Wpływ polifenoli znalezionych w soku z granatów na poposiłkowy poziom glukozy we krwi in vivo

Światowa organizacja zdrowia poinformowała, że ​​na całym świecie na cukrzycę choruje ponad 220 milionów ludzi i że do roku 2030 liczba ta podwoi się. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) podaje również, że w 2004 roku około 3,4 miliona ludzi zmarło z powodu wysokiego poziomu cukru we krwi. Około 90% wszystkich przypadków cukrzycy jest spowodowanych cukrzycą typu II. Cukrzyca typu 2 jest w dużej mierze spowodowana nadwagą i brakiem aktywności fizycznej charakteryzującym się wysokim poziomem glukozy (hiperglikemia).

W diecie człowieka źródłem glukozy we krwi są węglowodany. Węglowodany w diecie są ważne dla utrzymania homeostazy glikemicznej i dostarczają większości energii w diecie większości ludzi. Kontrola poziomu glukozy we krwi jest procesem hormonalnym i jest bardzo ważna dla fizjologii człowieka. Procesy hormonalne obejmują uwalnianie insuliny z komórek β komórek trzustki, co stymuluje wychwyt glukozy po posiłku do innych tkanek w celu jej wykorzystania (glikoliza) lub magazynowania w wątrobie w postaci glikogenu (glikogeneza). Kiedy poziom glukozy we krwi spada poniżej normy, glukagon jest wydzielany z komórek α trzustki i wspomaga wytwarzanie glukozy w wątrobie poprzez indukcję wytwarzania glukozy z substratów niewęglowodanowych, takich jak aminokwasy i kwasy tłuszczowe (glukoneogeneza) oraz wytwarzanie glukozy z glikogenu ( glikogenoliza).

Zaburzenie kontroli hormonalnej homeostazy glukozy prowadzi do wysokiego poziomu glukozy we krwi (hiperglikemia poposiłkowa), co może prowadzić do zespołu metabolicznego obejmującego otyłość, upośledzoną tolerancję glukozy (IGT), nadciśnienie i dyslipidemię. Zakłócenie homeostazy glukozy może prowadzić również do innych objawów, takich jak stany zapalne i stres oksydacyjny na poziomie całego organizmu, zaburzenia czynności wielu narządów oraz cukrzyca. Dlatego, o ile węglowodany są potrzebne organizmowi człowieka jako główne źródło energii, tak ich nadmiar w diecie może mieć niekorzystne skutki zdrowotne, zwłaszcza te o wysokim efekcie glikemicznym.

Proponowany mechanizm zaadaptowany z Aston, 2006 dotyczący wpływu węglowodanów na zdrowie człowieka polega na tym, że ciągła obecność w diecie pokarmów o wysokim indeksie glikemicznym powoduje poposiłkowy wzrost glukozy, a także wysokie zapotrzebowanie na insulinę, które działają na wysokie poziom glukozy we krwi. Poposiłkowy wzrost glukozy i wysokie zapotrzebowanie na insulinę mogą prowadzić do insulinooporności, która jest główną składową zespołu metabolicznego. Wysokie zapotrzebowanie na insulinę może również prowadzić do niewydolności komórek β, co może również skutkować hiperglikemią, która jest również przyczyną insulinooporności. Insulinooporność i hiperglikemia są czynnikami ryzyka zespołu metabolicznego i cukrzycy typu 2.

Dowody naukowe sugerują, że hiperglikemia poposiłkowa u ludzi odgrywa ważną rolę w priorytetach zdrowotnych, takich jak cukrzyca typu 2 i kontrola poziomu glukozy we krwi. Donoszono, że około 90% wszystkich przypadków cukrzycy to cukrzyca typu 2. Oprócz cukrzycy typu I i typu 2 istnieją inne powiązane stany, do których należą stany przedcukrzycowe (nieprawidłowa tolerancja glukozy (IGT) i nieprawidłowa glikemia na czczo (IFG), a także zespół metaboliczny (otyłość, nadciśnienie i insulinooporność). Istnieją doniesienia, że ​​stan przedcukrzycowy i zespół metaboliczny zwiększają ryzyko rozwoju chorób sercowo-naczyniowych i cukrzycy. Indeks glikemiczny został pierwotnie zaproponowany w celu kontrolowania cukrzycy. Jednak ostatnie badania wykazały, że przewód pokarmowy ma potencjał w zapobieganiu cukrzycy typu 2, a także w leczeniu zespołu metabolicznego. Badania wykazały, że diety o wysokim IG są związane ze zwiększonym ryzykiem rozwoju cukrzycy typu 2. Więcej badań wykazało, że dieta o wysokim IG jest związana z szeregiem nieprawidłowości, takich jak zwiększony zespół metaboliczny i insulinooporność. W ten sam sposób mówi się, że dieta o niskim IG poprawia wrażliwość na insulinę, ale potrzebne są dalsze badania, aby to potwierdzić. Kilka badań wykazało, że tak jest. Zaobserwowano jednak, że trudno stwierdzić, czy było to wynikiem poprawy wrażliwości na insulinę, poprawy wydzielania insuliny, czy też zmniejszonej szybkości wchłaniania glukozy.

Potencjalne rozwiązanie Obecność w diecie wszystkiego, co może spowolnić trawienie i wchłanianie węglowodanów, może pomóc zmniejszyć ryzyko. Między innymi dwoma potencjalnymi rozwiązaniami są spożywanie pokarmów o niskim indeksie glikemicznym lub stosowanie w diecie składników, które mogą obniżać indeks glikemiczny pokarmów, a także poposiłkowy poziom glukozy we krwi. Obecność składników hamujących w diecie, które mogą obniżyć glikemię poposiłkową, może również być rozwiązaniem zmniejszającym ryzyko. Leki takie jak akarboza są obecnie stosowane w niektórych krajach do leczenia cukrzycy typu 2, które działają poprzez hamowanie enzymów trawiennych węglowodanów. Jednak stosowanie akarbozy ma skutki uboczne, takie jak nudności, wzdęcia i biegunki. Donoszono, że polifenole mogą również hamować wzrost poziomu glukozy we krwi poprzez utrudnianie szybkiego wchłaniania glukozy.

Niedawny przegląd wykazał, że badania na modelach zwierzęcych, a także ograniczona liczba badań na ludziach wykazały, że polifenole i żywność lub napoje bogate w polifenole mogą potencjalnie wpływać na poposiłkową odpowiedź glikemiczną i glikemię na czczo, a także poprawiać ostre wydzielanie insuliny i wrażliwości. Inne możliwe mechanizmy opisane w przeglądzie obejmują stymulację komórek β trzustki do wydzielania insuliny, a także aktywację receptorów insuliny, modulację uwalniania glukozy z wątroby, a także wewnątrzkomórkowe szlaki sygnałowe i ekspresję genów.

W innym niedawnym przeglądzie stwierdzono, że jest bardzo możliwe, że wpływ polifenoli w diecie wpłynie na indeks glikemiczny żywności, a także na poposiłkowe reakcje glukozy u ludzi. Dwa podkreślone mechanizmy, dzięki którym można to osiągnąć, to hamowanie enzymów metabolizujących cukier oraz transporterów. To potencjalne działanie polifenoli można zatem porównać do działania akarbozy, która działa według tego samego mechanizmu, a badania w badaniach dotyczących przewlekłej interwencji wykazały, że zmniejsza ona ryzyko cukrzycy.

Badania te będą dotyczyły wykorzystania soku z granatów jako źródła polifenoli. Badanie zostało zatwierdzone przez Wydziałową Komisję ds. Etyki Badań (MEEC) Uniwersytetu w Leeds Mathematical and Physical Sciences (MAPs) i inżynierię pod numerem wniosku MEEC12-037 (z poprawkami). Zatrudnionych zostanie łącznie 16 wolontariuszy. Ochotnicy będą badani pod kątem poziomu glukozy we krwi na czczo. Będą musieli być zdrowi, a ich poziom glukozy we krwi na czczo powinien mieścić się w zdrowym zakresie 4,3-5,9 mmol/l.

Wolontariusze mają odbyć 4 wizyty. Podczas każdej wizyty ochotnik przychodzi rano na czczo i za pomocą glukometru mierzy się poziom glukozy we krwi na czczo. Następnie ochotnik otrzymuje posiłek testowy, który zostanie losowo dobrany, a poziom glukozy we krwi zostanie zmierzony po 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150 i 180 minutach po pierwszym kęsie posiłku testowego. Wyniki posłużą do wykreślenia pola powierzchni pod krzywą, a wyniki uzyskane po spożyciu posiłków testowych zostaną porównane z wynikami uzyskanymi po spożyciu posiłków kontrolnych.