cauza

Mâncarea excesivă și lipsa activității fizice duc la rezistența la insulină, iar un nou studiu realizat de oamenii de știință americani sugerează că baza acestui proces ar putea fi radicalii de oxigen.

Între octombrie 2013 și iulie 2014, șase bărbați sănătoși de vârstă mijlocie au fost înscriși într-un studiu la Temple University Hospital din nordul Philadelphia. Timp de șapte zile, cercetătorii au legat subiecții de un pat de spital și le-au spus să aleagă micul dejun, prânzul și cina, precum și trei mese suplimentare, din meniul spitalului care conține bucătărie tipică americană: ouă, pui prăjit, burgeri, cartofi prăjiți, etc. Aportul zilnic a fost fixat la 6000 de calorii spectaculoase pe zi - de aproximativ 2,5 ori mai mult decât se recomandă unui bărbat normal.

Dr. Gunther Boden de la Școala de Medicină a Universității Temple și colegii săi au selectat acești voluntari de sex masculin pentru a studia modul în care supraalimentarea duce la toleranța la insulină, ceea ce se întâmplă extrem de rapid la modelele de rozătoare înainte ca animalele să se îngrașe. Cercetătorii au suspectat mai multe mecanisme posibile, inclusiv niveluri ridicate de acizi grași, inflamație, stresul reticulului endoplasmatic și stresul oxidativ. "Dacă ne uităm la persoanele care sunt supraponderale și rezistente la insulină, vom găsi o varietate de anomalii care ar putea explica această rezistență la insulină", ​​spune Boden. „Ceea ce nimeni nu știe este modul în care începe acest întreg proces”.

În fiecare zi, oamenii de știință au cântărit bărbații și au luat probe de sânge. Înainte și după supraalimentarea sistemică timp de o săptămână, au luat biopsii de țesut adipos al coapselor participanților la studiu. Cercetatorii au analizat apoi probele pentru semne de rezistenta la insulina, precum si pentru niveluri crescute de acizi grasi, inflamatie, reticul endoplasmic si stres oxidativ.

Dieta bogată în calorii a funcționat exact așa cum a fost planificat, participanții prezentând semne de rezistență la insulină încă din a doua zi. Până la sfârșitul săptămânii, bărbații au demonstrat deja o reducere cu 50% a absorbției de glucoză stimulată de insulină. De asemenea, au câștigat în medie 3,5 kg. sub formă de grăsime. Dar ce a cauzat această problemă? Nivelurile de acizi grași nu au fost crescute - de fapt, chiar au scăzut puțin. Măsurarea nivelurilor de citokine pro-inflamatorii a exclus, de asemenea, inflamația ca cauză. Nu s-au găsit semne de stres al reticulului endoplasmatic în biopsiile de țesut adipos. Deci, sunt absolut sigur că niciuna dintre aceste trei cauze nu are nimic de-a face cu rezistența masivă la insulină, a spus Boden. In acelasi timp, am constatat ca nivelul de stres oxidativ a crescut. Si nu numai ca a crescut, dar aceasta crestere a fost, de asemenea, complet proportionala cu rata de crestere a rezistentei la insulina.

Examinând mai atent biopsiile țesutului adipos, colegul lui Boden, Salim Merali, profesor de farmacologie la același spital universitar, a constatat că nivelurile a zeci de proteine ​​implicate în producția și eliminarea speciilor reactive de oxigen - ROS) au fost crescute (Sci Tran Med, 7: 304re7, 2015). În plus, oamenii de știință au descoperit oxidarea în masă și carbonilarea multor proteine, indicând faptul că producția de ROS a crescut semnificativ, dar sistemele antioxidante celulare nu sunt în măsură să compenseze. Cu siguranță, stresul oxidativ are un efect asupra participanților la studiu.

"Au făcut un studiu foarte bun și atent organizat. Totul este foarte bine controlat", a spus Ethan Anderson de la Școala de Medicină Brody a Universității Carolina de Est. Oamenii de stiinta demonstreaza dovezi clare ale stresului oxidativ sistemic, in special in tesutul adipos.

Dar stresul oxidativ este rădăcina rezistenței la insulină pe care voluntarii au dezvoltat-o? Unul dintre mecanismele probabile prin care stresul oxidativ poate duce la rezistența la insulină, spun oamenii de știință, este oxidarea transportorului de glucoză GLUT4, care se deplasează de la veziculele intracelulare la membrana celulară după stimularea insulinei. Cercetătorii echipei Merali au izolat GLUT4 din probe de țesut adipos și au studiat structura acestuia. Recent, oamenii de știință au identificat modificări post-translaționale ale transportorului, inclusiv carbonilarea, despre care se știe că provoacă legături încrucișate între diferite părți ale proteinelor și le afectează negativ funcția. „Au fost cel puțin patru locuri în care am observat oxidarea și carbonilarea moleculelor și toate au fost în locuri care credem că formează situsul de legare a glucozei în structura transportatorului”, a spus Boden. Acesta ar fi un mecanism cu adevarat logic prin care oxidarea ar putea provoca rezistenta la insulina - cauzand disfunctionalitatea moleculei transportoare de glucoza.

"Carbonilarea GLUT4 este marea veste aici", a spus Anderson. "La urma urmei, acest transportor de glucoză este foarte important. Este o dovadă excelentă că acest mecanism este cu siguranță implicat în provocarea rezistenței la insulină de la o dietă bogată în calorii la oameni."

Biologul celular Peter Strålfors de la Universitatea Linköping din Suedia a pus la îndoială dacă o dietă de 6.000 de calorii pe zi este un mod realist de a modela dezvoltarea rezistenței la insulină la persoanele supraponderale. Deoarece aceasta este o supraalimentare extremă într-o perioadă scurtă de timp, nu poate fi considerată adecvată atunci când se ia în considerare dezvoltarea obezității și a rezistenței la insulină, care afectează atât de mulți oameni din întreaga lume.

În plus, Streyfors a menționat că participanții la studiu au fost menținuți într-o stare de inactivitate totală. „Aș fi extrem de interesat să văd ce se va întâmpla dacă ar continua să-și ducă viața normală”, a spus el.

"Nu există nicio îndoială că, în acest caz, există un" efect cumulativ "al dietei bogate în calorii și lipsa activității fizice", a spus Anderson. El observă însă că o astfel de inactivitate extremă nu este neobișnuită în Statele Unite. „Suntem într-adevăr o societate extrem de inactivă din punct de vedere fizic”, recunoaște el. "Există o mulțime de oameni care nu se mișcă suficient."

Boden și Merali speră să facă cercetări viitoare cu privire la rolul activității fizice în dezvoltarea rezistenței la insulină și în special efectul acesteia asupra transportatorului de glucoză. Boden observă că aceasta nu este o simplă dependență. Activitatea fizică mărește cheltuielile calorice, dar poate duce și la o producție mai mare de ROS. Deci, în acest caz, există „unele controverse cu privire la faptul dacă exercițiul va înrăutăți efectiv această condiție”.