Дієта 6000 калорій

Переїдання та бездіяльність призводять до резистентності до інсуліну всього за кілька днів - і винен оксидативний стрес.

Джеф Акст

1 листопада 2015 р

Лікар Гюнтер Боден з Медичної школи Університету Темпл та його колеги завербували чоловіків, щоб дослідити, як переїдання веде до резистентності до інсуліну, що на моделях гризунів відбувається швидко і різко, задовго до того, як тварини наберуть великої ваги. Дослідники запропонували кілька можливих механізмів, включаючи підвищений рівень жирних кислот; запалення; стрес ендоплазматичної сітки (ER); та окислювальний стрес. “Якщо ви подивитесь на людей, які страждають ожирінням та не мають резистентності до інсуліну, ви виявите всілякі.

Щодня дослідники зважували чоловіків і брали кров; до і після тижневого запою вони біопсували жирову тканину з стегон учасників. Потім дослідницька група проаналізувала зразки на наявність ознак резистентності до інсуліну, а також підвищених жирних кислот, запалення, стресу ER та окисного стресу.

Якщо ви подивитесь на людей, які страждають ожирінням та мають резистентність до інсуліну, ви виявите всілякі відхилення, які можуть пояснити резистентність до інсуліну. Ніхто не знає, як все починається. —Гюнтер Боден,
Медична школа Університету Темпл

Висококалорійна дієта працювала, як було заплановано, і учасники вже мали ознаки інсулінорезистентності до другого дня. До кінця тижня чоловіки продемонстрували 50-відсоткове зниження рівня споживання глюкози, стимульованого інсуліном. (Вони також набирали в середньому 3,5 кг, весь жир.) Тоді це стало питанням про те, що викликало проблему. Рівень жирної кислоти не підвищувався; насправді вони трохи знизились. Опитування п'яти прозапальних цитокінів також виключило запалення як причину. І не було ознак підвищеного стресу ER в біопсованій жировій тканині. "Тому я майже впевнений, що жоден з цих трьох не мав нічого спільного з цією величезною резистентністю до інсуліну", - говорить Боден. «Ми виявили, що окислювальний стрес зростав. І це не тільки зросло, але й зросло точно з такою ж швидкістю, як і інсулінорезистентність ».

Придивившись детальніше до біоптованої жирової тканини, колега Бодена Салім Мералі, професор фармацевтичних наук у Темплі, виявив, що десятки білків, пов'язаних з виробництвом або детоксикацією активних форм кисню (АФК), були регульованими (Sci Tran Med, 7: 304re7, 2015). Крім того, дослідники побачили широке окислення та карбонілювання численних білків, припускаючи, що виробництво АФК зросло, але що антиоксидантний механізм клітин недостатній для компенсації. Очевидно, що окислювальний стрес впливав на учасників дослідження.

“Вони провели справді гарне, дуже ретельне дослідження. Це дійсно добре контролюється », - говорить Ітан Андерсон з Медичної школи Броді при Університеті Східної Кароліни. "Вони демонструють чіткі докази системного окисного стресу, особливо в жирі".

Але чи був оксидативний стрес основною причиною інсулінорезистентності, яку переживали учасники? Одним із можливих механізмів, за допомогою якого окислювальний стрес може перетворитись на резистентність до інсуліну, вважають дослідники, є окислення транспортера глюкози GLUT4, який рухається від внутрішньоклітинних везикул до клітинної мембрани в результаті передачі сигналу про інсулін. Група Мералі виділила GLUT4 із зразків жирової тканини та дослідила його структуру. Звичайно, команда побачила посттрансляційні модифікації транспортера, включаючи карбонілювання, яке, як відомо, викликає зшивання білка та впливає на функцію білка. "Було щонайменше чотири місця, де відбувалося окислення та карбонілювання молекул, і вони знаходились там, де, на нашу думку, знаходиться кишеня глюкози молекули", - говорить Боден. "Це був би дуже логічний механізм, за допомогою якого окислення може спричинити резистентність до інсуліну - ви просто робите дисфункціональний транспортер глюкози".

"Карбонілювання GLUT4 - це велика історія тут", - говорить Андерсон. "Врешті-решт, важливим є транспорт глюкози. . . . Це було дуже гарним доказом концепції у людей, що це, безумовно, частина того, як дієта з високим вмістом калорій призводить до резистентності до інсуліну ».

Клітинний біолог Пітер Стрелфорс зі Швеційного університету Лінчепінг ставить під сумнів, чи дієта 6000 калорій на день є реалістичним способом моделювання розвитку інсулінорезистентності у осіб із надмірною вагою. "Оскільки це надзвичайне переїдання протягом короткого часу, ви не можете сказати насправді, що це означає для нормального розвитку ожиріння та резистентності до інсуліну, що впливає на стільки людей у світі".

Більше того, додає Стрелфорс, учасники дослідження були змушені бути абсолютно неактивними. "Я хотів би бачити, як вони продовжують своє життя як зазвичай", крім переїдання, говорить він.

"Немає сумніву в тому, що був адитивний ефект" від висококалорійної дієти та відсутності фізичних вправ, погоджується Андерсон. Але він зазначає, що така екстремальна бездіяльність не є рідкістю в США. "Ми справді неактивне суспільство", - каже він. "Є дуже багато людей, які не дуже рухаються".

Боден і Мералі сподіваються дослідити роль фізичних вправ у розвитку резистентності до інсуліну - і, зокрема, їх вплив на транспортер глюкози - у майбутніх дослідженнях. Це не прості стосунки, зазначає Боден. Хоча фізичні вправи збільшують витрату калорій, вони також можуть призвести до виробництва більшої кількості АФК. Тож існує «суперечка щодо того, чи можуть вправи потенційно погіршити ситуацію».

Виправлення (2 листопада): оригінальна версія цієї статті неправильно вказала вищезазначену цитату. Атрибуція цієї цитати була виправлена, і The Scientist шкодує про помилку.