Инсулинорезистентность: что это и как бороться?

Инсулин - гормон, образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Его  функции:

• Энергетический обмен
• Уменьшает концентрацию глюкозы в крови путем переноса  ее в клетки
• Участвует в обмене глюкозы в митохондриях с высвобождением энергии
• Регулирует глюконеогенез – образование глюкозы из аминокислот
• Повышает синтез гликогена
• подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген
• Жировой обмен
• Стимулирует накопление жира
• Подавляет активность ферментов, расщепляющих жировую ткань
• Белковом обмен
• Повышает транспорт аминокислот в клетки
• Стимулирует синтез белков
• Препятствует разрушению мышц

Инсулинорезистентность - это снижение чувствительности инсулиновых рецепторов к инсулину, и их числа, что  приводит к повышению уровня глюкозы в крови. Уровень инсулина также увеличивается, когда β-клетки производят большее количество инсулина в попытке контролировать уровень глюкозы в крови.

R.H.Unger (2013) выдвинул предположение, что развитие инсулинорезистентности, которая в настоящее время считается пагубной для здоровья, возможно, является защитной реакцией клеток на избыток содержания липидов в клетке и который уменьшает вызванное липидами повреждение ткани, исключая глюкозу из клеток, тем самым уменьшая липогенез, связанный с поступлением глюкозы. Инсулинорезистентность является основной причиной диабета 2 типа, и развивается за много лет до начала диабета 2 типа у человека.

В настоящее время существует перечень факторов, объясняющих механизмы инсулинорезистентности. К ним относятся:

• Ожирение
• Воспаление
• Митохондриальная дисфункция
• Гиперинсулинемия
• Липотоксичность/гиперлипидемия
• Генетический фон
• Стресс
• Старение
• Окислительный стресс
• Нарушение функции печени
• Гипоксия
• Беременность. 

Многие из этих факторов связаны с ожирением и старением, которые являются основными факторами риска инсулинорезистентности (Y.Jianping, 2013).

Еще в 1993г. Hotamisligil et al установили тесную связь между ожирением и хроническим воспалением. С тех пор в многочисленных исследованиях был достигнут значительный прогресс в понимании механизмов взаимосвязи нарушений метаболизма и изменений со стороны иммунитета.

Есть 2 основные стратегии снижения инсулинорезистентности. Это применение лекарственных препаратов и изменение образа жизни – коррекция питания, увеличение физической активности.

Первая, фармацевтическая, направлена на уменьшение воспаления и может иметь определенный потенциал; однако при применении лекарственных препаратов всегда стоит вопрос безопасности.

M.A. McArdle et al (2013) полагают, что более безопасным в долгосрочной перспективе является изменение питания, нацеленное на снижение воспаления; хотя эффект противовоспалительного питания может быть менее выраженным, чем у некоторых фармацевтических противовоспалительных средств, подобная тактика может применяться для долгосрочной терапии.

Большое количество работ посвящено изучению различных нутриентов, способных повысить чувствительность клеток к инсулину различными способами, воздействуя на те же молекулярные структуры, что и фармацевтические препараты (M.A.McArdle et al 2013). Среди таких нутриентов в литературе упоминается о противовоспалительном эффекте Омега-3 жирных кислот- эйкозапентаеновой кислоте (ЭПК) и докозагексаеновой кислоте (ДГК), которые, оказывая влияние на различные звенья воспалительного процесса и клеточный метаболизм, способны повышать чувствительность жировых клеток, адипоцитов, к инсулину (M.A.McArdle et al 2013).

Полифенолы, в частности флавоноиды, также привлекают все больше внимание с точки зрения их воздействия на метаболизм. Ресвератрол, полифенол, содержащийся в кожуре винограда, черники, шелковице, в какао и орехах, ингибирует трансформацию пре-адипоцитов в адипоциты, образование новых жировых клеток. Кроме того, есть исследования, подтверждающие, что прием ресвератрола способен уменьшить уровень глюкозы и инсулина крови (L.Kang et al, 2010)

Галлат эпигаллокатехина (EGCG) — этот тип катехина, присутствующий в больших количествах в зеленом  чае , способен блокировать ген , отвечающий за выработку гормона инсулинорезистентности, резистина.

Недавнее исследование кверцетина продемонстрировало, что этот флавоноид, найденный большей частью в каперсах, яблоках и винограде, ослабляет действие генов, отвечающих за воспаление и инсулинорезистентность в адипоцитах (C.C.Chuang et al 2010).

Еще один полифенол - куркумин, желтый пигмент, содержащийся в специи куркума, также обладает способностью оказывать существенное влияние на воспалительные процессы (M.M.Chan, 1995).

Чувствительность клеток к инсулину зависит и от микроэлементов, например магния. В работе Phuong-Chi T.Pham et al (2007), отмечают, что при создании искусственного дефицита магния было получено снижение чувствительности к инсулину у лиц без диабета, в то время как добавление магния в течение 4-х недель улучшило контроль глюкозы у пожилых лиц без сахарного диабета.

При использовании комбинации нутриентов у пациентов с избыточным весом Bakker et al (2010) получили улучшение эндогенной функции жировой ткани на 7% за 5-недельный период, независимо от потери веса.

M.A.McArdle et al (2013) отмечают сложность прогнозирования эффективной дозы отдельных диетических элементов и/или определения потенциального синергизма между противовоспалительными пищевыми компонентами. Возможно, более простым вариантом применения комбинаций нутриентов будет разработка специфических функциональных продуктов питания, обогащенных активными веществами.

В многочисленных работах подчеркивается, что в настоящее время основными методами повышения чувствительности к инсулину являются снижение веса и увеличение физической активности.  Каждый килограмм потери веса тела позволяет снизить риск развития диабета на 16 % и снизить смертность от всех причин на 15% (D.C.Lau et al 2015). J.Jianping (2013) считает также, что профилактика гиперинсулинемии способна повысить чувствительность к инсулину.

В научных обзорах, посвященных теме коррекции питания для снижения инсулинорезистентности рассматриваются несколько основных направлений коррекции питания.

• Уменьшение в рационе продуктов с высоким гликемическим индексом. В своей работе Kumari R, et al (2013), отмечает, что употребление в пищу продуктов с высоким гликемическим индексом вызывает резкие колебания уровня глюкозы и инсулина в крови, что приводит к инсулинорезистентности и чувство голода. В подтверждении этому, в обзоре Megan L. Gow et al (2016) исследования у взрослых и детей показывают, что рационы, построенные на продуктах со сниженным гликемическим индексом, являются безопасными и эффективными для коррекции секреции инсулина, снижения инсулинорезистентности, изменения веса и состава тела.
• Есть работы, показывающие, что рацион с низким содержанием жира и высоким содержанием углеводов эффективно снижает вес, но при таком рационе, по данным Megan L. Gow et al (2016), сохраняется высокое содержание глюкозы и компенсаторное повышение инсулина, которые и приводят к инсулинорезистентности и сахарному диабету 2 типа.
• Популярной альтернативой стала диета с очень низким содержанием углеводов (как правило, <50 г углеводов в день)и с высоким - жира и/или белка. Три из включенных в обзор Megan L. Gow et al (2016) исследований сообщали об улучшении уровня инсулина и/или инсулинорезистентности при использовании рациона с очень низким содержанием углеводов, по сравнению с группами пациентов, употреблявших сниженное количеств жиров.
• Строгая низкокалорийная диета с ограничением до 800 ккал в сутки. Считается, что ей сложно следовать, поэтому используется в краткосрочной перспективе для быстрого снижения веса (от 6 до 15 кг за 3 до 12 недель). Исследования также показали улучшение артериального давления, холестерина и его фракций, триглицеридов, инсулина и глюкозы натощак, гликированного гемоглобина (HbA1c), и чувствительности к инсулину. Но устойчивость эффекта в долгосрочной перспективе не ясна. Такой вариант диеты может быть альтернативой фармакологической терапии или хирургическим вмешательствам для лечения пациентов с тяжелым ожирением. Однако, он требует интенсивного контроля со стороны специалистов (Megan L. Gow et al 2016).
• Во время кетогенной диеты было обнаружено изменение активности генов, которые могут прямо повлиять на выработку гормона инсулина, чувствительности к инсулину и регуляцию обмена глюкозы, независимо от изменения веса  (Megan L. Gow et al 2016).

Таким образом, есть несколько стратегий коррекции питания, которые могут быть использованы для снижения инсулинорезистентности. Это позволяет специалистам предложить несколько вариантов рациона для пациентов и подобрать персонализированное питание в зависимости от состояния здоровья и предпочтений пациента.

Список литературы.

• H Unger. Lipid overload and overflow: metabolic trauma and the metabolic syndrome // Trends Endocrinol Metab – 2003 – 14(9) – 398-403.
• S. Hotamisligil, N.S. Shargill, B.M. Spiegelman. Adipose expression of tumor necrosis factor-alpha: direct role in obesity-linked insulin resistance // Science – 1993 – 259(5091)-087-91.
• Kang, W. Heng, A. Yuan, L. Baolin, H. Fang. Resveratrol modulates adipokine expression and improves insulin sensitivity in adipocytes: Relative to inhibition of inflammatory responses // biochimie – 2010 – 92(7) – 789-96.
• C. Chuang, K. Martinez, G. Xie, A. Kennedy, A. Bumrungpert, A. Overman, W. Jia, M.K. Mclntosh. Quercetin is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-{alpha}-mediated inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes // Am J Clin Nutr – 2010 – 92(6) – 1511-21.
• M. Chan. Inhibition of tumor necrosis factor by curcumin, a phytochemical // Biochem Pharmacol – 1995 - 49(11) - 1551-6.
• C.Bekker, M.J. van Erk, L. Pellis, S. Wopereis, C.M. Rubingh, N.H. Cnubben, T. Kooistra, B. van Ommen, H.F. Hendriks. An antiinflammatory dietary mix modulates inflammation and oxidative and metabolic stress in overweight men: a nutrigenomics approach // Am J Clin Nutr – 2010 - 91(4) - 1044-59.
• A.McArdle, O.M. Finucane, R.M. Connaughton, A.M. McMorrow, H.M. Roche. Mechanisms of Obesity-Induced Inflammation and Insulin Resistance: Insights into the Emerging Role of Nutritional Strategies // Front Endocrinol (Lausanne) – 2013 - 4- 52.
• Jianping. Mechanisms of insulin resistance in obesity // Frontiers of Medicine – 2013 - Volume 7 - Issue 1 - page 14–24.
• J. Saad, A. Santos, P.O. Prada. Linking Gut Microbiota and Inflammation to Obesity and Insulin Resistance // Physiology (Bethesda) – 2016 - 31(4) - 283-93.
• Kumari, D.M. Thappa. Role of insulin resistance and diet in acne // Indian J Dermatol Venereol Leprol – 2013 – 79 - 291-9.
• Phuong-Chi T. Pham, Phuong-Mai T. Pham, Son V. Pham, J.M. Miller, Phuong-Thu T. Pham. Hypomagnesemia in Patients with Type 2 Diabetes // CJASN – 2007 - 2(2) -  366-373.
• M.L. Gommers, J.G.J. Hoenderop, R.J.M. Bindels, J.H.F. de Baaij. Hypomagnesemia in Type 2 Diabetes: A Vicious Circle? // Diabetes – 2016 - 65(1) - 3-13.
• C. Lau, H. Teoh. Current and Emerging Pharmacotherapies for Weight Management in Prediabetes and Diabetes // Can J Diabetes – 2015 - 39 - 134-41.
• M.G. Gow, S.P. Garnett, L.A. Baur, N.B. Lister. The Effectiveness of Different Diet Strategies to Reduce Type 2 Diabetes Risk in Youth // Nutrients – 2016 - 8(8) – 486.