Kolhydrater vs. fetter och proteiner: vilket orsakar mest insulinfrisättning?

En ny studie publicerad i Cell Metabolism belyser hur olika makronäringsämnen – kolhydrater, proteiner och fetter – kan påverka insulinutsöndringen.

Studien undersökte insulinresponser i pankreasöar från avlidna donatorer, både med och utan typ 2-diabetes, och i pankreasöar härledda från stamceller.

Bukspottkörtelöar är små kluster av celler i bukspottkörteln, inklusive betaceller, som spelar en nyckelroll i att reglera blodsockernivåerna genom att producera hormoner som insulin och glukagon som svar på näringsämnen.

Det har länge varit känt att kolhydrater har en betydande inverkan på blodsockernivåerna, vilket orsakar en ökning av insulin, medan proteiner har en måttlig effekt och fetter har minimal omedelbar effekt.

Denna studie tyder dock på att insulinsekretion som svar på näringsämnen kan vara mer komplex och individualiserad än man tidigare trott.

För första gången har forskare identifierat delmängder av mänskliga pankreasöar som uppvisade ett större insulinsvar på proteiner eller fetter än på kolhydrater.

Även om laboratoriestudier på pankreasöar kanske inte direkt översätts till levande människor, kan resultaten få betydande konsekvenser för framtida personliga näringsstrategier för att bättre kontrollera blodsockernivåerna, vilket i slutändan förbättrar de allmänna hälsoutfallen.

Effekt av varje makronäringsämne på insulinresponser

Forskare från University of British Columbia har studerat hur mänskliga pankreasöar utsöndrar insulin som svar på olika näringsämnen.

Mellan 2016 och 2022 studerade forskarna pankreasöar från 140 avlidna donatorer i olika åldrar, inklusive de med och utan typ 2-diabetes.

De exponerade öarna för glukos (kolhydrater), aminosyror (proteiner) och fettsyror (fetter) och övervakade insulinutsöndringen.

Forskarna analyserade också förändringar i genuttryck i pankreasceller från donatorer med och utan typ 2-diabetes för att förstå deras inverkan på insulinproduktionen.

Med hjälp av ribonukleinsyra (RNA)-sekvensering och proteomikanalys mätte de mer än 20 000 mRNA och cirka 8 000 proteiner. Detta hjälpte dem att bedöma sambandet mellan insulinproduktion och förändringar i genuttryck i prover från pankreasöar.

Makronäringsämnen inducerar unika insulinsvar i bukspottkörtelceller

Enligt nuvarande förståelse uppvisade de flesta donatoröar det starkaste insulinsvaret på glukos, ett måttligt svar på aminosyror och ett litet svar på fettsyror.

Som förväntat hade öar från typ 2-diabetesdonatorer färre insulinproducerande betaceller, en fördröjd insulintopp som svar på högt glukosvärde och ett totalt sett lägre glukossvar jämfört med öar från icke-diabetiska donatorer.

Även om de flesta resultaten var förutsägbara, fanns det några överraskande resultat.

Cirka 9 % av donatorpankreasöarna svarade starkare på proteiner än på kolhydrater, och 8 % svarade starkare på fetter.

De öar som svarade starkare på proteinerna kom ofta från donatorer med typ 2-diabetes men hade liknande långsiktiga blodsockernivåer (mätt med HbA1c) som de andra. Detta ökade svar på proteinerna var dock förknippat med längre odlingstider i laboratoriet.

Å andra sidan kom öar som reagerade starkare på fett vanligtvis från donatorer med sämre HbA1c-värden, men var i övrigt lika andra donatorer. Forskarna spekulerar i att denna respons på fett kan vara relaterad till betacellsomognad, vilket ses hos öar som härrör från omogna stamceller.

För att undersöka orsaken till variationen jämförde de donatorns egenskaper och fann inga skillnader i kroppsmasseindex (BMI) eller ålder. Däremot observerade de könsskillnader i insulinresponser.

Specifikt, jämfört med män, utsöndrade cellöar från kvinnliga donatorer mindre insulin som svar på måttlig glukosexponering, vilket innebär att deras celler var mindre effektiva på att producera insulin.

Detta kan vara relaterat till kända könsskillnader i diabetes, men orsakerna till detta återstår att fastställa.

Hur kan resultaten tillämpas på levande människor?

Dr. Jason Fung, läkare och bästsäljande författare till The Obesity Code och The Diabetes Code, som inte var involverad i studien, diskuterade den potentiella relevansen för levande människor och noterade: ”Avlidna donatorer anses vara representativa för den allmänna befolkningen. Det är ett rimligt antagande, men inte nödvändigtvis sant.”

Dr. Thomas M. Holland, läkare och docent vid RUSH Institute for Healthy Aging vid RUSH University, som inte heller var inblandad i studien, gav ytterligare detaljer.

"Resultaten från studien på öar från avlidna donatorer ger verkligen värdefulla insikter i insulinproduktion som svar på olika makronäringsämnen [men] det finns begränsningar i att direkt översätta dessa resultat till levande människor", sa han till Medical-Diag.com.

Den interna miljön hos levande organismer, inklusive faktorer som blodflöde, hormonnivåer för signalering och interaktioner i nervsystemet, kan påverka insulinresponsen och kan skilja sig från den "isolerade" miljön hos betaöar. Även om studien belyser variationer mellan individer, upplever levande människor ytterligare faktorer som livsstil, kost, stress och fysisk aktivitet som ytterligare kan modulera våra insulinresponser.

"Dessutom kanske avlidna donatorer inte helt representerar den friska befolkningen, särskilt om de hade underliggande sjukdomar som kan påverka bukspottkörtelfunktionen", noterade han.

Studieförfattarna erkände också begränsningar i tillämpningen av sina resultat, såsom avsaknaden av bekräftade diagnoser av typ 2-diabetes hos organdonatorer och avsaknaden av kliniska prövningar på människor för att bekräfta deras resultat.

Vilka konsekvenser får detta för praktiserande läkare och allmänheten?

"Resultaten av denna studie öppnar upp möjligheten för en mer individualiserad kostplan för behandling av diabetes", säger Sheri Gou, RDN, CDCES, en legitimerad dietist, certifierad specialist på diabetesvård och utbildning, och ägare av The Plant Strong Dietitian, som inte var involverad i studien.

Fung betonade också att resultaten av denna studie kan ha betydande konsekvenser för kostval.

"Insulin kan orsaka viktökning, och för de flesta är det ett mycket bra sätt att minska intaget av raffinerade kolhydrater för att sänka insulinnivåerna och framkalla viktminskning. Men för vissa personer kan en fettsnål kost vara mer effektiv", förklarade han.

Studiens författar, å andra sidan, föreslog att proteinrika dieter skulle kunna vara fördelaktiga för personer med typ 2-diabetes baserat på deras resultat. De betonade dock behovet av ytterligare forskning.

I slutändan fokuserar "traditionella diabetesdieter på kolhydratkontroll baserat på det väletablerade sambandet mellan glukos och insulinsekretion, särskilt från raffinerade spannmål och socker", men denna studie tyder på behovet av individualiserade tillvägagångssätt baserade på individuella insulinsvar på olika makronäringsämnen, sa Holland.

"Skillnaden är till stor del genetiskt betingad, vilket studien visar", höll Fung med.

På denna punkt sa Gou: "I framtiden kan det finnas genetiska tester som en läkare kan använda för att bestämma det bästa makronäringsämnesförhållandet för en individs insulinrespons."

Under tiden råder Holland människor att följa gällande kostrekommendationer med ett öppet sinne för att göra justeringar. Samarbeta nära med din husläkare eller legitimerad dietist för att fastställa de kostmönster och livsstilsförändringar som bäst stöder dina unika behov för hälsosamma blodsockernivåer och optimal hälsa.