Könsskillnader i metabolism efter en måltid med hög fetthalt (HFM)

Långvarig fettrik matning är känd för att inducera insulinresistens och försämra hela kroppens glukosclearance hos människor, men kunskapen om de glukosmetaboliska effekterna av fettrik matning är fortfarande ofullständig. Överdriven fettkonsumtion leder till förhöjda cirkulerande koncentrationer av icke-förestrade fettsyror (NEFA), som (när de tas upp av muskler, ett organ som är avgörande för glukoshomeostas) kan störa insulinsignalering och glukosavfall.

Trots den relativt rika mängden forskning om fettrik utfodring är de akuta (d.v.s. 1-4 timmar efter intag) effekterna av en fettrik måltid på postprandial glukosmetabolism dåligt karakteriserade. Att förstå det akuta svaret på mat med hög fetthalt är ett viktigt steg mot att avslöja de mekanismer som driver utvecklingen av fettinducerad insulinresistens. Begränsat arbete tyder på att postprandial insulinemi kan vara förhöjd som svar på en måltid med hög fetthalt, och att denna effekt kan vara mer uttalad hos individer med högre fetthalt. Tidigare arbete har visat att intag av en blandad makronäringsämnesmåltid rik på mättat fett (~60% totalt fett, 32% mättat fett) stimulerade signifikant större ökningar av cirkulerande insulinkoncentrationer hos överviktiga jämfört med magra medelålders försökspersoner. Effekten av akut fettrik utfodring på postprandial glykemi är mindre tydlig: studier har rapporterat ökade, minskade eller ingen förändring i glukoskoncentrationer som svar på en utmaning med hög fetthalt. Mängden fett som administreras kan hjälpa till att förklara dessa motstridiga rapporter: studier har på olika sätt använt måltider med 40 %, 60 % och upp till 80 % fett. Dessa avvikelser i litteraturen kan också underbyggas av inkluderingen av män och kvinnor i samma studie.

Det finns en brist på data om det metaboliska svaret av glukos på mat med hög fetthalt hos kvinnor. Även om en handfull studier har inkluderat kvinnliga försökspersoner, kan detta ha maskerat potentiellt divergerande effekter av fettrik utfodring på glukosmetabolismen hos män jämfört med kvinnor. Generellt sett har kvinnor lägre fastande plasmaglukoskoncentrationer (indikerande på ökad insulinkänslighet i levern) och är mer skickliga på att lagra cirkulerande NEFA som subkutan fettvävnad (SAT). Även om män har större skelettmuskelmassa (en viktig glukosreservoar) och lägre fetthalt i hela kroppen än kvinnor, ackumulerar de företrädesvis fettvävnad i depåer associerade med metabolisk dysfunktion, såsom inälvor och skelettmuskler [30]. Faktum är att endast en studie hittills har direkt jämfört män och kvinnor för att visa att 7 dagars suprarenergetisk mat med hög fetthalt (+50 % kcal/d, 65 % fett) stimulerade en ökning av bålfettmassan hos män, utan någon märkbar kropp kompositionsförändringar hos kvinnor. Med tanke på dessa könsbaserade skillnader i insulinkänslighet och fettvävnadslagring är det möjligt att honor uppvisar ett distinkt glukosmetaboliskt svar på fettrik matning jämfört med män. Denna hypotes har dock ännu inte utforskats fullt ut.

Därför kommer utredarna i den här studien att administrera en enda högfettsblandning av makronäringsämnen till en grupp friska unga vuxna. Under den 4 timmar långa postprandialperioden syftar de till att jämföra följande hos kvinnor och män:

1. Cirkulerande egenskaper hos glukosmetabolism (primärt mål)
2. Cirkulerande egenskaper hos lipidmetabolism (sekundärt mål)
3. Energiförbrukning och substratoxidation via indirekt kalorimetri (tertiärt mål)

Utredarna antar att kvinnor, jämfört med män, kommer att visa:

1. Lägre cirkulerande koncentrationer av glukos, insulin, c-peptid och glukagon
2. Lägre cirkulerande koncentrationer av triglycerider, totalt kolesterol, lågdensitetslipoproteinkolesterol och NEFA; och högre cirkulerande koncentrationer av högdensitetslipoproteinkolesterol
3. Större energiförbrukning och fettoxidation och lägre kolhydratoxidation

Denna akuta nutritionsinterventionsstudie kommer att omfatta totalt 3 besök på laboratoriet (inledande screeningbesök plus 2 studiebesök). Efter ett screeningbesök för att bedöma behörighet kommer unga vuxna som har samtyckt till att delta rapportera till laboratoriet efter en övernattning vid två olika tillfällen: Baseline Assessment (Besök 1) och Nutrition Intervention (Besök 2).

Screeningbesök: Behörighet kommer att bedömas under en screening session på laboratoriet. Utredarna kommer att mäta kroppsmassa, längd och vilotryck. Medlemmar i forskargruppen kommer också att hjälpa potentiella deltagare att fylla i ett frågeformulär för aktuell hälsostatus, som kommer att bedöma den potentiella deltagarens ålder, självrapporterade fysiska aktivitetsnivåer och eventuella mediciner eller medicinska tillstånd som är relevanta för studien.

Besök 1: Baslinjebedömning: Deltagarna kommer att uppmanas att anlända efter en fasta över natten (dvs ingen mat eller dryck förutom vatten i 8-12 timmar). Först kommer utredarna att utföra en fingersticksbedömning för att bekräfta valbarheten och sedan utvärdera kroppssammansättningen med hjälp av dubbelenergiröntgenabsorptiometri (DXA). Deltagarna kommer att få en 3-dagars matdagbok och aktivitetsmonitor vid slutet av besök 1, tillsammans med instruktioner om hur man slutför båda.

Besök 2: Näringsintervention: Efter en fasta över natten kommer deltagarna att uppmanas att äta den fettrika testmåltiden. Den fettrika testmåltiden kommer att bestå av bacon, ägg, ost, tortilla, hashbrowns och majonnäs (846 kcal, 58 % fett, 29 % kolhydrat, 13 % protein). Medlemmar av forskargruppen kommer att laga maten i vårt metaboliska kök. Före och efter att måltiden äts kommer forskarna att ta en serie blodprover och utföra upprepade vilo-VO2-mätningar.