Ruokavalion glykeemisen indeksin vaikutus beetasolujen toimintaan (GIdiet)

Tyypin 2 diabetes on merkittävä terveysongelma Yhdysvalloissa, joka vaikuttaa miljooniin ihmisiin. Se johtuu siitä, että haiman beetasolut eivät eritä tarpeeksi insuliinia, mikä johtaa korkeaan verensokeritasoon. Ihmisillä, joilla on heikentynyt glukoositoleranssi (IGT) ja heikentynyt paastoglukoosipitoisuus, on kohonnut glukoositaso, ja heillä on lisääntynyt riski edetä tyypin 2 diabetekseen. Tämän tutkimuksen pitkän aikavälin tavoitteena on ymmärtää paremmin tekijöitä, jotka vaikuttavat beetasolujen toiminnan menettämiseen ja insuliinierityksen heikkenemiseen. Korkeiden glukoositasojen on osoitettu heikentävän beetasolujen toimintaa aiheuttamalla oksidatiivista stressiä, ja värähtelevät korkeat glukoositasot lisäävät oksidatiivista stressiä jopa enemmän kuin jatkuva korkea glukoosi. Ruokavaliot, jotka sisältävät korkean glykeemisen indeksin (GI) omaavia ruokia, lisäävät ruokavalion glykeemistä kuormitusta (GL) ja aterian jälkeisiä glukoositasoja. Siksi korkean GL:n (HGL) ruokavaliot voivat mahdollisesti vahingoittaa beetasoluja lisäämällä glukoosin vaihteluita ja oksidatiivista stressiä. Toisaalta matalan GL:n (LGL) ruokavaliot voivat olla hyödyllisiä. Tutkimuksessa tutkitaan hypoteesia, jonka mukaan lisääntynyt glykeeminen vaihtelu johtaa lisääntyneeseen oksidatiiviseen stressiin ja pahentaa siten beetasolujen toimintahäiriöitä ihmisillä, joilla on esidiabeetti.

Erityistavoite 1: Selvitä, huononeeko HGL-ruokavalio ja parantaako LGL-ruokavalio beetasolujen toimintaa verrattuna lähtötason kontrolliruokavalioon potilailla, joilla on esidiabeteksen.

Erityinen tavoite 2: Selvitä, liittyykö lisääntynyt glykeeminen vaihtelu HGL-ruokavaliossa heikentyneeseen beetasolujen toimintaan ja päinvastoin, liittyykö LGL-ruokavalion glykeemisen vaihtelun vähentyminen parantuneeseen beetasolujen toimintaan koehenkilöillä, joilla on esidiabetes.

Erityinen tavoite 3: Määritä, välittääkö HGL-ruokavalion aiheuttama oksidatiivinen stressi beetasolujen toiminnan heikkenemistä määrittämällä, liittyvätkö 1) oksidatiivisen stressin systeemiset markkerit beetasolujen toimintaan; 2) jos glykeemisen vaihtelun ja beetasolujen toiminnan välinen suhde selittyy ainakin osittain oksidatiivisella stressillä; ja 3) antioksidantti N-asetyylikysteiini (NAC) estää beetasolujen toiminnan heikkenemistä HGL-ruokavaliossa.

Tutkimussuunnitelma: Tutkimus on satunnaistettu, rinnakkain suunniteltu ruokintatutkimus miehillä ja naisilla, joilla on esidiabeettinen diabetes. Koehenkilöt jaetaan satunnaisesti yhteen kolmesta erillisestä haarasta (n = 20/haara): 1) 4 viikkoa LGL-ruokavaliolla (GI<35); 2) 4 viikkoa HGL-ruokavaliolla (GI>70) + lumelääke kahdesti päivässä; tai 3) 4 viikkoa HGL-ruokavaliolla (GI>70) + NAC 1200 mg kahdesti päivässä. Koehenkilöitä tutkitaan 2 viikon peruskontrolliruokavalion jälkeen, jossa on kohtalainen glykeeminen kuormitus (GI 55-58) vertailua varten, ja kaikki ruokavaliot ovat painovakaita samalla makroravinnekoostumuksella (55 % hiilihydraattia/30 % rasvaa/15 % proteiinia). Beetasolujen toiminta arvioidaan sekä usein otetulla suonensisäisellä glukoositoleranssitestillä että ateriatestillä. Glykeeminen vaihtelu arvioidaan jatkuvalla glukoosivalvontajärjestelmällä ja glykeeminen kontrolli fruktosamiinilla. Oksidatiivisen stressin merkkiaineet mitataan.