מה הגורם הסיבתי שיש בשיפור ברגישות לאינסולין אחרי ירידה במשקל? המחקר שאסקור בפוסט זה בודק את הקורלציה בין רגישות לאינסולין למדדים מטבוליים כולל מצב רקמת השומן לאחר ירידה במשקל. אומנם הגורם הסיבתי אינו נבדק במחקר אך הקורלציה חזקה ובעזרת הידע שלנו בפיזיולוגיה של רקמת השומן אפשר להסיק בסבירות גבוהה מה הוא הגורם הסיבתי לשיפור ברגישות לאינסולין לאחר ירידה במשקל.
רמת הפוסט: מתעניין
רקע
המחקר [1] בא לבדוק כיצד שיפור הרגישות לאינסולין מביא לירידה בגורמי הסיכון למחלות לב. כבר מתחילת המאמר אפשר לראות את הגישה השונה שלו בא מחלות לב קשורות לתנגודת אינסולין כגורם סיכון ראשוני (כתבתי על זה בעבר בפוסט מה הסיכון בתנגודת אינסולין? ובפוסט תסמונת מטבולית ומחלות לב) ולא לכולסטרול כפי שהדיעה הרווחות סוברת.
“Overweight and obesity increase risk for diabetes and cardiovascular disease, largely through development of insulin resistance.”
ידוע שירידה במשקל אצל אנשים עם תנגודת אינסולין מביא לשיפור ברגישות לאינסולין. החוקרים רצו לבדוק דרך איזה פרמטרים מטבוליים בא לידי הביטוי השיפור ברגישות לאינסולין. מנגנון זה מעניין משום שאנשים ללא תנגודת אינסולין היורדים במשקל אינם חווים שיפור ברגישות לאינסולין כמו אלה שיש להם תנגודת אינסולין.
“Benefits of dietary weight loss are documented for obese individuals with insulin resistance. Similar benefits have not been shown in overweight individuals. We sought to quantify whether dietary weight loss improves metabolic risk profile in overweight insulin-resistant individuals, and evaluated potential mediators between weight loss and metabolic response.”
תיאור המחקר
24 נבדקים בעלי עודף משקל (BMI 25- 30) קיבלו תזונה בגרעון קלורי למשך 14 שבועות. התזונה לא סופקה על ידי החוקרים אלא רק הנחו את הנבדקים להיות בגרעון קלורי של 750 קלוריות ולאכול על פי 40% פחמימה, 15% חלבון ו45% שומן. כמה זה אמין? לא ממש אבל אפשר לראות את זה כך שחלק מהנבדקים עלו במשקל וחלק ירדו. הטווח נע בין עלייה של 0.8 קילו לירידה 9.6 קילו.
“Following mean weight loss of 4.3 kg (range -0.8 to 9.6 kg)”
המחקר אינו בא לבדוק את ההשפעה של סוג התזונה על הרגישות לאינסולין אלא את ההשפעה של ירידה במשקל לכן אין מה להתייחס יותר מדי למה הנבדקים אכלו ואפשר להניח שכולם אכלו זהה למרות שבהחלט ייתכן שוני.
הרגישות לאינסולין נמדדה בשיטה של SSPG וSSPI שזאת השיטה הכי מדוייקת שיש כיום למדוד רגישות לאינסולין (insulin-mediated glucose uptake). רק נבדקים בעלי SSPG גדול מ180 נכללו במחקר זאת כדי לבדוק את ההשפעה של ירידה במשקל על נבדקים על תנגודת אינסולין. ערכים של 180 הם באחוזונים העליונים של תנגודת אינסולין.
“Prospective studies have shown that individuals in the most IR tertile of the SSPG distribution, both normal weight and obese, suffer adverse clinical consequences including CVD, hypertension, type 2 diabetes, and cancer [18,19]. Thus, only subjects with SSPG >180 mg/dL, designating the top tertile of insulin resistance [20], were included.”
נלקחו מהנבדקים דגימות של רקמת השומן לפני ואחרי הדיאטה כך שנמדד גודל תאי השומן. מדידת גודל תאי השומן זהו פרמטר חשוב מאד שאפשר לקחת מרקמת השומן ושאינו נמדד בדרך כלל. פרמטר נוסף של רקמת השומן שנמדד זה היקף הבטן כאשר מדד זה הוא פרוקסי לשומן הפנימי. בנוסף לרקמת השומן וSSPG נמדד אינסולין, FFA, טריגליצרידים, LDL ועוד. מדדים אלו נלקחו בצורה שונה ממה שמקובל. הם נמדדו על ידי ממוצע של 8 שעות (מדידה כל שעה) בזמן שהנבדקים אכלו ארוחת בוקר ולאחר 4 שעות ארוחת צהריים. זה בדיקה מעניינת משום שהיא מדמה את המציאות ולא רק ערכים בצום. מצד שני אני לא מכיר מחקרים נוספים שעשו דבר כזה כך שאין רפרנס להשוואות אליו כדי לראות אם זה גבוה או נמוך.
הנבדקים כפי שהוצגו במחקר:
תוצאות
כפי שהוצג לפני כן הירידה במשקל הייתה בממוצע 4.3 ק”ג לנבדק ואכן נצפה שיפור ברגישות לאינסולין אצל הנבדקים שירדו במשקל. בנוסף לכך פרמטרים מטבוליים נוספים שופרו כגון אינסולין, FFA, טריגליצרידים ועוד. הפרמטרים שלא השתנו הם הסוכר בדם, HDL וLDL מה שמראה שנית כיצד LDL אינו פרמטר הקשור לבריאות מטבולית. בממוצע לא היה שינוי בגודל תאי השומן של הנבדקים אך זאת מכיוון שיש התפלגות גבוהה בין הנבדקים, זוהי נקודה חשובה שארחיב עליה בדיון.
“Mean adipose cell diameter did not decrease as a result of weight loss, but there was significant inter individual variability, and the degree to which adipose cell size changed was proportional to weight loss”
כאשר בודקים איזה פרמטרים שהשתנו מנבא בצורה הטובה ביותר את השיפור ברגישות לאינסולין גודל הירידה במשקל או אחוזי השומן אינם מנבאי את השיפור ברגישות לאינסולין. כמו שהרחבתי בעבר בפוסט ההשמנה שרואים וההשמנה שלא רואים משקל הגוף האבסולוטי אינו מדד לבריאות. גם במחקר הנוכחי החוקר דנים בתחילת המחקר על העניין הזה:
“Indeed, while BMI 35 kg/m2 is consistently associated with increased mortality [2e4], BMI between 25 and 29.9 kg/m2, is associated with decreased mortality as compared to normal weight individuals (BMI < 25 kg/m2) [4], and intentional weight loss of >15% in overweight men and >5% in overweight women has been associated with increased mortality [5]. Furthermore, a meta-analysis of 26 studies showed that while intentional weight loss decreased mortality in unhealthy obese, it was neutral in healthy obese, and increased mortality in healthy overweight individuals [6]. Thus, at present, weight loss is not recommended for individuals with BMI < 30 kg/m2 in the absence of obesity related complications”
הפרמטרים שכן נמצאים כן מנבאים את השינוי ברגישות לאינסולין הם פרמטרים הקשורים לבריאות רקמת השומן. כמו גודל התא, FFA, היקף הבטן וטריגליצרידים (בסקאלה של לוג).
אנליזה נוספת מראה שכאשר עושים התאמות בתוך הפרמטרים של רקמת השומן רק היקף הבטן וגודל תא השומן מנבאים בצורה נפרדת את השינוי ברגישות לאינסולין.
“Stepwise multivariate analysis with these three significant predictors, as well as age and sex as potential confounders, revealed that only change in waist circumference and adipose cell size were independent predictors of change in SSPG”
דיון
המחקר מראה כיצד ניתן לשפר את הרגישות לאינסולין בצורה משמעותית רק על ידי שיפור המטבוליזם של רקמת השומן. הנבדקים במחקר אינם היו שמנים בהגדרת obese אלא כאלה בעלי השמנת יתר, אנשים שכולנו מכירים. הנבדקים היו עם תנגדות אינסולין אך עם ערכי סוכר תקין בהתחלה ובסוף ללא שינוי בו מה שמראה שוב פעם שרמת הסוכר בדם אינה פרמטר חשוב מטבולית כך שהמחקר הזה נוגע בשתי מיתוסים על בריאות:
- משקל גוף נמוך = בריא
- כל עוד הסוכר בדם בריא אין תסמונת מטבולית.
המחקר בדק את רקמת השומן בעזרת פרמטרים מטבוליים שונים בצורה יפה כפי שהוא תיאר כך:
“waist circumference (reflecting central fat distribution), adipose cell size (reflecting adipocyte hypertrophy), and daylong FFA (reflecting lipolysis).”
נבדק ההשפעה של קצב הליפוליזה של רקמת השומן בעזרת FFA, כמות השומן הפנימי על ידי היקף הבטן ויכולת האחסון של תאי השומן על ידי מדידת גודל תאי השומן. כל הפרמטרים האלה נמצאו קשורים לרגישות לאינסולין ללא קשר למשקל הגוף או אחוז השומן האבסולוטי.
אומנם המחקר לא עוסק בסיבתיות בין רגישות לאינסולין לרקמת השומן אלא בקורלציה הוא מעלה את האפשרות שזה קשור לדלקתיות.
“The mechanism by which hypertrophic adipose cells are related to insulin resistance is not yet clear, but it is hypothesized that cellular hypoxia induces endoplasmic reticulum stress, lipolysis, and inflammation [30].”
נושאים אלא הורחבו בבלוג הזה בפוסטים דלקתיות ברקמת השומן, בעיית תאי השומן הקטנים, מדידת בריאות רקמת השומן, רזה זה לא בהכרח בריא על השומן שבפנים והאם שורש המחלות המטבוליות הוא עקב חוסר תפקוד רקמת השומן.
הקורלציה החזקה להיקף הבטן מראה את חשיבות השומן הפנימי והנזק שלו למטבוליזם. השמנה בטנית היא סימן שחשוב לשים לב בהקשר של בריאות מטבולית.
“Lastly, the current data support accumulating evidence that regional distribution of fat is an important determinant of metabolic risk, with central and/or visceral deposition indicating higher risk for metabolic risk, diabetes, and cardiovascular events”
לסיכום בריאות רקמת השומן ורגישות לאינסולין הם שתי הגורמים הקשורים ביניהם בקשר סיבתי והם בעלי חשיבות מטבולית ובריאותית רבה. שמירה על בריאות רקמת השומן תביא לרגישות לאינסולין וירידה בגורמי הסיכון למחלות מטבוליות. לא משקל גוף, לא אחוזי שומן ולא כולסטרול – רגישות לאינסולין ורקמת השומן.
“Importantly, the current results add to the growing body of literature highlighting the importance of adipose cell hypertrophy and central obesity as independent markers of metabolic risk and potential mediators of insulin resistance.”
הפוסט הבא שמומלץ לקרוא: לחשוב מטבוליזם לא קלוריות
מקורות
[1] – Dietary weight loss in insulin-resistant non-obese humans: Metabolic benefits and relationship to adipose cell size, T. McLaughlin, 2019. link.