Белки и чувствительность к инсулину: теория и практика.

Белки и чувствительность к инсулину: теория и практика. У высокобелковых диет есть много плюсов, таких как профилактика снижения мышечной массы при низком калораже, положительное влияние на гормоны сытости и голода (GIP, GLP-1, грелин) за счет чего и достигается снижение потребления калорий, увеличенный термогенный эффект и т.п. Отдельно нужно рассмотреть роль аминокислот с разветвленной цепью (ВСАА), которые в сочетании с западной диетой заметно увеличивают риски метаболических нарушений. В свете широкого распространения популяризации употребления больших количество белка (карнивор, зерокарб, мясо вместо углей и т.п.) возникает вопрос чувствительности к инсулину на фоне высокобелковых диет. 

Дело в том, что есть противоречивые экспериментальные данные. Одни исследования показывают, что белковые диеты увеличивают чувствительность к инсулину и способствуют похудению, другие – наоборот. Давайте разберемся, почему так происходит и как именно белки влияют на чувствительность к инсулину и почему данные противоречивы. С одной стороны, белковые диеты помогают похудеть, а похудение сопровождается повышением чувствительность к инсулину. С другой стороны, большое количество белка снижает чувствительность к инсулину. 

Исследования. 

Повышается чувствительность к инсулину. Метанализ рекомендует для профилактики и лечения сахарного диабета, для улучшения чувствительности к инсулину потребление белка в 1,2-1,5 грамм на килограмм массы тела. Однако этот совет дается в контексте снижение углеводов, увеличения физической активности, потребления разных добавок. (Low Carb High Protein Diets as Management Tool of Insulin Resistance in Patients with Obesity and/or Type 2 Diabetes Mellitus. Obes Open Access 3(2): doi http://dx.doi. org/10.16966/2380-5528.131).

Не меняется чувствительность к инсулину. Еще ряд исследований показывает, что разницы в чувствительности к инсулину нет. Так, это утверждается в данном мета-анализе (Medicine (Baltimore). 2018 Nov; 97(46): e13149.diabetesAn updated meta-analysis), так и пишут, что «No significant evidence of heterogeneity among studies was found in the analysis for fasting glucose, fasting insulin, and HbA1c».

Снижается чувствительность к инсулину. В одном из исследований сравнивались группы 0,8 г белка на 1 кг массы тела и не менее 1,2 г белка при равном калораже. Любопытно, что все участники похудели. Но у высокобелковой группы снизилась чувствительность к инсулину. 

Высокобелковая диета в этом исследовании действительно на 45% замедлила снижение мышечной массы. Но при этом высокобелковая диета не снизила уровень окислительного стресса и другие положительные эффекты снижение веса по сравнению с группой в 0,8 г. Белка. Разница в действии диет на изображении из исследования (High-Protein Intake during Weight Loss Therapy Eliminates the Weight-Loss-Induced Improvement in Insulin Action in Obese Postmenopausal Women Cell VOLUME 17, ISSUE 3, P849-861, OCTOBER 11, 2016)

Другое исследование у больных с сахарным диабетом. Группа 30% калорий из белка и 40% калорий из углеводов и 55% калорий из углеводов и 15% калорий из белка. В более высокоуглеводной группе гликированный гемоглобин, тощаковая глюкоза уменьшились, а чувствительность к инсулину выросла. При этом никаких изменений в высокобелковой группе не произошло. J Am Diet Assoc. 2005 Apr;105(4):573-80.Effect of high protein vs high carbohydrate intake on insulin sensitivity, body weight, hemoglobin A1c, and blood pressure in patients with type 2 diabetes mellitus. Другие исследования в целом поддерживанию связь между высоким количеством белка (особенно животного) и снижением чувствительности к инсулину (Curr Dev Nutr. 2017 Apr; 1(4): e000299.Animal-Protein Intake Is Associated with Insulin Resistance in Adventist Health Study 2 (AHS-2) Calibration Substudy Participants: A Cross-Sectional Analysis). 

В других исследованиях было обнаружено, что высокобелковые диеты улучшают метаболическое здоровье пациентов с снижают сердечно-сосудистые риски, но при этом чувствительность к инсулину все равно у них снижается, в среднем на 19%. Авторы считают, что это «метаболическая адаптация» и она не несет ничего негативного. (Nutrients. 2017 Dec; 9(12): 1291.The Effect of a Diet Moderately High in Protein and Fiber on Insulin Sensitivity Measured Using the Dynamic Insulin Sensitivity and Secretion Test (DISST)). 

Как аминокислоты влияют на чувствительность к инсулину?

Теория 1. Гиперинсулинемия и хроническая активация mTOR. Хроническая гиперактивация mTOR ведет к изменению транскрипции и фосфорилирования ряда белков (не буду нагружать вас схемой), что в конченом счете приводит к формированию резистентности (Mechanism of amino acid-induced skeletal muscle insulin resistance in humans Diabetes. 2002; 51:599–605). Поэтому важен в первую очередь избыток именно лейцина и других ВСАА в питании. Подробно я писал про лейцин здесь: https://www.beloveshkin.com/2016/07/lejcin-i-mtors.html

Даже у здоровых людей гиперинсулинемия на протяжении двух суток может на 20% снизить чувствительность к инсулину. Обычный белок (сыворотоный, тунец, индейка, яичный альбумин) дает мощную инсулиновую реакцию (Nutrient-induced insulin resistance in human skeletal muscle Curr. Med. Chem. 2004; 11:901–908. Углеводы – это лишь половина всего инсулина, что у нас вырабатывается, остальное – это влияние белковых продуктов. ВСАА вызывает повышение уровней глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1) и глюкозозависимого инсулинотропного полипептида (ГИП), которые уже вызывают повышение уровня инсулина. Связь ВСАА с инсулинорезистентностью была обнаружена уже давно. При этом сама концентрация ВСАА в крови является надёжным маркером развития диабета в ближайшее время. 

Теория 2. Ключевую роль играют не ВСАА напрямую, а продукты их катаболизма, такие как С3 и С5 ацилкарнитины. Чем больше в еде ВСАА, тем выше в плазме уровень ацилкарнитинов. В зависимости от индивидуальной генетики, есть существенные вариации в подъеме уровня ацилкарнитинов в ответ на потребление ВСАА. Далее С3 и С5 ацилкарнитины приводят к образованию избыточного количества пропионил-КоА и сукцинил-КоА. В свою очередь избыток пропионил-КоА и сукцинил-КоА нарушает работу цикла трикарбоновых кислот и приводит к снижению эффективности их окисления, накоплению промежуточных субстратов, ухудшению митохондриальной функции и т.п. до инсулинорезистентности. (Cell Metab. 2012 May 2;15(5):606-14. doi: 10.1016/j.cmet.2012.01.024.Interplay between lipids and branched-chain amino acids in development of insulin resistance.)

Теория 3. Дисбаланс глюкагон и инсулин. 17 обычных аминокислот индуцируют высвобождение инсулина и глюкагона в равных пропорциях, но вот в случае ВСАА происходит все наоборот: инсулин сильно повышается, а вот глюкагона секреция подавляется. В случае нарушение баланса этих гормонов есть сдвиг в сторону липогенеза и подавление липолиза, что в длительной перспективе способствует набору веса. 

Заключение.

1. Повышение концентрации белка в диете может быть полезно для достижения краткосрочных целей, но в долгосрочной перспективе может ухудшить чувствительность к инсулину со всеми вытекающими рисками. Многие из функций белковых диет могут быть достигнуты другими способами (тренировка для мышечной массы, клетчатка в зелени и овощах для сытости и т.п.)

2. Советы высокому уровню белка 1,5 грамм, распределению его на все приемы пищи равномерно и обязательно не менее трех грамм лейцина в каждый прием пищи могут негативно повлиять в долгосрочной перспективе на метаболическое здоровье. 

3. Влияние белка зависит от его состава. Чем меньше содержание ВСАА, тем меньше описанный эффект. Растительный белок (но не весь) имеет меньше подобных свойств. 

4. Индивидуальные вариации. Количество белка может варьироваться от вашего возраста, уровня физической активности, состояния метаболизма и генетических особенностей.

5. Избегайте сочетания белок + углеводы. Либо отдельно белковая пища с низкоуглеводными овощами, либо отдельно углеводы без добавления белка. Ешьте суточный белок в один-два приема пищи, оставляя «веганский» прием пищи без белка. Не потребляйте много белковых продуктов с высокими содержанием лейцина, не употребляйте добавки сывороточного протеина и BCАА, если вы не профессиональный спортсмен.