Kjønnsforskjeller i metabolisme etter et fettrikt måltid (HFM)

Langtidsfôring med høyt fett er kjent for å indusere insulinresistens og svekke hele kroppens glukoseclearance hos mennesker, men kunnskapen om de metabolske effektene av glukose ved fôring med høyt fett er fortsatt ufullstendig. Overflødig fettforbruk fører til forhøyede sirkulerende konsentrasjoner av ikke-forestrede fettsyrer (NEFA), som (når de tas opp av muskler, et organ som er avgjørende for glukosehomeostase) kan forstyrre insulinsignalering og glukoseavfall.

Til tross for den relativt rike forskningen på fôring med høyt fett, er de akutte (dvs. 1-4 timer etter inntak) effekten av et fettrikt måltid på postprandial glukosemetabolisme dårlig karakterisert. Å forstå den akutte responsen på fôring med høyt fett er et viktig skritt mot å avdekke mekanismene som driver utviklingen av fettindusert insulinresistens i kosten. Begrenset arbeid tyder på at postprandial insulinemi kan være forhøyet som svar på et fettrikt måltid, og at denne effekten kan være mer uttalt hos personer med høyere fett. Tidligere arbeid har vist at inntak av et blandet makronæringsmåltid med høyt innhold av mettet fett (~60 % totalt fett, 32 % mettet fett) stimulerte signifikant større økninger i sirkulerende insulinkonsentrasjoner hos overvektige sammenlignet med magre middelaldrende personer. Effekten av akutt fôring med høyt fettinnhold på postprandial glykemi er mindre tydelig: studier har rapportert økt, redusert eller ingen endring i glukosekonsentrasjoner som svar på en utfordring med høyt fettinnhold. Mengden fett som administreres kan bidra til å forklare disse motstridende rapportene: studier har på forskjellige måter brukt måltider som består av 40 %, 60 % og opptil 80 % fett. Disse avvikene i litteraturen kan også underbygges av inkludering av menn og kvinner i samme studie.

Det er mangel på data om glukosemetabolsk respons på fôring med høyt fettinnhold hos kvinner. Selv om en håndfull studier har inkludert kvinnelige forsøkspersoner, kan dette ha maskert potensielt divergerende effekter av høyfettfôring på glukosemetabolismen hos menn sammenlignet med kvinner. Generelt sett har kvinner lavere fastende plasmaglukosekonsentrasjoner (indikerende på økt insulinfølsomhet i leveren) og er flinkere til å lagre sirkulerende NEFA som subkutant fettvev (SAT). Selv om menn har større skjelettmuskelmasse (et viktig glukosereservoar) og lavere fettmengde i hele kroppen enn kvinner, akkumulerer de fortrinnsvis fettvev i depoter assosiert med metabolsk dysfunksjon, slik som innvollene og skjelettmuskulaturen [30]. Faktisk har bare én studie hittil direkte sammenlignet menn og kvinner for å vise at 7 dager med suprarenergetisk fôring med høyt fett (+50 % kcal/d, 65 % fett) stimulerte en økning i kroppsfettmasse hos menn, uten noen synlig kropp. endringer i sammensetningen hos kvinner. Gitt disse kjønnsbaserte forskjellene i insulinfølsomhet og fettvevslagring, er det mulig at kvinner viser en distinkt glukosemetabolsk respons på mat med høyt fettinnhold sammenlignet med hanner. Imidlertid har denne hypotesen ennå ikke blitt fullstendig utforsket.

Derfor, i denne studien, vil etterforskerne administrere et enkelt måltid med høyt fett blandet makronæringsstoff til en gruppe friske unge voksne. I løpet av den 4-timers postprandiale perioden tar de sikte på å sammenligne følgende hos kvinner og menn:

1. Sirkulerende trekk ved glukosemetabolisme (primært mål)
2. Sirkulerende trekk ved lipidmetabolisme (sekundært mål)
3. Energiforbruk og substratoksidasjon via indirekte kalorimetri (tertiært mål)

Etterforskerne antar at kvinner, sammenlignet med menn, vil demonstrere:

1. Lavere sirkulerende konsentrasjoner av glukose, insulin, c-peptid og glukagon
2. Lavere sirkulerende konsentrasjoner av triglyserider, totalkolesterol, lipoproteinkolesterol med lav tetthet og NEFA; og høyere sirkulerende konsentrasjoner av lipoproteinkolesterol med høy tetthet
3. Større energiforbruk og fettoksidasjon, og lavere karbohydratoksidasjon

Denne akutte ernæringsintervensjonsstudien vil innebære totalt 3 besøk til laboratoriet (innledende screeningbesøk pluss 2 studiebesøk). Etter et screeningbesøk for å vurdere kvalifisering, vil unge voksne som har samtykket til å delta, rapportere til laboratoriet etter en overnatting ved 2 separate anledninger: Baseline Assessment (Besøk 1) og Nutrition Intervention (Besøk 2).

Screeningbesøk: Kvalifisering vil bli vurdert under en screeningøkt på laboratoriet. Etterforskerne vil måle kroppsmasse, høyde og hvileblodtrykk. Medlemmer av forskerteamet vil også hjelpe potensielle deltakere med å fullføre et spørreskjema for gjeldende helsestatus, som vil vurdere den potensielle deltakerens alder, selvrapporterte fysiske aktivitetsnivåer og eventuelle medisiner eller medisinske tilstander som er relevante for studien.

Besøk 1: Grunnlinjevurdering: Deltakerne vil bli bedt om å ankomme etter en faste over natten (dvs. ingen mat eller drikke bortsett fra vann i 8-12 timer). Først vil etterforskerne utføre en fingerstikkvurdering for å bekrefte kvalifikasjonen og deretter evaluere kroppssammensetningen ved hjelp av dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DXA). Deltakerne vil få en 3-dagers matdagbok og aktivitetsmonitor ved avslutningen av besøk 1, sammen med instruksjoner om hvordan de skal fullføre begge.

Besøk 2: Ernæringsintervensjon: Etter en faste over natten vil deltakerne bli bedt om å innta testmåltidet med høyt fettinnhold. Det fettrike testmåltidet vil bestå av bacon, egg, ost, tortilla, hashbrowns og majones (846 kcal, 58 % fett, 29 % karbohydrat, 13 % protein). Medlemmer av forskerteamet vil tilberede måltidene på vårt metabolske kjøkken. Før og etter måltidet er inntatt, vil forskerne ta en serie blodprøver og utføre gjentatte hvilende VO2-målinger.