Эффект острой нагрузки фруктозой у человека

Фруктоза — это моносахарид, естественным образом присутствующий в таких продуктах, как фрукты, овощи и мед. Во фруктах, овощах и столовом сахаре он также присутствует в виде дисахарида (сахарозы), где он соединяется с глюкозой. Потребление фруктозы резко возросло за последние десятилетия. Это увеличение связано с использованием свободной фруктозы в качестве подсластителя в более высоких концентрациях, чем это содержится в продуктах питания естественным образом, где безалкогольные напитки, по-видимому, вносят наибольший вклад в потребление в настоящее время. Фруктоза имеет низкий гликемический индекс и, таким образом, помогает поддерживать гликемический контроль, свойство, которое привело к убеждению, что она полезна в качестве подсластителя для людей с диабетом.

Способность организма усваивать фруктозу ограничена и варьируется в зависимости от возраста, состояния здоровья и совместно принимаемой пищи. Глюкоза является диетическим фактором, который оказывает наибольшее влияние на усвоение фруктозы, но исследования на животных также показывают, что насыщенные жиры увеличивают усвоение. Было замечено, что максимальная способность абсорбции фруктозы колеблется от 5 до 50 г при употреблении в виде разовой дозы. Люди с диабетом 2 типа, по-видимому, обладают большей способностью усваивать фруктозу, и у них более высокий уровень фруктозы в сыворотке и моче по сравнению с людьми без диабета.

Фруктоза всасывается в тонком кишечнике с помощью специфического переносчика фруктозы GLUT5. Далее он транспортируется в печень через воротную вену, где абсорбируется и метаболизируется клетками печени. Метаболизм фруктозы не зависит от инсулина. Хотя часть фруктозы метаболизируется энтероцитами в тонкой кишке, печень метаболизирует большую часть проглоченной фруктозы по сравнению с примерно 15-30% проглоченной глюкозы. Метаболизм фруктозы отличается от метаболизма глюкозы тем, что он менее контролируем. В то время как метаболизм глюкозы регулируется энергетическим статусом клетки и концентрацией глюкозы в портальной системе, в метаболизме фруктозы отсутствуют механизмы контроля, приводящие к различным метаболическим продуктам и эффектам.

В метаболическом пути фруктоза может окисляться, превращаться в глюкозу или молочную кислоту или участвовать в липогенезе de novo. На первом этапе метаболизма в печени фруктоза фосфорилируется фруктокиназой, специфичным для фруктозы ферментом с высокой активностью, до фруктозо-1-фосфата. Фруктокиназа не регулируется энергетическим статусом (АТФ) клетки, поэтому фруктоза будет метаболизироваться неограниченным образом. Это отличается от этапов гликолиза, где фосфофруктокиназа регулируется АТФ. Из-за быстрого фосфорилирования фруктозы уровни АТФ истощаются, а затем увеличивается мочевая кислота. Увеличение количества активных форм кислорода будет следовать за образованием мочевой кислоты, что может привести к воспалению в эндотелии и воспалительной активности в адипоцитах. Модели на животных показывают, что мочевая кислота может также воздействовать непосредственно на клетки канальцев в почках, вызывая воспаление. Более того, уровни мочевой кислоты в сыворотке положительно связаны с активностью ренина и гипертензией. Кроме того, поскольку фруктоза метаболизируется менее контролируемым образом, чем глюкоза, большая часть фруктозы доступна для липогенеза de novo (DNL). Это может быть связано с тем, что мощность митохондрий превышена и ацетил-Коэнзим А войдет в ДНЛ вместо цикла лимонной кислоты. Этот метаболический эффект глюкозы считается «особо вредным». Независимо от того, поступает ли глюкоза вместе с фруктозой или нет, это может повлиять на метаболические эффекты, поскольку будет иметь место эффект секретируемого инсулина. Инсулин снижает выработку глюкозы из фруктозы и стимулирует путь липогенеза de novo.

Увеличение потребления фруктозы тесно коррелирует с ростом ожирения, метаболического синдрома и диабета. Было показано, что длительное потребление фруктозы вызывает увеличение мочевой кислоты в организме. Повышенный уровень мочевой кислоты в сыворотке крови связан с риском хронического заболевания почек как у здоровых людей, так и у больных сахарным диабетом. Среди пациентов с диабетом 2 типа это также было связано с прогрессированием уже установленной нефропатии.

Подсчитано, что 7,3 % взрослого населения Швеции страдают диабетом, и что большинство из них, 85–90 %, приходится на диабет 2 типа (СД2). T2D считается одним из наиболее распространенных хронических заболеваний, и ожидается, что его распространенность будет расти, а вместе с ним и возрастающее бремя для здоровья и экономики. Мировые тенденции также указывают на растущее бремя, особенно в развивающихся странах. СД2 — заболевание с многофакторной этиологией и с такими осложнениями, как сердечно-сосудистые и почечные заболевания, слепота и ампутация. Диабет не только влияет на качество жизни, но и приводит к преждевременной смерти, поскольку ожидаемая продолжительность жизни сокращается на целых 15 лет.

Диабетическая нефропатия (ДН) стала наиболее частой причиной терминальной стадии почечной недостаточности, а самым ранним признаком ДН является наличие микроальбуминурии. Может последовать дальнейшее развитие макроальбуминурии и снижение скорости клубочковой фильтрации. Среди больных сахарным диабетом 2 типа в Швеции было отмечено, что у 20% развилась альбуминурия в течение 5 лет, а у 11% развилась почечная недостаточность скорости клубочковой фильтрации (рСКФ < 60 мл/мин/1,73 м2, формула MDRD). Исследования показывают, что усиление окислительного стресса различными путями может играть центральную роль в развитии ДН, а основной причиной является хроническая гипергликемия. Но есть и другие факторы, усиливающие окислительный стресс и влияющие на развитие почечной недостаточности, например свободные жирные кислоты и воспаление. Окислительный стресс может вызвать повреждение почечной среды в виде дисфункции эндотелиальных клеток клубочков и повреждения тканей канальцев.

Факторы, связанные с лечением заболеваний, такие как контроль гликемии, артериального давления и липидов, важны для защиты почек. Кроме того, большое значение имеют отказ от курения, энергетический баланс для здорового веса тела и здоровое питание. Что касается диетического состава, то гипергликемия и дислипидемия определяются количеством и качеством потребляемых углеводов и пищевых жиров. Было высказано предположение, что постпрандиальная гипергликемия и гипертриглицеридемия запускают окислительный стресс и вызывают воспаление, метаболические изменения, связанные с дисфункцией эндотелия. Проспективная когорта, проведенная в 10 европейских странах, включая Швецию (Мальмё и Умео), показала защитный эффект потребления овощей, фруктов и бобовых против смертности от всех причин и сердечно-сосудистых заболеваний среди больных диабетом. Предполагается, что возможный механизм связан с антиоксидантными свойствами. В качестве возможных механизмов упоминаются антиоксидантные и противовоспалительные свойства фруктов и овощей.

Текущие шведские диетические рекомендации для диабетиков утверждают, что различные диеты, такие как средиземноморская, диета с низким содержанием углеводов и т. Д., Могут быть полезными, в то время как научные доказательства диеты с чрезвычайно низким содержанием углеводов еще слишком слабы. Они также заявляют, что отдельные продукты, такие как фрукты, снижают смертность от всех причин, а овощи снижают риск смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Фруктоза не обсуждается в шведских диетических рекомендациях. Однако диетические рекомендации Американской диабетической ассоциации утверждают, что следует избегать напитков, содержащих фруктозу, из-за ее влияния на метаболический профиль.

Научные данные о значении диеты для микрососудистых осложнений, таких как заболевание почек, недостаточны, а исследований влияния фруктов и овощей на диабетическую нефропатию недостаточно. Об этом также заявил Шведский совет по оценке технологий здравоохранения (SBU) в отчете, опубликованном в 2010 году. СБУ также подчеркнула отсутствие исследований диеты, применимых к условиям в Швеции. Таким образом, учитывая бремя диабета 2 типа и связанных с ним осложнений, необходимость предлагаемых исследований является обоснованной.

Общая цель этого исследования — изучить острые постпрандиальные реакции мочевой кислоты, маркеры оксидативного стресса и маркеры воспаления после нагрузки с низким содержанием фруктозы с пищей с высоким содержанием жиров и без нее у пациентов с хронической болезнью почек (ХБП) и пациентов с 2 типом сахарный диабет (СД2) с ХБП и без нее по сравнению со здоровыми людьми (ГК).

Будут включены пациенты с диабетом 2 типа, пациенты с хронической болезнью почек (ХБП) и СКФ <30 мл/мин или находящиеся на диализе, пациенты с диабетом 2 типа и ХБП и контрольные субъекты (n = 30 в каждой группе). Участник во время секса в разных случаях будет получать напитки, содержащие фруктозу с добавлением и без добавления пищи с высоким содержанием жиров. После включения 8 пациентов с ХБП, 8 пациентов с СД2 и 8 контрольной группы будут представлены предварительные результаты.