Effekt av diettglykemisk indeks på beta-cellefunksjon (GIdiet)

Type 2 diabetes er et stort helseproblem i USA som påvirker millioner av mennesker. Det er forårsaket av svikt i bukspyttkjertelens beta-celler til å skille ut nok insulin, noe som resulterer i høye blodsukkernivåer. Personer med nedsatt glukosetoleranse (IGT) og nedsatt fastende glukose har forhøyede glukosenivåer og har økt risiko for å utvikle seg til type 2 diabetes. De langsiktige målene med denne forskningen er å bedre forstå faktorene som bidrar til tap av beta-cellefunksjon og nedsatt insulinsekresjon. Høye glukosenivåer har vist seg å svekke beta-cellefunksjonen ved å forårsake oksidativt stress, og oscillerende høye glukosenivåer øker oksidativt stress enda mer enn kontinuerlig høy glukose. Dietter som inneholder matvarer med høy glykemisk indeks (GI) øker den glykemiske belastningen (GL) i dietten og post-prandiale glukosenivåer. Derfor kan dietter med høyt GL (HGL) potensielt være skadelig for beta-cellen ved å øke glukosesvingninger og oksidativt stress. Motsatt kan lav GL (LGL) dietter være fordelaktig. Studien utforsker hypotesen om at økt glykemisk variasjon resulterer i økt oksidativt stress og dermed forverrer beta-celledysfunksjon hos personer med pre-diabetes.

Spesifikt mål 1: Finn ut om en HGL-diett forverres og en LGL-diett forbedrer beta-cellefunksjonen sammenlignet med en baseline-kontrolldiett hos personer med pre-diabetes.

Spesifikt mål 2: Finn ut om økt glykemisk variasjon på HGL-dietten er assosiert med redusert beta-cellefunksjon og omvendt om redusert glykemisk variasjon på LGL-dietten er assosiert med forbedret beta-cellefunksjon hos personer med pre-diabetes.

Spesifikt mål 3: Bestem om oksidativt stress indusert av en HGL-diett medierer reduksjoner i beta-cellefunksjon ved å bestemme om 1) systemiske markører for oksidativt stress er assosiert med beta-cellefunksjon; 2) hvis forholdet mellom glykemisk variasjon og beta-cellefunksjon er i det minste delvis forklart av oksidativt stress; og 3) antioksidanten N-acetylcystein (NAC) forhindrer reduksjon i beta-cellefunksjon på en HGL-diett.

Studiedesign: Studien vil være en randomisert, parallelldesignet fôringsstudie på menn og kvinner med pre-diabetes. Forsøkspersoner vil bli tilfeldig tildelt en av 3 separate armer (n=20/arm): 1) 4 uker på en LGL-diett (GI<35); 2) 4 uker på en HGL-diett (GI>70) + placebo to ganger daglig; eller 3) 4 uker på HGL-diett (GI>70) + NAC 1200 mg to ganger daglig. Forsøkspersonene vil bli studert etter en 2 ukers baseline-kontrolldiett med moderat glykemisk belastning (GI 55-58) for sammenligning og alle dietter vil være vektstabile med samme makronæringsstoffsammensetning (55 % karbohydrat/30 % fett/15 % protein). Beta-cellefunksjon vil bli vurdert både ved en hyppig prøvetaking av intravenøs glukosetoleransetest og en måltidstest. Glykemisk variasjon vil bli vurdert av et kontinuerlig glukoseovervåkingssystem og glykemisk kontroll med fruktosamin. Markører for oksidativt stress vil bli målt.