Nasycený tuk versus mononenasycený tuk a působení inzulínu

Kyselina palmitová (PA) zhoršuje citlivost na inzulin v kosterním svalstvu a nahrazení PA ve stravě kyselinou olejovou (OA), mononenasycenou mastnou kyselinou (FA), může být prospěšné. Prvním cílem tohoto projektu je porozumět účinkům na metabolismus lipidů a složení lipidů kosterního svalstva, signalizaci inzulinu a zánětlivou signalizaci dvou běžných variací ve složení FA ve stravě: (1) Typický příjem v Severní Americe, kde PA a OA jsou přítomny ve stejném poměru (HI PA dieta). (2) Středomořské složení FA, ve kterém je PA mnohem nižší a OA mnohem vyšší (HI OA dieta). PA může indukovat inzulínovou rezistenci v buňkách kosterního svalstva prostřednictvím jeho akumulace v lipidech ve svalových buňkách a prostřednictvím aktivace zánětlivé signalizace. Druhým cílem tohoto projektu je posoudit hypotézu, že vysoký příjem PA bude snižovat její vlastní (počáteční) oxidaci jednoho uhlíku, což vede ke zvýšené zánětlivé signalizaci a snížení signalizace inzulínu. V literatuře však existují důkazy, že FA mohou vyvolat defekty v inzulínové signalizaci, pokud FA nejsou zcela oxidovány; proto třetím cílem je vyhodnotit hypotézy, že dieta s vysokým obsahem PA může snížit kompletní oxidaci FA a možná urychlit počáteční oxidaci FA. Bude provedena dvojitě maskovaná zkřížená studie účinků diety s vysokým obsahem PA versus diety s vysokým OA/nízkým PA u 16 subjektů s nadváhou nebo obezitou a 16 štíhlých subjektů (ve věku 18 až 40 let) za účelem prozkoumání následujících specifických Cíle:

1. Testovat hypotézu, že zvýšený příjem PA způsobí sníženou rychlost oxidace [1-13C]-PA a bude spojen s: (a) zvýšenou zánětlivou signalizací ve svalu a mononukleárními buňkami periferní krve; (b) Snížená inzulínová signalizace charakterizovaná sníženou celotělovou, periferní inzulínovou senzitivitou (euglykemický/hyperinzulinemický svorka) a v kosterním svalu sníženou fosfo-AKT (Ser473), zvýšenou fosfo-IRS-1 (Ser636/Ser639), sníženou fosforylaci tyrosinu IRS-1 a snížený obsah membrány GLUT4.
2. Testovat hypotézu, že zvýšený příjem PA způsobí méně kompletní mitochondriální oxidaci mastných kyselin, pravděpodobně spojenou s dysfunkcí cyklu TCA a zvýšenou tvorbou reaktivních forem kyslíku. Tato hypotéza bude testována měřením relativních rychlostí oxidace [13-13C]-PA a [1-13C]-PA celého těla a svalů (horní končetiny) a stanovením sérového profilu acylkarnitinů, koncentrací organických kyselin v moči a svalové koncentrace karbonylů proteinů.
3. Testovat hypotézu, že dieta s vysokým obsahem PA povede k menší úplné oxidaci FA, menší signalizaci inzulínu v kosterním svalu v reakci na testovací jídlo, menší citlivosti na inzulín v celém těle, zvýšené dysfunkci cyklu TCA a větší tvorbě reaktivních forem kyslíku ve srovnání s výsledky získanými u obézních versus štíhlých lidí.