliinin erityksen välillä, erityisesti puhdistetuista viljoista ja sokerista", mutta tämä tutkimus viittaa yksilöllisten lähestymistapojen tarpeeseen, jotka perustuvat yksilöllisiin insuliinivasteisiin eri makroravinteille, Holland sanoi.

"Ero on pitkälti geneettisesti määräytyvä, kuten tutkimus osoittaa", Fung oli samaa mieltä.

Tässä kohtaa Gou sanoi: "Tulevaisuudessa voi olla geneettisiä testejä, joita lääkäri voi käyttää määrittääkseen parhaan makroravintoaineiden suhteen yksilön insuliinivasteelle."

Sillä välin Holland neuvoo ihmisiä noudattamaan nykyisiä ruokavaliosuosituksia avoimin mielin muutosten tekemiselle. Tee tiivistä yhteistyötä perusterveydenhuollon lääkärisi tai laillistetun ravitsemusterapeutin kanssa määrittääksesi ruokavaliomallit ja elämäntapamuutokset, jotka parhaiten tukevat ainutlaatuisia tarpeitasi terveiden verensokeritasojen ja optimaalisen terveyden saavuttamiseksi.