Инсулин – это пептидный (белковой природы) гормон, синтезируемый и секретируемый (выделяемый) в кровь бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Сразу следует оговориться, что поджелудочная железа не является сугубо эндокринным органом, и лишь 1% ее массы, представленный теми самыми скоплениями клеток, именуемыми островками Лангерганса, вовлечен в синтез гормонов (кроме инсулина в островках Лангерганса синтезируются глюкагон, панкреатический полипептид и соматостатин). В основном же поджелудочная железа выполняет пищеварительную функцию.
В организме человека инсулин выполняет 2 основные функции: влияние на обмен веществ, в частности углеводов, жиров и белков, а также на рост и деление клеток (т.е. инсулин является еще и ростовым фактором). Кроме того, инсулин вовлечен в синтез некоторых других гормонов. Например, при синдроме поликистозных яичников высокое содержание инсулина в крови предположительно опосредованно приводит к повышению продукции в яичниках мужского полового гормона тестостерона.
Но здесь мне хотелось бы подробнее обсудить метаболические эффекты инсулина. Наиболее значимым и изученным эффектом инсулина является его способность утилизировать глюкозу (иногда для простоты говорят просто «сахар»), поддерживая ее концентрацию в крови в определённых рамках. В основе такого заболевания, как сахарный диабет, лежит отсутствие (при СД 1 типа) или значимое ухудшение действия (при СД 2 типа) инсулина. Не вдаваясь в глубокие подробности, дабы не сделать статью еще более душной, скажу лишь, что достигается этот контроль уровня глюкозы в крови путем противодействия эффектам других гормонов, стимулирующих повышение ее уровня в крови (глюкагон, кортизол), а также обеспечением транспорта глюкозы из крови в мышечную ткань, жировую ткань и в печень (но тут эффект инсулина не прямой).
Однако куда более интересной и популярной в последнее время темой является роль инсулина в жировом обмене, а точнее связь высокого уровня инсулина с развитием ожирения.
Инсулин действительно способствует накоплению триглицеридов (жиров) в жировых клетках и препятствует расщеплению жира (липолизу). Существует минимум 3 механизма, посредством которых, инсулин оказывает данный эффект:
1. Инсулин увеличивает активность фермента липопротеинлипазы. Этот фермент присутствует во многих тканях организма, но в наибольшем количестве он представлен в мышцах и жировой ткани. Липопротеинлипаза расщепляет триглицериды (триглицериды – это, по сути, и есть тот самый жир, который накапливается в жировых клетках (адипоцитах) и при избытке вызывает ожирение, точнее именно в форме триглицерид жир накапливается в организме) самых крупных по размеру и богатых липидами (жирами) липопротеинов плазмы крови — хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности. Жирные кислоты, образованные в результате расщепления триглицеридов затем поступают мышечные и жировые клетки, где окисляются с образованием энергии («сгорают») или накапливаются (преобразуюсь снова в триглицериды), соответственно. Инсулин блокирует активность данного фермента в мышцах и активирует его в жировой ткани, что приводит к снижению утилизации жиров в мышцах и более усиленному их накоплению в жировой ткани.
2. Инсулин способствует реэстерификации жирных кислот в триглицериды внутри жировых клеток, о которой упоминалось в предыдущем пункте. Хотя делает инсулин это не напрямую, а через усиленный транспорт глюкозы в жировые клетки. В результате усиленного расщепления глюкозы (гликолиза) образуется большое количество продукта этой реакции – глицерол-3-фосфата, который используется для эстерификации жирных кислот в триглицериды.
3. Инсулин снижает активность гормон-чувствительной липазы – фермента, катализирующего один из этапов липолиза («расщепления» жиров). Причем делает он это 2-мя путями:
- Активирует протеинфосфатазу, которая в последствии дефосфорилирует и деактивирует гормон-чувствительную липазу.
- Активирует инсулин-чувствительную фосфатидилэстеразу, которая снижает уровень циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) в клетке, тем самым блокируя работу цАМФ-зависимой протеинкиназы, ответственной за активацию гормон-чувствительной липазы.
Косвенно озвученные эффекты инсулина влияют и на углеводный обмен, т.к. в результате усиленного потока триглицерид в жировую ткань и снижения активности липолиза («расщепления» жира) меньшее количество свободных жирных кислот поступает в печень, а, следовательно, уменьшается количество субстрата для синтеза глюкозы в процессе глюконеогенеза (образования «новой» глюкозы и неуглеводных субстратов, например жирных кислот).
Получается, что «доктор» Берг с диетологом Ковальковым правы, и причиной ожирения являются углеводы, стимулирующие выбросы инсулина в кровь? Не совсем. И вот, например, 2 научные статьи, текст которых противоречит заявлениям упомянутых выше «экспертов».
Первая статья посвящена исследованию, в котором оценивалось влияние низкоуглеводной и низкожировой диеты на массу тела.
В исследовании принимали участие 609 человек без сахарного диабета в возрасте от 18 до 50 лет с индексом массы тела от 28 до 40 кг/м2 (в среднем 33 кг/м2). 57% участников были женщинами, 43% - мужчины. В течение 12 месяцев половина участников (305 человек) придерживалась здоровой низкожировой (healthy low-fat) диеты, а вторая половина (304 человека) – здоровой низкоуглеводной (healthy low-carbohydrate) диеты.
Как видно из таблицы, процентное содержание белка в обеих диетах было сопоставимым.
По истечении 12 месяцев наблюдения статистически значимой разницы в снижении веса выявлено не было. Участники на низкожировой диете потеряли в среднем 6 кг, участники на низкоуглеводной диете – 5.3 кг.
Во второй статье провели мета-анализ 32 исследований, посвященных сравнению влияния низкожировой и низкоуглеводной диет на массу тела. Всего в исследованиях принимало участие 563 человека. Процентное содержание углеводов в диетах варьировало от 1 до 83%, а жиров – от 4 до 84%. Диеты были выравнены по калорийности и по процентному содержанию белка. В мета-анализ были включены лишь те исследования, в которых питание пациентов строго контролировалось исследователями (т.е. еду испытуемым выдавали, чтобы исключить вероятность «несанкционированных перекусов»).
В результате выяснилось, что в среднем люди, находившиеся на низкожировой диете, имели более высокий расход энергии (на 26 ккал в день больше) и теряли больше жировой массы (на 16 г/день больше), чем люди, получающие низкоуглеводную диету. И, хотя эти различия минимальны и почти не на что не влияют, он как минимум ставят под большое сомнение «углеводно-инсулиновую» теорию ожирения.
Ну и напоследок. Многие уже слышали о популярном и эффективном препарате для снижения массы тела под названием «Оземпик» (действующее вещество – семаглутид).
Его использование приписывают многим знаменитостям, в том числе Илону Маску и Опре Уинфри. Препарат исходно разработан для терапии сахарного диабета 2 типа, но благодаря своей способности подавлять аппетит и ускорять чувство насыщения стал активно применяться (с некоторых пор и в некоторых странах официально) для снижения веса.
А вот пара фраз из официальной инструкции к «Оземпику»:
«Семаглутид улучшает функцию бета-клеток поджелудочной железы. После внутривенного струйного введения глюкозы пациентам с СД2 семаглутид по сравнению с плацебо улучшал первую и вторую фазу инсулинового ответа с трёхкратный двукратным повышением, соответственно, и увеличивал максимальную секреторную активность бета-клеток поджелудочной железы после теста стимуляции аргинином. Кроме того, по сравнению с плацебо терапия семаглутидом увеличивает концентрацию инсулина натощак».
Таким образом, люди, использующие «Оземпик», худеют не смотря на повышение концентрации инсулина в крови.