Różnice płciowe w metabolizmie po posiłku wysokotłuszczowym (HFM)

Wiadomo, że długotrwałe karmienie wysokotłuszczowe wywołuje oporność na insulinę i upośledza klirens glukozy w całym organizmie u ludzi, jednak wiedza na temat metabolicznych skutków żywienia wysokotłuszczowego pozostaje niepełna. Nadmierne spożycie tłuszczu prowadzi do podwyższonego stężenia krążących niezestryfikowanych kwasów tłuszczowych (NEFA), które (gdy są pobierane przez mięśnie, narząd niezbędny do utrzymania homeostazy glukozy) mogą zakłócać sygnalizację insuliny i usuwanie glukozy.

Pomimo stosunkowo bogatej liczby badań dotyczących żywienia wysokotłuszczowego, ostry (tj. 1-4 godzin po spożyciu) wpływ posiłku wysokotłuszczowego na poposiłkowy metabolizm glukozy jest słabo scharakteryzowany. Zrozumienie ostrej reakcji na żywienie wysokotłuszczowe jest kluczowym krokiem w kierunku odkrycia mechanizmów, które napędzają rozwój oporności na insulinę wywołanej tłuszczem w diecie. Ograniczone prace sugerują, że poposiłkowa insulinemia może być podwyższona w odpowiedzi na wysokotłuszczowy posiłek i że efekt ten może być bardziej wyraźny u osób z większą otyłością. Wcześniejsze prace wykazały, że spożycie mieszanego posiłku makroskładnikowego bogatego w tłuszcze nasycone (~60% tłuszczu ogółem, 32% tłuszczów nasyconych) stymulowało znacznie większy wzrost stężenia insuliny we krwi u osób otyłych w porównaniu z szczupłymi osobami w średnim wieku. Wpływ ostrego żywienia wysokotłuszczowego na glikemię poposiłkową jest mniej jasny: badania wykazały wzrost, spadek lub brak zmian w stężeniu glukozy w odpowiedzi na prowokację wysokotłuszczową. Ilość podawanego tłuszczu może pomóc wyjaśnić te sprzeczne doniesienia: badania różnie wykorzystywały posiłki zawierające 40%, 60% i do 80% tłuszczu. Te rozbieżności w literaturze mogą być również poparte włączeniem mężczyzn i kobiet do tego samego badania.

Istnieje niewiele danych na temat odpowiedzi metabolicznej glukozy na karmienie wysokotłuszczowe u samic. Chociaż kilka badań obejmowało kobiety, mogło to zamaskować potencjalnie rozbieżny wpływ żywienia wysokotłuszczowego na metabolizm glukozy u mężczyzn w porównaniu z kobietami. Ogólnie rzecz biorąc, kobiety mają niższe stężenie glukozy w osoczu na czczo (co wskazuje na podwyższoną wątrobową wrażliwość na insulinę) i są bardziej biegłe w przechowywaniu krążących NEFA w postaci podskórnej tkanki tłuszczowej (SAT). Chociaż mężczyźni mają większą masę mięśni szkieletowych (ważny rezerwuar glukozy) i mniejszą otyłość całego ciała niż kobiety, preferencyjnie gromadzą tkankę tłuszczową w magazynach związanych z dysfunkcją metaboliczną, takich jak trzewia i mięśnie szkieletowe [30]. Rzeczywiście, tylko jedno badanie do tej pory bezpośrednio porównywało samce i samice, aby wykazać, że 7 dni supraenergetycznego, wysokotłuszczowego karmienia (+50% kcal/d, 65% tłuszczu) stymulowało wzrost masy tłuszczowej tułowia u samców, bez dostrzegalnego ciała zmiany składu u samic. Biorąc pod uwagę te zależne od płci różnice we wrażliwości na insulinę i magazynowaniu tkanki tłuszczowej, możliwe jest, że samice wykazują wyraźną odpowiedź metaboliczną glukozy na karmienie wysokotłuszczowe w porównaniu z samcami. Jednak ta hipoteza nie została jeszcze w pełni zbadana.

Dlatego w tym badaniu badacze podają grupie zdrowych, młodych dorosłych jeden wysokotłuszczowy, mieszany makroskładnikowy posiłek. W ciągu 4 godzin po posiłku mają na celu porównanie następujących parametrów u kobiet i mężczyzn:

1. Krążące cechy metabolizmu glukozy (główny cel)
2. Krążące cechy metabolizmu lipidów (cel drugorzędny)
3. Wydatek energetyczny i utlenianie substratów za pomocą kalorymetrii pośredniej (cel trzeciorzędny)

Badacze stawiają hipotezę, że w porównaniu z mężczyznami kobiety wykażą:

1. Niższe stężenie krążącej glukozy, insuliny, c-peptydu i glukagonu
2. Niższe stężenia trójglicerydów, cholesterolu całkowitego, cholesterolu lipoprotein o małej gęstości i NEFA we krwi; i wyższe stężenia krążącego cholesterolu lipoprotein o dużej gęstości
3. Większy wydatek energetyczny i utlenianie tłuszczów oraz mniejsze utlenianie węglowodanów

To badanie interwencyjne dotyczące ostrego odżywiania obejmie łącznie 3 wizyty w laboratorium (wizyta wstępna i 2 wizyty badawcze). Po wizycie przesiewowej w celu oceny kwalifikowalności, młode osoby dorosłe, które wyraziły zgodę na udział, zgłoszą się do laboratorium po nocy w 2 różnych przypadkach: ocena wyjściowa (wizyta 1) i interwencja żywieniowa (wizyta 2).

Wizyta przesiewowa: Kwalifikacja zostanie oceniona podczas sesji przesiewowej w laboratorium. Badacze zmierzą masę ciała, wzrost i spoczynkowe ciśnienie krwi. Członkowie zespołu badawczego pomogą również potencjalnym uczestnikom wypełnić Kwestionariusz Aktualnego Stanu Zdrowia, który oceni wiek potencjalnego uczestnika, deklarowany poziom aktywności fizycznej oraz wszelkie leki lub schorzenia, które są istotne dla badania.

Wizyta 1: Ocena wyjściowa: Uczestnicy zostaną poproszeni o przybycie po całonocnym poście (tj. bez jedzenia i picia z wyjątkiem wody przez 8-12 godzin). Najpierw badacze przeprowadzą ocenę nakłucia palca, aby potwierdzić kwalifikowalność, a następnie ocenią skład ciała za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DXA). Na zakończenie Wizyty 1 uczestnicy otrzymają 3-dniowy dziennik żywieniowy i monitor aktywności wraz z instrukcjami, jak wypełnić oba te elementy.

Wizyta 2: Interwencja żywieniowa: Po całonocnym poście uczestnicy zostaną poproszeni o spożycie wysokotłuszczowego posiłku testowego. Wysokotłuszczowy posiłek testowy będzie się składał z bekonu, jajek, sera, tortilli, placków ziemniaczanych i majonezu (846 kcal, 58% tłuszczu, 29% węglowodanów, 13% białka). Członkowie zespołu badawczego będą przygotowywać posiłki w naszej metabolicznej kuchni. Przed i po spożyciu posiłku naukowcy pobiorą serię próbek krwi i wykonają powtarzane pomiary spoczynkowego VO2.