פחמימות לעומת שומנים וחלבונים: מה גורם לשחרור אינסולין רב יותר?

מחקר חדש שפורסם בכתב העת Cell Metabolism שופך אור על האופן שבו מאקרו-נוטריינטים שונים - פחמימות, חלבונים ושומנים - יכולים להשפיע על הפרשת אינסולין.

המחקר בחן את תגובות האינסולין באיי לבלב מתורמים שנפטרו, עם ובלי סוכרת מסוג 2, ובאיי לבלב שמקורם בתאי גזע.

איי לבלב הם צבירים קטנים של תאים בלבלב, כולל תאי בטא, אשר ממלאים תפקיד מפתח בוויסות רמות הסוכר בדם על ידי ייצור הורמונים כמו אינסולין וגלוקגון בתגובה לחומרים מזינים.

ידוע זה מכבר כי לפחמימות יש השפעה משמעותית על רמות הסוכר בדם, וגורמות לעלייה חדה באינסולין, בעוד שלחלבונים יש השפעה מתונה ולשומנים השפעה מיידית מינימלית.

עם זאת, מחקר זה מצביע על כך שהפרשת אינסולין בתגובה לחומרי הזנה עשויה להיות מורכבת ואינדיבידואלית יותר ממה שחשבו בעבר.

לראשונה, חוקרים זיהו תת-קבוצות של איי לבלב אנושיים שהפגינו תגובה חזקה יותר של אינסולין לחלבונים או שומנים מאשר לפחמימות.

בעוד שמחקרי מעבדה על איי לבלב עשויים שלא להיות מיתורגמים ישירות לאנשים חיים, לתוצאות עשויות להיות השלכות משמעותיות על אסטרטגיות תזונה מותאמות אישית עתידיות לשליטה טובה יותר ברמות הסוכר בדם, ובסופו של דבר לשיפור תוצאות הבריאות הכלליות.

השפעת כל מאקרו-נוטריינט על תגובות אינסולין

חוקרים מאוניברסיטת קולומביה הבריטית חקרו כיצד איי לבלב אנושיים מפרישים אינסולין בתגובה לחומרים מזינים שונים.

בין השנים 2016 ו-2022, החוקרים חקרו איי לבלב מ-140 תורמים שנפטרו בגילאים שונים, כולל אלו עם ובלי סוכרת מסוג 2.

הם חשפו את האיים הקטנים לגלוקוז (פחמימות), חומצות אמינו (חלבונים) וחומצות שומן (שומנים), תוך ניטור הפרשת אינסולין.

החוקרים גם ניתחו שינויים בביטוי גנים בתאי לבלב מתורמים עם ובלי סוכרת מסוג 2 כדי להבין את השפעתם על ייצור אינסולין.

באמצעות ריצוף חומצה ריבונוקלאית (RNA) וניתוח פרוטאומיקה, הם מדדו יותר מ-20,000 mRNA וכ-8,000 חלבונים. זה עזר להם להעריך את הקשר בין ייצור אינסולין לשינויים בביטוי גנים בדגימות איי לבלב.

מאקרו-נוטריינטים גורמים לתגובות אינסולין ייחודיות בתאי הלבלב

על פי ההבנה הנוכחית, רוב איי התאים התורמים הראו את תגובת האינסולין החזקה ביותר לגלוקוז, תגובה בינונית לחומצות אמינו ותגובה קטנה לחומצות שומן.

כצפוי, בהשוואה לאיי דם מתורמים שאינם סוכרתיים, לאיי דם מתורמים סוכרתיים מסוג 2 היו פחות תאי בטא המייצרים אינסולין, שיא אינסולין מושהה בתגובה לרמות גלוקוז גבוהות, ותגובת גלוקוז נמוכה יותר באופן כללי.

בעוד שרוב התוצאות היו צפויות, היו גם כמה תוצאות מפתיעות.

כ-9% מאיי הלבלב התורמים הגיבו בצורה חזקה יותר לחלבונים מאשר לפחמימות, ו-8% הגיבו בצורה חזקה יותר לשומנים.

האיים הקטנים שהגיבו בצורה חזקה יותר לחלבונים היו לרוב מתורמים עם סוכרת מסוג 2, אך היו בעלי רמות סוכר ארוכות טווח בדם (נמדדות על ידי HbA1c) דומות לאלה של האחרים. עם זאת, תגובה מוגברת זו לחלבונים נקשרה לזמני תרבית ארוכים יותר במעבדה.

מצד שני, איי תאים קטנים שהגיבו בצורה חזקה יותר לשומנים הגיעו בדרך כלל מתורמים עם ערכי HbA1c נמוכים יותר, אך היו דומים לחלופין לתורמים אחרים. החוקרים משערים שתגובה זו לשומנים עשויה להיות קשורה לחוסר בגרות של תאי בטא, כפי שנראה באיים קטנים שמקורם בתאי גזע לא בשלים.

כדי לחקור את מקור השונות, הם השוו את מאפייני התורמים ולא מצאו הבדלים במדד מסת הגוף (BMI) או בגיל. עם זאת, הם כן הבחינו בהבדלים בין המינים בתגובות לאינסולין.

באופן ספציפי, בהשוואה לגברים, איי לבלב מתורמות נשים הפרישו פחות אינסולין בתגובה לחשיפה מתונה לגלוקוז, כלומר התאים שלהם היו פחות יעילים בייצור אינסולין.

ייתכן שזה קשור להבדלים ידועים בין המינים בסוכרת, אך הסיבות לכך נותרו לא ברורות.

כיצד ניתן ליישם את התוצאות על אנשים חיים?

ד"ר ג'ייסון פונג, רופא ומחבר רבי המכר של "קוד ההשמנה" ו"קוד הסוכרת", שלא היה מעורב במחקר, דן ברלוונטיות הפוטנציאלית לאנשים חיים וציין: "תורמים שנפטרו נחשבים למייצגים את האוכלוסייה הכללית. זוהי הנחה סבירה, אך לא בהכרח נכונה".

ד"ר תומאס מ. הולנד, רופא-מדען ופרופסור חבר במכון RUSH להזדקנות בריאה באוניברסיטת RUSH, שלא היה מעורב גם הוא במחקר, סיפק פרטים נוספים.

"תוצאות המחקר על איי לב מתורמים שנפטרו מציעות תובנות חשובות מאוד לגבי ייצור אינסולין בתגובה למאקרו-נוטריינטים שונים [אך] ישנן מגבלות בתרגום ישיר של תוצאות אלו לאנשים חיים", אמר ל-MNT.

הסביבה הפנימית של אורגניזמים חיים, כולל גורמים כגון זרימת דם, רמות הורמונים לאיתות ואינטראקציות של מערכת העצבים, יכולה להשפיע על תגובות האינסולין ועשויה להיות שונה מהסביבה ה"מבודדת" של איי בטא. למרות שהמחקר מדגיש את השונות בין פרטים, בני אדם חיים חווים השפעות נוספות כגון אורח חיים, תזונה, לחץ ופעילות גופנית שעשויות לווסת עוד יותר את תגובות האינסולין שלנו.

"בנוסף, תורמים שנפטרו עשויים שלא לייצג בצורה מושלמת את האוכלוסייה הבריאה, במיוחד אם היו להם מחלות רקע שעלולות להשפיע על תפקוד הלבלב", ציין.

מחברי המחקר הכירו גם במגבלות ביישום תוצאותיהם, כגון היעדר אבחנות מאושרות של סוכרת מסוג 2 בתורמי איברים והיעדר ניסויים קליניים בבני אדם כדי לאשר את ממצאיהם.

מהן ההשלכות של זה על רופאים מומחים ועל הציבור הרחב?

"תוצאות המחקר הזה פותחות את האפשרות לתוכנית טיפול תזונתית מותאמת אישית יותר לטיפול בסוכרת", אמרה שרי גו, RDN, CDCES, דיאטנית רשומה, מומחית מוסמכת לטיפול וחינוך לסוכרת, ובעלת The Plant Strong Dietitian, שלא הייתה מעורבת במחקר.

פונג הדגיש גם כי ממצאי מחקר זה עשויות להיות בעלות השלכות משמעותיות על בחירות תזונתיות.

"אינסולין יכול לגרום לעלייה במשקל, ועבור רוב האנשים, הפחתת צריכת פחמימות מזוקקות היא דרך טובה מאוד להוריד את רמות האינסולין ולגרום לירידה במשקל. אבל עבור אנשים מסוימים, דיאטה דלת שומן עשויה להיות יעילה יותר", הוא הסביר.

מחברי המחקר, לעומת זאת, הציעו כי תזונה עשירה בחלבון עשויה להיות מועילה לאנשים עם סוכרת מסוג 2 בהתבסס על ממצאיהם. עם זאת, הם הדגישו את הצורך במחקר נוסף.

בסופו של דבר, "דיאטות סוכרת מסורתיות מתמקדות בשליטה בפחמימות על סמך הקשר המבוסס היטב בין גלוקוז להפרשת אינסולין, במיוחד מדגנים מזוקקים וסוכר", אך מחקר זה מצביע על הצורך בגישות אינדיבידואליות המבוססות על תגובות אינדיבידואליות לאינסולין שונים, אמר הולנד.

"ההבדל נקבע במידה רבה גנטית, כפי שמצביע המחקר", הסכים פונג.

בנקודה זו, אמר גו: "בעתיד, ייתכן שיהיו בדיקות גנטיות בהן רופא יוכל להשתמש כדי לקבוע את יחס המקרו-נוטריינטים הטוב ביותר לתגובת האינסולין של אדם."

בינתיים, הולנד ממליצה לאנשים לפעול לפי המלצות התזונה הנוכחיות עם ראש פתוח לביצוע התאמות. עבדו בשיתוף פעולה הדוק עם רופא המשפחה שלכם או דיאטנית רשומה כדי לקבוע את דפוסי התזונה ושינויי אורח החיים התומכים בצורה הטובה ביותר בצרכים הייחודיים שלכם לרמות סוכר בריאות בדם ובריאות אופטימלית.