Denne omfattende gennemgang afslører, at høje insulinniveauer forårsaget af moderne kostvaner kan ligge bag langt flere sundhedsproblemer end blot diabetes og hjertekarsygdomme. Forfatterne viser, hvordan insulinresistens udløser en hormonkaskade, der kan fremme alt fra akne og tidlig pubertet til visse kræftformer, synsproblemer og andre diagnoser gennem effekter på vækstfaktorer og kønshormoner. Disse fund tyder på, at mange "civilisationssygdomme" deler en fælles rod i vores kostvaner, der er rige på højtforarbejdede kulhydrater og sukker.

Ud over metabolisk syndrom: Sådan driver høje insulinniveauer moderne sundhedsproblemer

Indholdsfortegnelse

• Introduktion: Det udvidende net af insulinrelaterede sygdomme
• Forståelse af hyperinsulinæmi og insulinresistens
• Kostmæssig sammenhæng: Sådan driver moderne fødevarer insulinproblemer
• Historiske ændringer i vores kost
• Sådan påvirker insulin væksthormoner og kønshormoner
• Specifikke sundhedstilstande forbundet med hyperinsulinæmi
• Hvad dette betyder for patienter
• Studiets begrænsninger
• Praktiske anbefalinger
• Kildeinformation

Introduktion: Det udvidende net af insulinrelaterede sygdomme

I næsten 60 år har læger og forskere mistænkt, at insulinresistens—hvor kroppens celler ikke reagerer korrekt på insulin—spiller en nøglerolle i mange kroniske sygdomme. Erkendelsen af, at insulinresistens og dens metaboliske konsekvens, kompensatorisk hyperinsulinæmi (kronisk forhøjede insulinniveauer), udgør en fælles forbindelse mellem type 2-diabetes, kranspulsåresygdom, forhøjet blodtryk, overvægt og dyslipidæmi (unormale fedtstoffer i blodet), er en nyere opdagelse fra de sidste årtier.

Denne gruppe af sundhedsproblemer kaldes ofte for metabolisk syndrom eller Syndrom X. Derudover synes unormaliteter i fibrinolysen (hvordan kroppen nedbryder blodpropper) og hyperurikæmi (forhøjede urinsyreniveauer) også at høre til denne sygdomsgruppe. Omfanget af disse problemer er overvældende: 63% af mænd og 55% af kvinder over 25 år i USA er enten overvægtige eller svært overvægtige, med et estimeret antal på 280.184 dødsfald årligt tilskrevet overvægt.

Mere end 60 millioner amerikanere har hjertekarsygdom (den førende dødsårsag med 40,6% af alle dødsfald), 50 millioner har forhøjet blodtryk, 10 millioner har type 2-diabetes, og 72 millioner voksne har usunde kolesterolforhold. Disse sygdomme forbundet med insulinresistens udgør det største sundhedsproblem ikke blot i USA, men i hele den vestlige verden.

Forbløffende nok er disse tilstande enten sjældne eller stort set ikke-eksisterende i jæger-samler og mindre vestliggjorte samfund, der spiser deres traditionelle kost. I de sidste 5 år tyder nye beviser på, at nettet af sygdomme forbundet med høje insulinniveauer strækker sig langt ud over de almindelige metaboliske problemer. Så forskelligartede tilstande som akne, tidlig pubertet, visse kræftformer, forøget højde, nærsynethed, hudflipper, acanthosis nigricans (mørkere hudområder), polycystisk ovary syndrom (PCOS) og mandeligt mønster skaldethed kan alle være forbundet med hyperinsulinæmi gennem hormonelle interaktioner.

Forståelse af hyperinsulinæmi og insulinresistens

Når vi spiser kulhydrater, nedbryder vores fordøjelsessystem dem til glukose, som kommer ind i blodomløbet. I de første 2 timer efter måltidet optages glukose hurtigt og hæver blodsukkerniveauerne. Denne stigning, sammen med andre fordøjelseshormoner, stimulerer bugspytkirtlen til at udskille insulin, hvilket forårsager en hurtig stigning i insulinniveauerne.

Graden af blodsukker- og insulinrespons afhænger primært af fødevarens glykæmiske indeks (hvor hurtigt en fødevare hæver blodsukkeret) og glykæmiske belastning (glykæmisk indeks ganget med kulhydratindhold). Selvom blandede måltider indeholdende protein og fedt sammen med kulhydrater kan mindske den samlede respons, resulterer gentagen indtagelse af måltider med højt glykæmisk indeks i højere gennemsnitlige 24-timers blodglukose- og insulinkoncentrationer sammenlignet med måltider med lavt glykæmisk indeks af identisk kalorieindhold.

Insulinresistens opstår, når skeletmuskulaturen modstår insulins signal om at optage glukose. Selvom muskler er hovedstedet for insulinstimuleret glukoseoptagelse, udvikler fedtvæv, lever og endotelceller også insulinresistens. Den molekylære basis er kompleks, men vi ved, at den skyldes fire kostrelaterede faktorer, der samarbejder: (1) kronisk høje blodglukoseniveauer; (2) høje insulinniveauer; (3) forhøjede VLDL-kolesterolpartikler; og (4) høje frie fedtsyrer, sammen med genetisk disposition.

Når væv bliver resistente over for insulins blodsukkersænkende effekter, stiger blodsukkeret ikke nødvendigvis patologisk i starten, fordi bugspytkirtlen udskiller yderligere insulin. Denne opretholdelse af normalt blodsukker gennem forhøjede insulinniveauer kaldes kompensatorisk hyperinsulinæmi—den fundamentale metaboliske forstyrrelse, der ligger til grund for Syndrom X-sygdomme.

Kostmæssig sammenhæng: Sådan driver moderne fødevarer insulinproblemer

Af de fire største kostmæssige årsager til insulinresistens (kroniske forhøjelser i blodglukose, insulin, VLDL og frie fedtsyrer) har indtagelse af kulhydrater med høj glykæmisk belastning potentiale til at fremme alle fire. I den tidlige (1-2 time) periode efter måltidet er blodglukoseniveauerne signifikant højere efter måltider med højt glykæmisk indeks. Plasmainsulinkoncentrationerne er også højere i denne tidlige postprandiale periode.

Sammenlignet med måltider med lav glykæmisk belastning, hæver måltider med høj glykæmisk belastning akut plasma koncentrationer af ikke-esterificerede frie fedtsyrer (FFA) i den sene (4-6 time) postprandiale periode ved at forstærke fedtnedbrydning fra fedtceller. Disse måltider øger også leverens udskillelse af VLDL-partikler under faste og efter absorption. Desuden bliver insulin stimulerende for VLDL-udskillelse, når tiden mellem måltider er kort, og insulinniveauerne ikke kan falde til basislinjen.

Samlet set fremmer de hormonelle ændringer forårsaget af habitualiseret indtagelse af kulhydrater med høj glykæmisk belastning over en 24-timers periode, især ved indtagelse af flere kalorier end nødvendigt, udviklingen af insulinresistens og kompensatorisk hyperinsulinæmi.

Paradoksalt nok, selvom diætetisk fruktose har et lavt glykæmisk indeks og belastning, bruges den rutinemæssigt til at inducere insulinresistens i dyrestudier ved høje diætæriske koncentrationer (35-65% af energien). Humanstudier viser, at højt fruktoseindtag (sædvanlig kost plus 1000 ekstra kalorier af fruktose dagligt) hos sunde mennesker også forringer insulinsensitiviteten. Selv ved koncentrationer opnåelige i en normal kost (17% af energien), forhøjede fruktose blodtriglyceridniveauer hos sunde forsøgspersoner.

Diætetisk fruktose kan bidrage til insulinresistens gennem dens unikke evne blandt sukkerarter til at forårsage et skift i, hvordan kroppen håndterer frie fedtsyrer. Selvom ren fruktose fremkalder minimal insulinrespons, er de mest almindelige former i vores kost—high-fructose corn syrup (HFCS) 42 og HFCS 55—blandinger af fruktose og glukose (henholdsvis 42% fruktose/53% glukose og 55% fruktose/42% glukose), der udløser signifikante insulinresponser.

Historiske ændringer i vores kost

Selvom raffinerede sukkerarter og kornprodukter er almindelige i moderne kostvaner, blev disse kulhydrater med høj glykæmisk belastning spist sparsomt eller slet ikke af gennemsnitsmennesker i 1700- og 1800-tallets Europa. De blev kun bredt tilgængelige i store mængder efter den industrielle revolution.

Data viser, at sukkerindtaget per indbygger i England steg jævnt fra 6,8 kg i 1815 til 54,5 kg i 1970. Lignende tendenser opstod i USA og de fleste europæiske lande i denne periode. Da sukrose nedbrydes til lige store dele glukose og fruktose, betød denne stigning en dramatisk stigning i både fruktose- og glukoseindtaget.

Ændringerne i fruktoseindtaget er særligt slående. Med indførelsen af kromatografisk fruktoseberigelsesteknologi i slutningen af 1970'erne blev masseproduktion af high-fructose corn syrup økonomisk gennemførlig. Data viser hurtige stigninger i HFCS 42 og HFCS 55 i den amerikanske fødevareforsyning siden deres introduktion.

Den samlede mængde ufrit fruktose som monosakkarid er steget med en forbløffende 4800% i de sidste 30 år, fra 0,3 kg i 1970 til 14,7 kg i 2000. Samlet diætetisk fruktose (ufrit plus fruktose fra sukrose) er steget med 26%, fra 23,4 kg i 1970 til 29,5 kg i 2000. Samlet sukkerindtag er steget fra 55,5 kg i 1970 til 69,1 kg i 2000.

Per indbygger sukkerindtag i USA steg med 64% fra 1909 til 1999, mens fiberindtaget faldt med 17,9% i samme periode. Der har været vigtige kvalitative ændringer i kulhydratindtaget ud over øget sukker. Raffinerede kornprodukter med høj glykæmisk belastning udgør nu 85,3% af alle kornprodukter indtaget i USA og leverer 20% af energien i den typiske amerikanske kost.

I den typiske amerikanske kost leverer sukkerarter med høj glykæmisk belastning nu 16,1% af den samlede energi, og raffinerede kornprodukter leverer 20% af energien. Det betyder, at mindst 36% af den samlede energi kommer fra fødevarer, der er kendt for at fremme de fire årsager til insulinresistens. Disse fødevarer blev sjældent eller aldrig indtaget for blot 200 år siden.

Selvom diætetisk fedtindtag også er steget (op 32% fra 1909-1919 til 1990-1999), forårsager fedt alene under lige kaloriebetingelser ikke insulinresistens hos mennesker. Forskning viser, at en række lige kaloriediæter indeholdende op til 83% fedt ikke direkte forårsagede insulinresistens. Kun når øget diætetisk fedtindtag fører til overvægt, opstår insulinresistens.

Dog er fødevarer med højt glykæmisk indeks ofte også fedtholdige fødevarer (som vist i Tabel 3 i den originale forskning). Disse fødevarer incierer ofte en cyklus af insulininduceret lavt blodsukker efterfulgt af overædning, hvor kulhydrater med højt glykæmisk indeks foretrukket indtages. Den energitætte fedtkomponent af disse fødevarer indtages ofte samtidigt med de højglykæmiske elementer, der fremmer insulinresistens.

Sådan påvirker insulin væksthormoner og kønshormoner

De metaboliske effekter af kronisk høje insulinniveauer er komplekse og mangfoldige. Forskning viser, at den kompensatoriske hyperinsulinæmi, der kendetegner ungdomsovervægt, kronisk hæmmer leverproduktionen af insulin-lignende vækstfaktor-bindende protein-1 (IGFBP-1), hvilket igen forøger fri insulin-lignende vækstfaktor-1 (IGF-1), den biologisk aktive del af cirkulerende IGF-1.

Insulin- og IGFBP-1-niveauer varierer omvendt gennem dagen, og hæmningen af IGFBP-1 af insulin (og den deraf følgende forhøjelse af fri IGF-1) kan være maksimal, når insulinniveauerne overstiger 70-90 pmol/l. Derudover falder væksthormon (GH)-niveauer gennem negativ feedback af fri IGF-1 på GH-udskillelse, hvilket resulterer i reduktioner i IGFBP-3.

Disse studier demonstrerer, at både akutte og kroniske forhøjelser af insulin resulterer i forhøjede cirkulerende niveauer af fri IGF-1 og reduktioner i IGFBP-3. Fri IGF-1 er en potent vækstfremmer for stort set alle kroppens væv.

Reduktionerne i IGFBP-3 stimuleret af forhøjede seruminsulinniveauer eller ved akut indtagelse af kulhydrater med højt glykæmisk indeks kan også bidrage til ukontrolleret celledeling. IGFBP-3 fungerer som en væksthæmmende faktor i celler, der mangler IGF-receptoren. I denne egenskab hæmmer IGFBP-3 vækst ved at forhindre IGF-1 i at binde til sin receptor.

Fordi indtagelse af raffinerede sukkerarter og stivelser fremmer både akutte og kroniske høje insulin-niveauer, har disse almindelige vestlige fødevarer potentiale til at forhøje frit IGF-1 og sænke IGFBP-3-koncentrationer i blodet, hvilket derved stimulerer vækst i mange væv over hele kroppen.

Insulinmedierede reduktioner i IGFBP-3 kan yderligere fremme ureguleret vævsvækst gennem effekter på den nukleare retinoid-signalvej. Retinoider er naturlige og syntetiske vitamin A-analoger, der hæmmer celledeling og fremmer programmeret celledød (apoptose). Kroppens naturlige retinoider virker ved at binde til nukleare receptorer, der aktiverer gener, hvis funktion er at begrænse vækst i mange celletyper.

IGFBP-3 er en ligand for RXR-alfa-nuklearreceptoren og forstærker dens signalering. Studier viser, at både RXR-alfa-agonister og IGFBP-3 hæmmer vækst i mange cellinjer. Da RXR-alfa er den primære RXR-receptor i epitelvæv, kan lave plasmaniveauer af IGFBP-3 induceret af højt insulin reducere vækstbegrænsende signaler i disse væv.

Høje insulinniveauer reducerer også serumkoncentrationer af kønshormonbindende globulin (SHBG), som bærer testosteron og østrogen i blodet. Lavt SHBG forhøjer frie (biologisk aktive) testosteronkoncentrationer. SHBG-niveauer er omvendt relateret til både insulin- og IGF-1-niveauer. Derfor kan kulhydrater med høj glykæmisk belastning, der fremmer hyperinsulinæmi, samtidig forhøje serumandrogen (mandeligt hormon) koncentrationer.

Specifikke sundhedstilstande forbundet med hyperinsulinæmi

Forfatterne identificerer flere sundhedstilstande, der kan være forbundet med de hormonelle forandringer forårsaget af hyperinsulinæmi:

• Akne: Det hormonelle miljø skabt af høje insulinniveauer (forhøjet frit IGF-1 og androgener, nedsat IGFBP-3) fremmer udviklingen af akne
• Tidlig menarche (pubertet): De vækstfremmende effekter af dette hormonelle miljø kan fremskynde pubertetsindtræden
• Visse kræftformer: Epitelcellecarcinomer (bryst, tyktarm, prostata) kan være påvirket af det vækstfremmende miljø
• Forøget statur: Den sekulære tendens mod større højde i vestlige populationer kan delvist forklares af disse hormonelle effekter
• Myopi (nærsynethed): Uregulerede væksteffekter kan udvides til øjeudvikling
• Kutane papillomer (hudanhæng): Disse almindelige hudvækster kan skyldes det vækstfremmende miljø
• Acanthosis nigricans: Mørkere, fortykkede hudområder ofte associeret med insulinresistens
• Polycystisk ovariesyndrom (PCOS): De forhøjede androgener og metaboliske forstyrrelser bidrager direkte til denne tilstand
• Mandlig vertex-tab af hår: Mønstret hårtab hos mænd kan være påvirket af disse hormonelle forandringer

Hvad dette betyder for patienter

Denne forskning antyder, at mange almindelige sundhedsproblemer, som vi ofte betragter som separate tilstande, faktisk kan dele en fælles årsag i insulinresistens og kompensatorisk hyperinsulinæmi. Den hormonelle kaskade udløst af høje insulinniveauer—forhøjet frit IGF-1 og androgener, reduceret IGFBP-3 og SHBG—skaber et miljø over hele kroppen, der fremmer ureguleret vævsvækst og forskellige abnormiteter.

Implikationerne er betydningsfulde, fordi de antyder, at kostinterventioner rettet mod at reducere insulinniveauer kan hjælpe med at forebygge eller forbedre en bred vifte af tilstande ud over diabetes og hjertekarsygdomme. Denne forenet forståelse af disse "civilisationssygdomme" giver en ramme for at adressere flere sundhedsproblemer gennem fælles livsstilstilgange.

For patienter, der kæmper med nogen af disse tilstande, giver denne forskning håb om, at adressering af den underliggende insulinresistens gennem kostændringer kan give fordele på tværs af flere sundhedsdomæner samtidig.

Studiets begrænsninger

Denne forskning præsenterer en teoretisk ramme baseret på eksisterende evidens, men det er vigtigt at bemærke, at ikke alle de foreslåede forbindelser er endeligt bevist gennem kliniske forsøg. Artiklen syntetiserer evidens fra flere domæner for at bygge et overbevisende argument, men mere forskning er nødvendig for at bekræfte nogle af de specifikke mekanismer og relationer, der foreslås.

Forfatterne anerkender, at den molekylære basis for perifer insulinresistens er kompleks og ufuldstændigt forstået. Mens de foreslåede mekanismer er biologisk plausible og understøttet af forskellige bevislinjer, er humane studier, der specifikt tester disse forbindelser på tværs af alle de nævnte tilstande, begrænsede.

Derudover, mens de historiske kostdata viser korrelation mellem ændringer i fødevareforbrugsmønstre og sundhedsresultater, kan årsagssammenhænge ikke endeligt fastslås ud fra denne evidens alene. Mange andre livsstilsfaktorer har også ændret sig i den undersøgte periode.

Praktiske anbefalinger

Baseret på denne forskning kan patienter, der er bekymrede for insulinrelaterede sundhedsproblemer, overveje:

1. Reducer kulhydrater med høj glykæmisk belastning: Begræns fødevarer med høje glykæmiske indeks såsom raffinerede sukkerarter, hvidt brød, hvid ris og forarbejdede kornprodukter
2. Vælg fuldkornskulhydrater: Vælg frugt, grøntsager, bælgfrugter og fuldkornsprodukter, der har lavere glykæmisk påvirkning
3. Vær opmærksom på fruktoseindtag: Begræns fødevarer med tilsat fruktose, især i form af high-fructose corn syrup
4. Kombiner makronæringsstoffer: Spisning af proteiner og sunde fedtstoffer sammen med kulhydrater kan hjælpe med at moderere blodsukker- og insulinresponser
5. Oprethold sund vægt: Da fedme forværrer insulinresistens, er vægtstyring afgørende
6. Regelmæssig fysisk aktivitet: Motion forbedrer insulinfølsomheden uafhængigt af kostændringer

Det er vigtigt at bemærke, at kostændringer bør foretages med professionel vejledning, især for personer med eksisterende sundhedstilstande eller dem, der tager medicin, der påvirker blodsukkeret.

Kildeinformation

Original artikel titel: Hyperinsulinemic diseases of civilization: more than just Syndrome X

Forfattere: Loren Cordain, Michael R. Eades, Mary D. Eades

Publikation: Comparative Biochemistry and Physiology Part A, Volume 136, Issue 1, September 2003, Pages 95-112

Tilknytning: Department of Health and Exercise Science, Colorado State University, Fort Collins, CO 80523, USA

Denne patientvenlige artikel er baseret på peer-reviewed forskning og sigter mod at repræsentere det originale videnskabelige indhold trofast, mens det gøres tilgængeligt for uddannede patienter. Alle numeriske data, statistikker og resultater er bevaret fra den originale publikation.