Tłuszcze nasycone a działanie jednonienasyconych kwasów tłuszczowych i insuliny

Kwas palmitynowy (PA) upośledza wrażliwość mięśni szkieletowych na insulinę, dlatego korzystne może być zastąpienie PA w diecie kwasem oleinowym (OA), jednonienasyconym kwasem tłuszczowym (FA). Pierwszym celem tego projektu jest zrozumienie wpływu na metabolizm lipidów i skład lipidów mięśni szkieletowych, sygnalizację insulinową i sygnalizację zapalną dwóch powszechnych odmian składu kwasów tłuszczowych w diecie: (1) Typowe spożycie w Ameryce Północnej, gdzie PA i OA występują w równych proporcjach (dieta HI PA). (2) Śródziemnomorski skład FA, w którym PA jest znacznie niższy, a OA znacznie wyższy (dieta HI OA). PA może indukować oporność na insulinę w komórkach mięśni szkieletowych poprzez akumulację w lipidach w komórkach mięśniowych oraz poprzez aktywację sygnalizacji stanu zapalnego. Drugim celem tego projektu jest ocena hipotezy, że wysokie spożycie PA zmniejszy jego własne (początkowe) utlenianie jednego węgla, prowadząc do zwiększonej sygnalizacji stanu zapalnego i zmniejszenia sygnalizacji insuliny. Istnieją jednak dowody literaturowe, że FA może indukować defekty w sygnalizacji insuliny, jeśli FA nie są całkowicie utlenione; dlatego trzecim celem jest ocena hipotez, że dieta bogata w PA może zmniejszyć całkowite utlenianie FA i prawdopodobnie przyspieszyć początkowe utlenianie FA. Podwójnie zaślepione, krzyżowe badanie wpływu diety o wysokiej zawartości PA w porównaniu z dietą o wysokiej OA/niskiej zawartości PA u 16 osób z nadwagą lub otyłością oraz 16 osób szczupłych (w wieku od 18 do 40 lat) zostanie przeprowadzone w celu zbadania następujących specyficznych Celuje:

1. Aby przetestować hipotezę, że zwiększone spożycie PA spowoduje zmniejszenie szybkości utleniania [1-13C]-PA i będzie związane z: (a) zwiększoną sygnalizacją stanu zapalnego w mięśniach i przez jednojądrzaste komórki krwi obwodowej; (b) Zmniejszona sygnalizacja insulinowa, charakteryzująca się zmniejszoną obwodową wrażliwością na insulinę całego ciała (zacisk euglikemiczny/hiperinsulinemiczny) oraz, w mięśniach szkieletowych, zmniejszoną fosfo-AKT (Ser473), zwiększoną fosfo-IRS-1 (Ser636/Ser639), zmniejszoną fosforylacja tyrozyny IRS-1 i zmniejszona zawartość błony GLUT4.
2. Aby przetestować hipotezę, że zwiększone spożycie PA spowoduje mniej kompletne mitochondrialne utlenianie kwasów tłuszczowych, być może związane z dysfunkcją cyklu TCA i zwiększonym tworzeniem reaktywnych form tlenu. Hipoteza ta zostanie sprawdzona poprzez pomiar względnego tempa utleniania [13-13C]-PA i [1-13C]-PA całego ciała i mięśni (kończyny górnej) oraz określenie profilu acylokarnityn w surowicy, stężenia kwasów organicznych w moczu i stężenia karbonylków białek w mięśniach.
3. Aby przetestować hipotezę, że dieta bogata w PA doprowadzi do mniej całkowitego utlenienia FA, mniejszej sygnalizacji insuliny w mięśniach szkieletowych w odpowiedzi na posiłek testowy, mniejszej wrażliwości całego organizmu na insulinę, zwiększonej dysfunkcji cyklu TCA i większego tworzenia reaktywnych form tlenu w porównaniu z wynikami uzyskanymi u osób otyłych i szczupłych.