La relazione tra macronutrienti e rilascio di insulina è un argomento cruciale nel campo della nutrizione e della salute metabolica. Proteine, carboidrati e grassi hanno effetti distinti sui livelli di insulina nel sangue, influenzando in modo diverso la regolazione del glucosio e il metabolismo generale. È noto da tempo che i carboidrati influenzano significativamente i livelli di zucchero nel sangue, stimolando un rilascio di insulina più consistente rispetto ad altri nutrienti. Tuttavia, recenti ricerche suggeriscono che la risposta insulinica ai nutrienti può variare tra individui, con alcune persone che mostrano reazioni più pronunciate alle proteine o ai grassi.
Un nuovo studio pubblicato su Cell Metabolism ha esplorato in dettaglio come diversi macronutrienti influenzano la secrezione di insulina. Questo studio ha esaminato le risposte insuliniche nelle isole pancreatiche di donatori umani deceduti, sia con che senza diabete di tipo 2, nonché nelle isole pancreatiche derivate da cellule staminali. Le isole pancreatiche, piccoli gruppi di cellule nel pancreas, includono cellule beta che regolano i livelli di zucchero nel sangue producendo insulina e glucagone in risposta all’assunzione di nutrienti.
Effetti dei macronutrienti sulle risposte dell’insulina
I carboidrati sono noti per avere un impatto significativo sui livelli di zucchero nel sangue, stimolando un robusto rilascio di insulina. Le proteine, invece, producono un effetto moderato sulla secrezione di insulina, mentre i grassi hanno un impatto immediato minimo. Tuttavia, lo studio suggerisce che la risposta insulinica ai nutrienti potrebbe essere più complessa e individualizzata di quanto si pensasse. Per la prima volta, i ricercatori hanno identificato sottogruppi di isole pancreatiche umane che mostrano risposte insuliniche più ampie alle proteine o ai grassi rispetto ai carboidrati.
Lo studio
I ricercatori dell’Università della British Columbia hanno studiato come le isole pancreatiche umane secernono insulina in risposta a diversi nutrienti. Tra il 2016 e il 2022, hanno esaminato le isole pancreatiche di 140 donatori deceduti di varie età, inclusi quelli con e senza diabete di tipo 2. Le isole sono state esposte al glucosio (carboidrati), agli aminoacidi (proteine) e agli acidi grassi (grassi), monitorando la secrezione di insulina. Inoltre, hanno analizzato i cambiamenti nell’espressione genetica nelle cellule pancreatiche per comprendere l’impatto sulla produzione di insulina.
I risultati hanno mostrato che, in linea con le conoscenze attuali, le isole della maggior parte dei donatori hanno risposto più fortemente al glucosio, con una risposta moderata agli aminoacidi e una scarsa risposta agli acidi grassi. Le isole di donatori con diabete di tipo 2 hanno mostrato una riduzione delle cellule beta produttrici di insulina, un ritardo nel picco della risposta insulinica al glucosio elevato e una generale riduzione della risposta insulinica al glucosio.
Circa il 9% delle isole pancreatiche dei donatori ha risposto in modo più forte alle proteine rispetto ai carboidrati, mentre l’8% ha risposto più fortemente ai grassi. Le isole che reagivano maggiormente alle proteine provenivano spesso da donatori con diabete di tipo 2 ma con livelli di zucchero nel sangue a lungo termine simili a quelli degli altri. Tuttavia, questa maggiore risposta alle proteine era collegata a tempi di coltura di laboratorio più lunghi. Le isole che hanno reagito maggiormente ai grassi provenivano solitamente da donatori con livelli di HbA1c peggiori, ma per il resto erano simili agli altri donatori. Questa reazione al grasso potrebbe essere dovuta all’immaturità delle cellule beta, come osservato nelle cellule insulari immature derivate da cellule staminali.
Differenze di genere nelle risposte insuliniche
I ricercatori hanno osservato differenze sessuali nelle risposte insuliniche. Le isole donatrici femminili secernevano meno insulina in risposta a una moderata esposizione al glucosio rispetto ai maschi, indicando una minore efficienza nella produzione di insulina. Queste differenze potrebbero essere legate a variazioni sessuali nel diabete, ma le ragioni sottostanti rimangono da determinare.
Nel complesso, i risultati suggeriscono che le risposte insuliniche ai diversi nutrienti possono variare da individuo a individuo. Tuttavia, non è chiaro se questa variabilità sia dovuta a differenze naturali nelle risposte delle cellule delle isole pancreatiche o ad adattamenti alle condizioni di laboratorio. Non è stato osservato lo stesso livello di risposte diverse ai macronutrienti nelle isole pancreatiche di topi maschi e femmine, supportando l’idea che le condizioni di laboratorio potrebbero aver influenzato le risposte delle isole umane.
Applicabilità dei risultati agli esseri umani viventi
Jason Fung, MD, medico e autore di bestseller del New York Times, ha commentato che, sebbene si presuma che i donatori deceduti riflettano la popolazione generale, questa ipotesi non è necessariamente vera. Thomas M. Holland, MD, MS, professore assistente presso il RUSH Institute for Healthy Aging, ha sottolineato che l’ambiente nei corpi viventi, inclusi fattori come il flusso sanguigno e i livelli ormonali, può influenzare la risposta insulinica e differire dall’ambiente “isolato” delle cellule delle isole beta.
I donatori deceduti potrebbero non rappresentare perfettamente la popolazione sana, specialmente se avevano condizioni di salute di base che potevano influenzare la funzione pancreatica. Gli autori dello studio hanno riconosciuto questi limiti, sottolineando la necessità di ulteriori studi clinici sugli esseri umani per convalidare i loro risultati. Sperano che la loro ricerca possa ispirare studi clinici che coinvolgano gruppi più ampi e diversificati, migliorando l’applicabilità dei risultati a contesti del mondo reale.
Sheri Gaw, RDN, dietista registrato, ha affermato che i risultati di questa ricerca aprono la possibilità di piani dietetici più personalizzati per il trattamento del diabete. Jason Fung ha sottolineato che i risultati dello studio potrebbero avere un’importanza significativa per le scelte dietetiche. Ridurre i carboidrati raffinati è un ottimo metodo per ridurre l’insulina e provocare la perdita di peso, ma per alcune persone, una dieta a basso contenuto di grassi può essere più efficace.
