Effekter av polyfenoler som finns i granatäpplejuice på postprandial blodsocker in vivo

Världshälsoorganisationen har rapporterat att över 220 miljoner människor lider av diabetes världen över och att till år 2030 kommer detta antal att fördubblas. Världshälsoorganisationen (WHO) rapporterar också att 2004 dog cirka 3,4 miljoner människor av högt blodsocker. Cirka 90 % av alla diabetesfall beror på typ II-diabetes. Typ 2-diabetes beror till stor del på övervikt och brist på fysisk aktivitet som kännetecknas av höga glukosnivåer (hyperglykemi).

I människans kost är källan till blodsocker kolhydrater. Kostkolhydrater är viktiga för att upprätthålla glykemisk homeostas och tillhandahåller mest av energin i de flestas dieter. Kontroll av blodsocker är en hormonell process och den är mycket viktig för människans fysiologi. Hormonella processer innebär frisättning av insulin från β-cellerna i pankreascellerna som stimulerar upptaget av glukos efter en måltid, till andra vävnader antingen för utnyttjande (glykolys) eller för att lagras i levern som glykogen (glykogenes). När blodsockret sjunker under det normala, utsöndras glukagon från α-cellerna i bukspottkörteln och det främjar leverglukosproduktionen genom att inducera genereringen av glukos från icke-kolhydratsubstrat som amino- och fettsyror (glukoneogenes) och genereringen av glukos från glykogen ( glykogenolys).

När den hormonella kontrollen av glukoshomeostasen misslyckas medför det höga blodsockernivåer (postprandial hyperglykemi) vilket kan leda till metabolt syndrom som inkluderar fetma, nedsatt glukostolerans (IGT), hypertoni och dyslipidemi. Störning av glukoshomeostas kan också leda till andra symtom som inflammation och oxidativ stress på hela kroppsnivå samt störningar av funktionaliteten i flera organ samt diabetes. Så mycket som kolhydrater krävs i människokroppen som en viktig energikälla, kan därför för mycket i kosten ha negativa hälsoeffekter, särskilt den med hög glykemisk effekt.

Den föreslagna mekanismen anpassad från Aston, 2006 för hur kolhydrater kan påverka människors hälsa är att när det finns en kontinuerlig närvaro av livsmedel med högt glykemiskt index i kosten, ger detta upphov till postprandial glukoshöjning såväl som ett högt insulinbehov för att verka på det höga blodsockernivåer i blodet. Postprandial glukoshöjning och hög insulinefterfrågan kan leda till insulinresistens som är huvudkomponenten i det metabola syndromet. Högt insulinbehov kan också leda till β-cellsvikt vilket också kan resultera i hyperglykemi som också är en orsak till insulinresistens. Insulinresistens och hyperglykemi är riskfaktorer för metabolt syndrom och diabetes typ 2.

Vetenskapliga bevis tyder på att postprandial hyperglykemi hos människor har en viktig roll att spela i hälsoprioriteringar som typ 2-diabetes och blodsockerkontroll. Det har rapporterats att cirka 90 % av alla diabetesfall består av typ 2-diabetes. Förutom diabetes typ I och typ 2 finns det andra relaterade tillstånd som inkluderar pre-diabetes (nedsatt glukostolerans (IGT) och nedsatt fasteglukos (IFG) samt metabolt syndrom (fetma, högt blodtryck och insulinresistens). Det har rapporterats att pre-diabetes och metabolt syndrom ökar risken för att utveckla hjärt-kärlsjukdomar och diabetes mellitus. Det glykemiska indexet föreslogs ursprungligen med syftet att hantera diabetes. Nya studier har dock visat att GI har potential för att förebygga typ 2-diabetes såväl som vid behandling av metabolt syndrom. Forskning har visat att dieter med högt GI är associerade med ökad risk att utveckla typ 2-diabetes. Mer forskning har visat att kost med hög GI är förknippad med ett antal avvikelser som ökat metabolt syndrom och insulinresistens. På samma sätt sägs en diet med lågt GI förbättra insulinkänsligheten men det behövs mer forskning för att stödja detta. Ett fåtal studier har visat att så är fallet. Det observerades dock att det var svårt att veta om detta berodde på förbättrad insulinkänslighet eller förbättrad insulinutsöndring eller på grund av minskad glukosabsorptionshastighet.

Potentiell lösning Att ha något i kosten som antingen kan bromsa matsmältningen och absorptionen av kolhydrater kan bidra till att minska risken. Bland andra två potentiella lösningar är att konsumera livsmedel med lågt glykemiskt index eller att ha ingredienser i kosten som kan minska det glykemiska indexet för livsmedel såväl som postprandiala blodsockernivåer. Förekomsten av hämmande komponenter i kosten som kan minska postprandial glukos kan också vara en lösning för att minska risken. Läkemedel som akarbos används för närvarande i vissa länder för behandling av typ 2-diabetes som verkar genom att hämma kolhydraternas matsmältningsenzymer. Användning av akarbos har dock biverkningar som illamående, flatulens och diarré. Det har rapporterats att polyfenoler också har potential att hämma ökningen av blodsocker genom att hindra den snabba absorptionen av glukos.

En nyligen genomförd granskning har rapporterat att forskning som använder djurmodeller såväl som ett begränsat antal humanstudier har visat att polyfenoler och polyfenolrika livsmedel eller drycker har potential att påverka postprandiala glykemiska svar och fastande glykemi samt en förbättring av akut insulinutsöndring och känslighet. Andra möjliga mekanismer som rapporterats i översikten inkluderar pankreatiska β-celler stimulering för att utsöndra insulin samt aktivering av insulinreceptorer, modulering av frisättningen av glukos från levern såväl som av intracellulära signalvägar och genuttryck.

En annan nyligen genomförd granskning drog slutsatsen att det är mycket möjligt att effekterna av polyfenoler i kosten kommer att påverka det glykemiska indexet för livsmedel såväl som postprandiala glukossvar hos människor. De två mekanismer som lyfts fram genom vilka detta kan uppnås är hämningen av sockermetaboliserande enzymer såväl som transportörer. Denna potentiella verkan av polyfenoler kan således jämföras med den för akarbos som verkar med samma mekanism och forskning i kroniska interventionsstudier har visat att det minskar diabetesrisken.

Denna forskning kommer att involvera användningen av granatäpplejuice som en källa till polyfenoler. Studien godkändes av University of Leeds Mathematical and Physical Sciences (MAPs) och Engineering joint Faculty Research Ethics Committee (MEEC) med ansökningsnummer MEEC12-037 (ändrad). Totalt kommer 16 volontärer att rekryteras. De frivilliga kommer att screenas för deras fastande blodsockernivå. De måste vara friska och deras fastande blodsockernivåer bör ligga inom hälsointervallet 4,3-5,9 mmol/L.

Volontärerna är planerade att delta i 4 besök. Vid varje besök kommer volontären fastande på morgonen och det fastande blodsockret mäts med hjälp av en glukosmätare. Volontären får sedan en testmåltid som kommer att randomiseras och blodsockret kommer att mätas vid 15, 30, 45, 60, 90, 120,150 och 180 minuter efter den första tuggan av testmåltiden. Resultaten kommer att användas för att plotta arean under kurvan och resultat som erhålls efter intag av testmåltider kommer att jämföras med de som erhålls efter intag av kontrollmåltider.