שומן גורם לתנגודת אינסולין

koberibeye_xl

שומן גורם לתנגודת אינסולין. כן, קראתם נכון. מי שקרא קצת בבלוג ופוסטים כמו צעדים ראשונים בתזונה קטוגנית ומהי תזונה קטוגנית שם לב שאני מדגיש שתזונה קטוגנית צריכה להיות מבוססת שומן כדי להמנע מתנגודת אינסולין. אם כך למה אני טוען ששומן גורם לתנגודת אינסולין? כדי להבין מדוע שומן גורם לתנגודת אינסולין ולמה זה לא בעייתי עבור קטוגנים צריך להבין את התפקיד של האינסולין בגוף.

כתבתי על אינסולין בהרחבה בפוסט אינסולין ועל מדידת תנגודת אינסולין בפוסט מדידת תנגודת אינסולין מומלץ לעבור עליהם לפני שעוברים על הפוסט הזה.

חומצות שומן חופשיות (FFA) גורמות לתנגודת אינסולין

במחקר Effect of Short-Term Free Fatty Acids Elevation on Mitochondrial Function in Skeletal Muscle of Healthy Individuals בודקים את השפעת השומן על תנגודת אינסולין. 11 נבדקים עם רגישות לאינסולין תקינה נבדקו לתנגודת אינסולין כאשר מזריקים להם FFA, אינסולין וסוכר באופן קבוע לדם. הניסוי התבצע כך שהזריקו FFA ולאחר מכן אינסולין וסוכר עד לקבלת רמות יציבות של סוכר בדם. על ידי כך שבודקים את ספיקת הסוכר שיש להזרים לנבדקים כדי לשמור על הסוכר יציב כאשר יש ריכוז גבוה של FFA בדם אפשר לדעת האם הרגישות לאינסולין עלתה או ירדה. כאשר צריך להזריק עוד סוכר לעומת המצב ההתחלתי המשמעות היא שהרגישות לאינסולין עלתה משום שהאינסולין מצליח לדחוף יותר טוב את הסוכר לתאים. במצב ההפוך כאשר צריך להזרים פחות סוכר המשמעות היא שהרגישות לאינסולין ירדה.

fat_insulin_resistanceבגרף העליון ניתן לראות את ביצוע הניסוי. כאשר בציר Y מוצג ריכוז הFFA בדם ובציר X את זמן הניסוי. ברגע הזרקת האינסולין ניתן לראות ירידה בריכוז הFFA בדם וזאת בשל חסימת הליפוליזה הטבעית של הגוף ולכן הFFA המצוי בדם מגיע בעיקר מהתמיסה שמוזרקת לנבדקים.

בגרף התחתון רואים את צריכת הסוכר של הרקמות בגוף בעיקר על ידי השרירים שמהווים 70%-80% מצריכת הסוכר של הגוף. כאשר משווים את הנבדקים שהוזרקו להם FFA (מסומן כLipid) לעומת אותם נבדקים שהזריקו להם Saline (תמיסת מלח) ניתן לראות שצריכת הסוכר של הגוף יורדת. המשמעות של כך היא תנגדות אינסולין זאת מכיוון שעל אותה כמות של אינסולין קולטני GLUT4 בתאים שאחראים לקלוט סוכר לתוך התאים ומופעלים על ידי אינסולין אינם מכניסים את אותה כמות הסוכר בנוכחות ריכוז גבוה של FFA בדם.

מחקר נוסף Dose-Response Effect of Elevated Plasma Free Fatty Acid on Insulin Signaling בדק הקשר בין תנגודת אינסולין לFFA. גם במחקר זה הנבדקים בריאים ללא תנגודת אינסולין כאשר מדדו את צריכת הסוכר של הגוף באותה טכניקה של הזרקת אינסולין, סוכר וFFA לנבדקים. במחקר זה מדדו גם את השפעת הריכוז הFFA על תנגודת אינסולין כאשר שינוי הריכוז במחקר זה בוצע על ידי ספיקות שונות של התמיסת Liposyn III, a 20% triglyceride emulsion מול תמיסת מלח Saline.
ffa_insulin_resistanceניתן לראות שגם עבור הריכוזים הנמוכים יותר (30 ml/h) של הFFA יש ירידה בGOX – glucose oxidation ובכמות הסוכר המוזרקת לנבדקים (Rd). אותה התמונה כמו במחקר בקודם. יותר FFA על רמה קבועה של אינסולין מביאה לירידה בצריכת הסוכר בגוף שאת זה ניתן לפרש כתנגודת אינסולין.

ffa_insulin_resistance_decrease
בגרף זה ניתן לראות את אחוז הירידה בRd כתלות בריכוז הFFA. ככול שריכוז הFFA גבוה יותר הגוף משתמש בפחות סוכר.

ffa_insulin_resistance_sexבגרף זה ניתן לראות שאין הבדל משמעותי בין נשים לגברים.

בשתי המחקרים האחרונים בוצע הזרקה מכוונת של FFA לדם ולכן ניתן לטעון שרמות אלה אינן פיזיולוגיות או שאינן היו מתקבלות בתנאים אמייתים. המחקר Prolonged Fasting Identifies Skeletal Muscle Mitochondrial Dysfunction as Consequence Rather Than Cause of Human Insulin Resistance בדק תנגודת אינסולין על אנשים בריאים במשקל תקין ללא סכרת כאשר הם חולקו ל2 קבוצות. קבוצה אחת צמה במשך 60 שעות והקבוצה השנייה אכלה לפי 50–35–15 (פחמימות, חלבון, שומן). כצפוי לקבוצה שצמה רמות הFFA היו הרבה יותר גבוהות, אינסולין וסוכר נמוכים יותר.

fat_insulin_resistance_fastingכאשר בדקו את התנגודת אינסולין של הנבדקים על ידי העמסת סוכר נמצא שלקבוצה שצמה הייתה ירידה של 45% ברגישות לאינסולין. ניצול הסוכר בגוף ירד ל35% מהערך ההתחלתי אצל הצמים.

fat_insulin_resistance_fasting_results

השוואת סוגי השומן על תנגודת האינסולין

ישנם מחקרים נוספים המראים על עלייה בתנגודת האינסולין כתוצאה משומן אך בנוסף לכך הם גם בודקים את ההבדלים בין חומצות השומן השונות.
המחקר In vivo effects of polyunsaturated,monounsaturated, and saturated fatty acids on hepatic and peripheral insulin sensitivity בחן את ההבדלים בתנגודת האינסולין בין שומן רווי, שומן חד בלתי רווי ושומן רב בלתי רווי. עבור החד בלתי רווי השתמשו בשמן סויה (POLY), עבור הרב בלתי רווי השתמשו בשמן זית (MONO) ועבור השומן רווי השתמשו בשומן חזיר (SATׁׂׂU).
ffa_types_insulin_resistanceבטבלה רואים את הערכים שנמדדו בזמן העמסת הFFA. ניתן לראות שאין הבדל בין הPOLY לMONO בערכי הGlucose infusion rate. ערכי הSATU שונים אך יש לשים לב שגם ערכי הFFA שונים ולאחר התאמה לערכי הMONO והPOLO מתקבל שהGlucose infusion rate קטן יותר אבל לא משמעותי סטטיסטית מספיק כדי לקבוע שההבדל אכן אמיתי ולא מקרי.

ffa_types_insulin_resistance_glucoseבצד שמאל של הגרף (Fig. 1) רואים את צריכת הסוכר של הגוף בהשוואה לתמיסת המלח ובצד ימין את כמות הסוכר שהוזרקה לנבדקים. ניתן לראות ששומן רווי אכן גורם לתנגודת אינסולין גדולה יותר אך יש לבצע ניסויים נוספים עבור השוואות אלה משום שההבדל אינו משמעותי סטטיסטית. מתוך המחקר עצמו:

“all the fat-infused groups compared to the SAL group (P < 0.0001 for POLY or MONO or SATU vs. SAL, Table 1). Although SATU appeared to have the greatest effect, the difference was not significant (P = 0.2849 for SATU vs. POLY, P = 0.2955 for SATU vs. MONO, P = 0.9981 for POLY vs. MONO). During the clamp, glucose utilization, which is an indication of peripheral insulin sensitivity, was lower in the fat-infused groups (P = 0.0339 for POLY vs. SAL, P = 0.0018 for SATU vs. SAL), although statistical significance was not achieved for the MONO group (Fig. 1) (P = 0.0705). Although SATU appeared to have the greatest effect, again, the difference between the fat groups was not significant (P = 0.4022 for SATU vs. POLY, P = 0.5080 for SATU vs. MONO, P > 0.9999 for POLY vs. MONO). Normalizing for insulin concentration made the difference between MONO and SAL significant (P = 0.0069), but did not affect the results of the comparison between SATU and the other fats (P = 0.9101 for SATU vs. POLY, P = 0.4182 for SATU vs. MONO) (Fig. 1).”

כאשר משווים את סוגי השומנים על תנגודת האינסולין יש ייתרון קל לשמנים לא רווים לעומת שמנים רווים. למרות זאת בקירוב טוב ניתן להגיד שכול סוגי השמנים מורידים את הרגישות לאינסולין באותה הרמה.

מחקר נוסף שמגיע למסקנות דומה אבל נעשה על עכברים: Inhibition of Ceramide Synthesis Ameliorates Glucocorticoid-, Saturated-Fat-, and Obesity-Induced Insulin Resistance

לעומת זאת ישנם מחקרים שמראים ששומן רווי מגדיל את תנגודת האינסולין בצורה מובהקת. המחקר Palmitate-induced Down-regulation of Sortilin and Impaired GLUT4 Trafficking in C2C12 Myotubes שנעשה על תאי שריר של עכברים In vitro מצא שכאשר חושפים את התאים לשומן רווי יש עיכוב בקולטני GLUT4 יותר מאשר אם חושפים אותו לשומן רב בלתי רווי. הסבר לתופעה זו קשור לכמות הFADH2 הנוצרת במהלך חמצון בטא של חומצות שומן. ככול שהשומן יותר רווי הוא מייצר יותר FADH2 פר מולקולה ולכן מעלה את עומס האלקטורנים במיטוכונדריה כך שנוצר יותר H2O2 בתא שהוא מעכב של GLUT4. על פי היגיון זה שומן רווי אמור לגרום לתנגודת אינסולין גדולה יותר משמנים לא רווים (אני מסביר בהרחבה את המנגנון בסוף הפוסט בפחמיתוזיס).

ישנם מחקרים נוספים המשווים דיאטות של אנשים עשירות יחסית בשומן רווי או עשירות יחסית בשמנים לא רווים ובודקים את את הסוכר, אינסולין, משקל גוף ופרמטרים נוספים לאורך זמן. במחקרים אלה נמצא ששומן רווי אכן גורם לתנגודת אינסולין גדולה יותר מאשר שמנים לא רווים אך זה לא נמדד ישירות אלה מסתמך על פרמטרים מדידים אחרים.
מחקרים לדוגמא:

– Type of dietary fat and insulin resistance

– Comparison of the effects on insulin resistance and glucose tolerance of 6-mo high-monounsaturated-fat, low-fat, and control diets

– Differential Metabolic Effects of Saturated Versus Polyunsaturated Fats in Ketogenic Diets

– Overexpressing Human Lipoprotein Lipase in Mouse Skeletal Muscle Is Associated With Insulin Resistance

העדויות מראות על כך שייתכן יש הבדלים בין שומן רווי לשמנים לא רווים אך אין מספיק מידע לדעת ברמת סבירות טובה. מניסיון של והמחקרים על הדיאטות נראה שלשומן בלתי רווי כן יש השפעה על הורדת הסוכר והאינסולין בגוף. ייתכן שהשפעה של השמנים הבלתי רווים הם במגנון אחר, שאינו קשור לעיכוב ספיגת הסוכר בתאים.

תנגודת אינסולין חיונית לגוף

תנגודת אינסולין אינה דבר רע כשלעצמו, ישנם מצבים בהם תנגודת אינסולין חיונית לגוף ואחד מהם זה המקרה המתואר בפוסט. כפי שהוסבר בפוסט על האינסולין התפקיד העיקרי שלו הוא וויסות מקורות האנרגיה של הגוף. המחקר הראשון שהוצג בפוסט מדד בנוסף לתנגודת האינסולין את תכולת הATP בתאים ומצא שאין הבדל בתכולת הATP בתא כאשר מזריקים FFA או תמיסת מלח. המשמעות של כך היא שהאנרגיה הזמינה של התא נשארת למרות התנגודת אינסולין. תפקיד האינסולין מתקיים בכך שהוא דואג שלתאים תיהיה אנרגיה זמינה אך המקור שלהם משתנה בהתאם למקורות האנרגיה הזמינים. יש לזכור שמאגרי הסוכר של הגוף קטנים בהרבה משל השומן ובכך הופכים את הסוכר ליקר וחשוב יותר. כאשר יש ריכוז גבוה של FFA בדם התאים יעדיפו להשתמש בהם כמקור אנרגיה על ידי כך שהתא יפתח תנגודת אינסולין ויכניס פחות סוכר לתא. לכן ניתן לראות שתנגודת אינסולין במקרה של ריכוז גבוה של FFA אינה דבר “רע” אלה תופעה חשובה בוויסות מקורות האנרגיה של הגוף.

הבעיות עם תנגודת אינסולין משומן מתחילות כאשר משלבים ריכוז גבוה של FFA וריכוז גבוה של סוכר בדם. נגיד שאכלנו המבורגר עם צ’יפס וקולה במקרה זה הכנסנו גם הרבה שומן וגם הרבה סוכר לגוף. ריכוז הFFA בדם עולה ולכן התאים מגיבים בתנגודת אינסולין, זאת אומרת פחות סוכר נכנס לתאים. טווח הסוכר בדם אותו הגוף מוכן לסבול צר ולכן הוא מגיב בהעלאת האינסולין כדי להוריד את ריכוז הסוכר בדם על ידי דחיפתו לתאים והפיכתו לשומן בכבד בתהליך שנקרא De Novo Lipogenesis. אך בעצם יצירת השומן בכבד שחררנו עוד FFA לדם והגברנו עוד יותר את תנגודת האינסולין בתאים. זה גורר הפרשה של עוד אינסולין כדי לדחוף את הסוכר לתאים -> עוד אינסולין גורם לייצור מוגבר של FFA בדם -> … וכך חוזר המעגל במשוב חיובי של תנגודת אינסולין. בתזונה קטוגנית כמות הפחמימות שאנו צורכים נמוכה ולכן התהליך שפורט כעת אינו רלוונטי. הגוף מנצל את השומן כמקור אנרגיה עיקרי ואינו צריך להתעסק עם הסדרת ערכי הסוכר משום שהם נמוכים ותקינים לכול אורך הזמן.

תנגודת אינסולין מצורה זה מזכירה תנגודת אינסולין פיזיולוגית בכך ששתיהן תנגודות שאינן מהוות סכנה בריאותית, הן תנגודות תקינות. בתנגודת אינסולין פיזיולוגית הגוף אינו מסוגל לטפל בכמויות גדולות של סוכר ולכן ערכי הסוכר נשארים גבוהים לאורך זמן וצופה מהצד יכול לפרש זאת כתנגודת אינסולין. אני מפרט על מקרה זה במדידת תנגודת אינסולין. חשוב להבדיל בין שתי מקרי התנגודות. תנגודת האינסולין המתוארת בפוסט זה נגרמת מנוכחות של ריכוז גבוה של FFA ואילו מקובל לשייך תנגודת אינסולין פיזיולוגית לריכוז גבוה של סוכר בדם. אלו הם שתי סיבות שונות לתנגודות בתאים. אחת קשורה לזמינות מקורות האנרגיה בדם והשנייה קשורה ליעילות אנזימתית ויכולת להתמודד עם מקור אנרגיה בריכוז שהוא אינו מותאם אליו.

תנגודת אינסולין פתולוגית כזאתי המשוייכת לתסמונת מטבולית היא איננה תנגודת אינסולין תקינה. במצב זה הגוף נחשף לאורך זמן לרמות גבוהות של אינסולין ומפתח את כול הבעיות המטבוליות המתלוות לכך. תנגודת אינסולין כפי שמתוארות כאן אינה כוללת רמות גבוהות של אינסולין ואינה מסוכנת, היא חיונית. בשורה התחתונה ההמלצות לא השתנו. תזונה קטוגנית עדיין גבוהה בשומן וזוהי הדרך להתגבר על תנגודת אינסולין פתולוגית.

הסבר ביוכימי נוסף מעמיק:

https://www.youtube.com/watch?v=_wmXJ71lu9g
Facebook Comments

6 thoughts on “שומן גורם לתנגודת אינסולין”

  1. מאוד מעניין אבל בקיצור הכוונה שסוכר מייצר התנגדות
    פתלוגית .
    הכוונה שבכל מקרה בגופנו יש מעט סוכר כמו בטבע הסוכר היה מצרך נדיר וההתמודדות איתו בגופנו כמו בטבע היא קשה ומסוכנת אז שורה תחתונה הוא דרוש אך במינונים מאוד נמוכים.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *