사람에 대한 급성 과당 부하의 영향

과당은 과일, 채소 및 꿀과 같은 식품에 자연적으로 존재하는 단당류입니다. 과일, 채소 및 일반 설탕에서도 이당류(자당)로 존재하며 여기서 포도당과 결합합니다. 과당 섭취량은 지난 수십 년 동안 극적으로 증가했습니다. 이러한 증가는 청량음료로서의 음료가 현재 소비에 가장 큰 기여를 하는 것으로 보이는 식품에서 자연적으로 발생하는 것보다 더 높은 농도의 감미료로 유리 과당을 사용하기 때문입니다. 과당은 혈당 지수가 낮기 때문에 혈당 조절을 유지하는 데 도움이 되며, 이는 과당이 당뇨병 환자에게 감미료로서 유익하다는 믿음을 갖게 한 속성입니다.

신체의 과당 흡수 능력은 제한적이며 나이, 건강 및 함께 섭취하는 음식에 따라 다릅니다. 포도당은 과당 흡수에 가장 큰 영향을 미치는 식이 요소이지만 동물 연구에서도 포화 지방이 흡수를 증가시키는 것으로 나타났습니다. 최대 과당 흡수 용량은 단일 용량으로 섭취할 때 5~50g 사이에서 변하는 것으로 관찰되었습니다. 제2형 당뇨병 환자는 과당을 흡수하는 능력이 더 큰 것으로 보이며 당뇨병이 없는 사람에 비해 혈청과 소변에서 과당 수치가 더 높습니다.

과당은 과당 특이 수송체 GLUT5에 의해 소장에서 흡수됩니다. 간문맥을 통해 간으로 더 운반되어 간 세포에 의해 흡수되고 대사됩니다. 과당의 대사는 인슐린과 무관합니다. 일부 과당은 소장의 장세포에 의해 대사되지만 간은 섭취된 포도당의 약 15-30%와 비교하여 섭취된 과당의 대부분을 대사합니다. 과당의 대사는 덜 통제된다는 점에서 포도당과 다릅니다. 포도당 대사는 세포의 에너지 상태와 간문맥 포도당 농도에 의해 조절되는 반면, 과당 대사에는 다양한 대사 산물과 효과를 유발하는 제어 메커니즘이 부족합니다.

대사 경로에서 과당은 산화되거나 포도당 또는 젖산으로 전환되거나 새로운 지방 생성에 들어갈 수 있습니다. 첫 번째 간 대사 단계에서 과당은 활성이 높은 과당 특이적 효소인 과당-1-인산에 의해 인산화됩니다. Fructokinase는 세포의 에너지 상태(ATP)에 의해 조절되지 않으므로 fructose는 무제한으로 대사됩니다. 이것은 phosphofructokinase가 ATP에 의해 조절되는 해당 과정의 단계와 대조됩니다. 과당의 빠른 인산화로 인해 ATP 수준이 고갈되고 요산이 증가합니다. 활성 산소 종의 증가는 내피의 염증과 지방 세포의 염증 활동을 유발할 수 있는 요산의 형성을 뒤따를 것입니다. 동물 모델은 요산이 염증을 일으키는 신장의 세뇨관 세포에 직접 작용할 수도 있음을 보여줍니다. 또한 혈청 요산 수치는 레닌 활동 및 고혈압과 양의 관계가 있습니다. 또한, 과당은 포도당보다 덜 통제된 방식으로 대사되기 때문에 더 많은 비율의 과당이 새로운 지방 생성(DNL)에 이용 가능합니다. 이것은 미토콘드리아의 용량이 초과되어 아세틸-코엔자임 A가 시트르산 회로 대신 DNL에 들어가기 때문일 수 있습니다. 포도당의 이러한 대사 효과는 "특히 해로운" 것으로 간주됩니다. 포도당이 과당과 함께 섭취되는지 여부는 분비된 인슐린의 영향이 있기 때문에 대사 효과에 영향을 미칠 수 있습니다. 인슐린은 과당에서 포도당 생성을 감소시키고 새로운 지방 생성 경로를 자극합니다.

과당 소비의 증가는 비만, 대사 증후군 및 당뇨병의 증가와 밀접한 관련이 있습니다. 과당을 장기간 섭취하면 체내 요산이 증가하는 것으로 나타났습니다. 상승된 혈청 요산 수치는 건강한 피험자와 당뇨병 환자 모두에서 만성 신장 질환의 위험과 관련이 있습니다. 제2형 당뇨병 환자들 사이에서 이미 확립된 신병증의 진행과도 관련이 있습니다.

스웨덴 성인 인구의 7.3%가 당뇨병에 걸리고 대다수인 85-90%가 2형 당뇨병(T2D)을 구성하는 것으로 추정됩니다. T2D는 가장 흔한 만성 질환 중 하나로 간주되며 유병률이 증가할 것으로 예상되며 그에 따라 건강 및 경제적 부담이 증가합니다. 세계적인 패턴은 특히 개발도상국에서 증가하는 부담을 나타냅니다. T2D는 다인성 병인과 심혈관 및 신장 질환, 실명 및 절단과 같은 합병증이 있는 질병입니다. 당뇨병은 삶의 질에 영향을 미칠 뿐만 아니라 기대 수명이 최대 15년까지 단축되므로 조기 사망으로 이어집니다.

당뇨병성 신병증(DN)은 말기 신질환의 가장 흔한 원인이 되었으며 DN의 가장 초기 징후는 미세알부민뇨의 존재입니다. 거대알부민뇨의 추가 발달과 사구체 여과율의 감소가 뒤따를 수 있습니다. 스웨덴의 제2형 당뇨병 환자 중 20%는 5년 동안 알부민뇨가 발생했고 11%는 신장애 사구체 여과율(eGFR < 60 mL/min/1.73m2, MDRD 공식). 연구에 따르면 다양한 경로를 통한 증가된 산화 스트레스가 DN 발달에 중심적인 역할을 할 수 있으며 만성 고혈당증이 주요 원인입니다. 그러나 유리 지방산 및 염증과 같이 산화 스트레스를 증가시키고 신장 질환의 발병에 영향을 미치는 다른 요인도 있습니다. 산화 스트레스는 사구체 내 내피 세포의 기능 장애 및 세뇨관의 조직 손상과 같이 신장 환경에 손상을 일으킬 수 있습니다.

혈당, 혈압 및 지질 조절과 같은 질병 관리와 관련된 요인은 신장을 보호하는 데 중요합니다. 또한 금연, 건강한 체중을 위한 에너지 균형, 건강한 식습관이 중요합니다. 식이 구성과 관련하여 고혈당증과 이상지질혈증은 섭취한 탄수화물과 식이 지방의 양과 질에 따라 결정됩니다. 식후 고혈당증과 고중성지방혈증은 산화 스트레스를 유발하고 염증, 내피 기능 장애와 관련된 대사 변화를 유발하는 것으로 제안되었습니다. 스웨덴(Malmö 및 Umeå)을 포함한 10개 유럽 국가에서 수행된 전향적 코호트는 당뇨병 환자의 모든 원인 및 심혈관 사망에 대한 야채, 과일 및 콩류 섭취의 보호 효과를 보여주었습니다. 가능한 메커니즘은 항산화 특성에 기인하는 것으로 가정됩니다. 과일과 채소의 항산화 및 항염증 능력이 가능한 메커니즘으로 언급됩니다.

당뇨병 환자에 대한 현재 스웨덴식 식단 권장 사항은 지중해 식단과 저탄수화물 식단 등과 같은 다양한 식단이 유익할 수 있는 반면 극도로 낮은 탄수화물 식단에 대한 과학적 증거는 아직 너무 약합니다. 그들은 또한 과일과 같은 단일 식품은 모든 원인으로 인한 사망률을 낮추고 야채는 심혈관 사망 위험을 낮춘다고 말합니다. 과당은 스웨덴 식이 권장 사항에서 논의되지 않습니다. 그러나 미국 당뇨병 협회의 식이 권장 사항에는 과당 함유 음료가 대사 프로필에 미치는 영향 때문에 피해야 한다고 명시되어 있습니다.

신장 질환과 같은 미세혈관 합병증에 대한 식단의 중요성에 대한 과학적 증거는 부족하고 당뇨병성 신증에 대한 과일 및 채소의 영향에 대한 연구는 부족합니다. 이것은 또한 2010년에 발표된 보고서에서 스웨덴 보건 기술 평가 위원회(SBU)에 의해 언급되었습니다. SBU는 스웨덴의 상황에 적용할 수 있는 식이 연구의 부족을 더욱 강조했습니다. 따라서 제2형 당뇨병의 부담과 관련 합병증을 고려할 때 제안된 연구의 필요성은 타당하다.

이 연구의 전반적인 목적은 만성 신장 질환(CKD) 환자와 제2형 환자에서 고지방 식사 유무에 관계없이 저과당 부하 후 요산의 급성 식후 반응, 산화 스트레스 지표 및 염증 지표를 조사하는 것입니다. 건강한 대조군(HC)과 비교하여 CKD가 있거나 없는 당뇨병(T2DM).

제2형 당뇨병 환자, 만성 신장 질환(CKD) 및 GFR <30 ml/min 또는 투석 환자, 제2형 당뇨병 및 CKD 환자 및 대조군 대상자(각 그룹에서 n=30)가 포함될 것이다. 참가자는 섹스를 할 때 고지방 식사를 추가하거나 추가하지 않고 과당이 함유된 음료를 받습니다. 8명의 CKD 환자, 8명의 T2DM 환자 및 8명의 대조군을 포함시킨 후, 예비 결과가 제시될 것이다.