هل تنتج الكربوهيدرات استجابة أكبر للأنسولين من الدهون أو البروتينات؟

قام باحثون في جامعة كولومبيا البريطانية بدراسة كيفية إفراز جزر البنكرياس البشرية للأنسولين استجابةً لعناصر غذائية مختلفة.

بين عامي 2016 و2022، قام الباحثون بفحص جزر البنكرياس المأخوذة من 140 متبرعًا متوفى من مختلف الأعمار، بما في ذلك المصابين بمرض السكري من النوع 2 وغيرهم.

لقد قاموا بتعريض الجزر للجلوكوز (الكربوهيدرات)، والأحماض الأمينية (البروتينات)، والأحماض الدهنية (الدهون) مع مراقبة إفراز الأنسولين.

وقام الباحثون أيضًا بتحليل التغيرات في التعبير الجيني في خلايا البنكرياس من المتبرعين المصابين بمرض السكري من النوع 2 ومن غير المصابين به لفهم تأثيرها على إنتاج الأنسولين.

استخدام حمض الريبونوكلييك (RNA) من خلال تحليل التسلسل والبروتينات، قاموا بقياس أكثر من 20 ألف الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) وحوالي 8000 بروتين. وقد ساعدهم هذا في تقييم العلاقة بين إنتاج الأنسولين والتغيرات في التعبير الجيني في عينات جزر البنكرياس.

وبالتوافق مع الفهم الحالي، أظهرت جزر البنكرياس لدى معظم المتبرعين أقوى استجابة للأنسولين للجلوكوز، واستجابة معتدلة للأحماض الأمينية، واستجابة ضئيلة للأحماض الدهنية.

وكما كان متوقعًا، بالمقارنة مع جزر البنكرياس من متبرعين غير مصابين بالسكري، فإن جزر البنكرياس من متبرعين مصابين بالسكري من النوع 2 كان لديها عدد أقل من خلايا بيتا المنتجة للأنسولين، وتأخير في وقت الذروة للأنسولين استجابة لارتفاع الجلوكوز، واستجابة أقل للأنسولين للجلوكوز بشكل عام.

ورغم أن الكثير من النتائج كانت متوقعة، كانت هناك بعض النتائج المفاجئة.

استجابت جزر البنكرياس لدى حوالي 9% من المتبرعين للبروتينات بشكل أقوى من الكربوهيدرات، واستجابت 8% منها بشكل أقوى للدهون.

غالبًا ما كانت الجزر التي تفاعلت بشكل أكبر مع البروتينات تأتي من متبرعين مصابين بداء السكري من النوع 2 ولكن مستويات السكر في الدم لديهم على المدى الطويل (التي تم قياسها من خلال HbA1c) مماثلة لغيرهم. ومع ذلك، ارتبطت هذه الاستجابة المرتفعة للبروتين بأوقات زراعة أطول في المختبر.

من ناحية أخرى، كانت الخلايا الجزرية التي تفاعلت بشكل أكبر مع الدهون عادةً من متبرعين بمستويات أسوأ من الهيموجلوبين السكري التراكمي، لكنها كانت مماثلة لغيرها من المتبرعين. ويقترح الباحثون أن هذا التفاعل مع الدهون قد يكون بسبب عدم نضج خلايا بيتا، كما هو الحال في خلايا الجزرية المشتقة من الخلايا الجذعية غير الناضجة.

وفي استكشاف مصدر الاختلافات، قارن الباحثون خصائص المتبرعين ولم يجدوا أي اختلافات على أساس مؤشر كتلة الجسم أو العمر. ومع ذلك، فقد لاحظوا اختلافات بين الجنسين في استجابات الأنسولين.

على وجه التحديد، بالمقارنة مع الذكور، تفرز جزر البنكرياس المانحة من الإناث كمية أقل من الأنسولين استجابة للتعرض المعتدل للجلوكوز، مما يعني أن خلاياها لم تكن فعالة في إنتاج الأنسولين.

قد يكون هذا بسبب الاختلافات المعروفة بين الجنسين في مرض السكري، ولكن الأسباب الكامنة وراء ذلك لم يتم تحديدها بعد.

بشكل عام، تشير النتائج إلى أن استجابات الأنسولين للمغذيات المختلفة قد تختلف بين الأفراد. ومع ذلك، لاحظ المؤلفون أنه من غير الواضح ما إذا كان هذا التباين يرجع في الواقع إلى الاختلافات الطبيعية في استجابات خلايا جزر البنكرياس أو ما إذا كانت التكيفات مع ظروف المختبر هي السبب وراء الاختلافات.

ومن الجدير بالذكر أنهم لم يلاحظوا نفس المستوى من الاستجابات المتنوعة للمغذيات الكبرى المختلفة في جزر البنكرياس لدى الذكور والإناث من الفئران من مختلف الأعمار. وهذا من شأنه أن يدعم فكرة أن ظروف المختبر ربما أثرت على استجابات جزر البنكرياس لدى البشر.

الأخبار الطبية اليوم تحدثنا مع جيسون فونج، دكتور في الطب، وهو طبيب ومؤلف كتابي The Obesity Code وThe Diabetes Code الأكثر مبيعًا في نيويورك تايمز، والذي لم يشارك في الدراسة.

وفي معرض مناقشته للأهمية المحتملة للبشر الأحياء، أشار فونج إلى أن “المتبرعين المتوفين يُفترض أنهم يعكسون عامة السكان. إنه افتراض معقول، لكنه ليس بالضرورة صحيحًا”.

وقد قدم الدكتور توماس إم هولاند، وهو طبيب وعالم وأستاذ مساعد في معهد راش للشيخوخة الصحية، التابع لجامعة راش، كلية العلوم الصحية، والذي لم يشارك أيضًا في الدراسة، المزيد من التفاصيل.

وقال “إن نتائج الدراسة التي أجريت على جزر البنكرياس لدى متبرعين متوفين تقدم رؤى قيمة للغاية حول إنتاج الأنسولين استجابةً لعناصر غذائية كبيرة مختلفة (ولكن) هناك قيود عند ترجمة هذه النتائج مباشرة إلى البشر الأحياء”. م.ن.ت.

إن البيئة في الأجسام الحية، بما في ذلك عوامل مثل تدفق الدم، ومستويات الهرمونات المستخدمة في الإشارات، وتفاعلات الجهاز العصبي، يمكن أن تؤثر على استجابة الأنسولين وقد تختلف عن بيئة الخلايا بيتا “المعزولة”. وفي حين تسلط الدراسة الضوء على التباين بين الأفراد، فإن البشر الأحياء يتعرضون لتأثيرات إضافية مثل عوامل نمط الحياة مثل النظام الغذائي، والإجهاد، والنشاط البدني التي يمكن أن تعمل على تعديل استجاباتنا للأنسولين بشكل أكبر.
— توماس م. هولاند، دكتور في الطب، ماجستير في العلوم

وأشار إلى أن “المتبرعين المتوفين قد لا يمثلون السكان الأصحاء بشكل مثالي، خاصة إذا كانوا يعانون من حالات صحية أساسية قد تؤثر على وظيفة البنكرياس”.

واعترف مؤلفو الدراسة أيضًا بالقيود في تطبيق نتائجهم، مثل عدم وجود تشخيصات مؤكدة لمرض السكري من النوع 2 لدى المتبرعين بالأعضاء وغياب أي تجارب سريرية بشرية لدعم نتائجهم.

ويأمل الباحثون أن تلهم أبحاثهم الدراسات السريرية التي تشمل مجموعات أكبر وأكثر تنوعًا، مما يعزز إمكانية تطبيق نتائجهم في بيئات العالم الحقيقي.

قالت شيري جاو، أخصائية التغذية المسجلة والمتخصصة المعتمدة في رعاية وتعليم مرضى السكري، ومالكة مركز The Plant Strong Dietitian، والتي لم تشارك في الدراسة: “إن نتائج هذا البحث تفتح الباب أمام إمكانية وضع خطة رعاية غذائية أكثر تخصيصًا لعلاج مرض السكري”.

وأكد فونج أيضًا أن نتائج هذه الدراسة قد تحمل أهمية كبيرة للاختيارات الغذائية.

وأوضح أن “الأنسولين قد يسبب زيادة الوزن، وبالنسبة لمعظم الناس، فإن تقليل الكربوهيدرات المكررة يعد طريقة جيدة جدًا لتقليل الأنسولين وتحفيز فقدان الوزن. ولكن بالنسبة لبعض الناس، قد يكون اتباع نظام غذائي منخفض الدهون أكثر فعالية”.

ومن ناحية أخرى، اقترح مؤلفو الدراسة أن الأنظمة الغذائية الغنية بالبروتين قد تفيد الأفراد المصابين بداء السكري من النوع الثاني بناءً على النتائج التي توصلوا إليها. ومع ذلك، أكدوا على الحاجة إلى مزيد من البحث.

وفي نهاية المطاف، “تركز الأنظمة الغذائية التقليدية لمرضى السكري على التحكم في الكربوهيدرات، استناداً إلى الارتباط الراسخ بين الجلوكوز وإفراز الأنسولين، وتحديداً الحبوب المكررة والسكر”، لكن هذه الدراسة تشير إلى الحاجة إلى اتباع نهج شخصي يعتمد على استجابات الأنسولين الفردية لمختلف العناصر الغذائية الكبرى، كما قال هولاند.

واتفق فونج على أن “الاختلاف يتم تحديده إلى حد كبير وراثيا، كما أشارت الدراسة”.

وحتى هذه النقطة، قال جاو: “في المستقبل، قد تكون هناك اختبارات جينية يمكن للممارس استخدامها لتحديد نسبة المغذيات الكبرى التي تناسب استجابة الفرد للأنسولين”.

وفي الوقت نفسه، ينصح هولاند الأفراد باتباع ما يلي: المبادئ التوجيهية الغذائية الحالية مع الرغبة في إجراء التعديلات. اعمل بشكل وثيق مع طبيبك المعالج أو أخصائي التغذية المعتمد لتحديد الأنماط الغذائية وتغييرات نمط الحياة التي تدعم بشكل أفضل احتياجاتك الفريدة للحفاظ على مستويات صحية من السكر في الدم والصحة المثلى.