Effekt af akut fruktosebelastning hos mennesker

Fruktose er et monosaccharid, der findes naturligt i fødevarer som frugt, grøntsager og honning. I frugt, grøntsager og spisesukker er det også til stede som et disaccharid (saccharose), hvor det er forbundet med glucose. Indtaget af fruktose er steget dramatisk i de sidste årtier. Stigningen tilskrives brugen af ​​fri fruktose som sødemiddel i højere koncentrationer end naturligt forekommende i fødevarer, hvor drikkevarer som læskedrikke synes at være den største bidragyder til det nuværende forbrug. Fruktose har et lavt glykæmisk indeks og hjælper dermed med at opretholde glykæmisk kontrol, en egenskab, der førte til troen på, at det var gavnligt som sødemiddel for dem med diabetes.

Kroppens kapacitet til at optage fruktose er begrænset og varierer afhængigt af alder, helbred og samtidig indtaget fødevarer. Glukose er den kostfaktor, der har størst indflydelse på fructoseoptagelsen, men dyreforsøg tyder også på, at mættet fedt øger optagelsen. Det er blevet observeret, at den maksimale fructoseabsorberende kapacitet varierer mellem 5 og 50 g, når den indtages som en enkelt dosis. Personer med type 2-diabetes ser ud til at have en større kapacitet til at absorbere fruktose, og de har højere niveauer af fructose i serum og urin sammenlignet med dem uden diabetes.

Fruktose absorberes i tyndtarmen af ​​den fruktosespecifikke transportør GLUT5. Det transporteres videre til leveren gennem portvenen, hvor det absorberes og metaboliseres af leverceller. Omsætningen af ​​fructose er uafhængig af insulin. Selvom noget fruktose metaboliseres af enterocytterne i tyndtarmen, metaboliserer leveren størstedelen af ​​indtaget fructose sammenlignet med omkring 15-30% af indtaget glucose. Omsætningen af ​​fructose adskiller sig fra glucose i den forstand, at den er mindre kontrolleret. Mens glukosemetabolisme reguleres af cellens energistatus og portalglucosekoncentrationer, mangler fructosemetabolisme kontrolmekanismer, der fører til forskellige metaboliske produkter og effekter.

I den metaboliske vej kan fructose oxideres, omdannes til glucose eller mælkesyre eller gå ind i de novo lipogenese. I det første metaboliske trin i leveren phosphoryleres fructose af fructokinase, et fruktosespecifikt enzym med høj aktivitet, til fructose-1-phosphat. Fructokinase er ikke reguleret af cellens energistatus (ATP), og fructose vil derfor blive metaboliseret på en ubegrænset måde. Dette er i modsætning til trin i glykolysen, hvor phosphofructokinase reguleres af ATP. På grund af den hurtige fosforylering af fructose vil niveauet af ATP blive udtømt efterfulgt af en stigning i urinsyre. En stigning i reaktive oxygenarter vil følge dannelsen af ​​urinsyre, som kan føre til betændelse i endotelet og inflammatorisk aktivitet i adipocytter. Dyremodeller viser, at urinsyre også kan virke direkte på tubulære celler i nyren, hvor det forårsager betændelse. Serumurinsyreniveauer er desuden positivt forbundet med reninaktivitet og hypertension. Da fructose desuden metaboliseres på en mindre kontrolleret måde end glucose, er en større andel af fructose tilgængelig for de novo lipogenese (DNL). Dette kan skyldes, at mitokondriernes kapacitet overskrides, og acetyl-Coenzym A vil komme ind i DNL i stedet for citronsyrecyklussen. Denne metaboliske virkning af glucose anses for at være "særlig skadelig". Hvorvidt glukose indtages sammen med fructose eller ej, kan have indflydelse på de metaboliske effekter, da der vil være en effekt af udskilt insulin. Insulin nedsætter produktionen af ​​glucose fra fruktose og stimulerer de novo lipogenese-vejen.

Stigningen i fructoseforbrug korrelerer tæt med stigningen i fedme, metabolisk syndrom og diabetes. Langtidsforbrug af fruktose har vist sig at forårsage øget urinsyre i kroppen. Forhøjede serumurinsyreniveauer er forbundet med risiko for kronisk nyresygdom både blandt raske personer og blandt dem med diabetes. Blandt dem med type 2-diabetes er det også blevet forbundet med progression af allerede etableret nefropati.

Det anslås, at 7,3 % af den voksne befolkning i Sverige er ramt af diabetes, og at størstedelen, 85-90 %, er type 2-diabetes (T2D). T2D anses for at være en af ​​de mest almindelige kroniske sygdomme, og prævalensen forventes at stige, og dermed en stigende sundhedsmæssig og økonomisk belastning. Verdensomspændende mønstre indikerer også en voksende byrde, især i udviklingslandene. T2D er en sygdom med multifaktoriel ætiologi og med komplikationer som hjerte-kar- og nyresygdom, blindhed og amputation. Diabetes påvirker ikke kun livskvaliteten, det fører også til for tidlig død, da den forventede levetid reduceres med hele 15 år.

Diabetisk nefropati (DN) er blevet den mest almindelige årsag til nyresygdom i slutstadiet, og det tidligste tegn på DN er tilstedeværelse af mikroalbuminuri. Yderligere udvikling af makroalbuminuri og et fald i glomerulær filtrationshastighed kan følge. Blandt type 2 diabetikere i Sverige blev det observeret, at 20 % udviklede albuminuri i løbet af 5 år, og 11 % udviklede nyrefunktionsnedsættelse glomerulær filtrationshastighed (eGFR på < 60 ml/min/1,73 m2, MDRD formel). Undersøgelser indikerer, at øget oxidativt stress gennem forskellige veje kan spille en central rolle i udviklingen af ​​DN, og kronisk hyperglykæmi er den primære årsag. Men der er også andre faktorer, der øger oxidativt stress og har indflydelse på udvikling af nyresygdom, som for eksempel frie fedtsyrer og betændelse. Det oxidative stress kan forårsage skade på nyremiljøet, som dysfunktion af endotelcellerne i glomeruli og vævsskade i tubuli.

Faktorer relateret til sygdomshåndtering, da glykæmisk-, blodtryks- og lipidkontrol er vigtige for at beskytte nyrerne. Ydermere er rygestop, energibalance for en sund kropsvægt og et sundt spisemønster af betydning. Med hensyn til kostens sammensætning bestemmes hyperglykæmi og dyslipidæmi af mængden og kvaliteten af ​​indtaget kulhydrater og diætfedt. Det er blevet foreslået, at postprandial hyperglykæmi og hypertriglyceridæmi udløser oxidativt stress og forårsager inflammation, metaboliske ændringer forbundet med endotel dysfunktion. En prospektiv kohorte udført i 10 europæiske lande, herunder Sverige (Malmö og Umeå), viste en beskyttende effekt af indtagelse af grøntsager, frugt og bælgfrugter mod alle årsager og kardiovaskulær dødelighed blandt personer med diabetes. Mulig mekanisme antages at tilskrives de antioxidative egenskaber. Frugt og grønts antioxidante og antiinflammatoriske egenskaber nævnes som mulige mekanismer.

Den nuværende svenske kostanbefaling for diabetikere siger, at forskellige diæter som middelhavs- og lavkulhydratdiæter osv. kan være gavnlige, mens den videnskabelige evidens for ekstremt lavt kulhydratdiæt endnu er for svag. De anfører endvidere, at enkeltfødevarer som frugt sænker dødeligheden af ​​alle årsager og grøntsager sænker risikoen for kardiovaskulær dødelighed. Fruktose er ikke omtalt i de svenske kostanbefalinger. The American Diabetes Associations kostanbefalinger siger dog, at fruktoseholdige drikkevarer bør undgås på grund af deres indvirkning på den metaboliske profil.

Den videnskabelige dokumentation for kostens betydning for mikrovaskulære komplikationer som nyresygdom er mangelfuld, og der mangler undersøgelser af frugt og grøntsagers effekt på diabetisk nefropati. Dette blev også fastslået af Swedish Council on Health Technology Assessment (SBU) i en rapport offentliggjort i 2010. SBU understregede endvidere manglen på kostundersøgelser gældende for forhold i Sverige. I betragtning af byrden af ​​type 2-diabetes og dens relaterede komplikationer er behovet for foreslåede undersøgelser således underbygget.

Det overordnede formål med denne undersøgelse er at undersøge de akutte postprandiale responser i urinsyre, markører for oxidativt stress og markører for inflammation efter lavt fruktoseindhold med og uden et fedtrigt måltid blandt patienter med kronisk nyresygdom (CKD) og patienter med type 2 diabetes (T2DM) med og uden CKD sammenlignet med raske kontroller (HC).

Patienter med type 2 diabetes, patienter med kronisk nyresygdom (CKD) og GFR <30 ml/min eller dialyse, patienter med type 2 diabetes og CKD samt kontrolpersoner (n=30 i hver gruppe) vil blive inkluderet. Deltageren vil ved forskellige lejligheder modtage drikkevarer indeholdende fruktose med og uden tilsætning af et fedtrigt måltid. Efter at have inkluderet 8 patienter med CKD, 8 patienter med T2DM og 8 kontroller, vil de foreløbige resultater blive præsenteret.