Влияние пищевых нагрузок на гликемию, уровни инсулина, С-пептида и желудочно-ингибиторный полипептид у больных сахарным диабетом II типа

Оптимизация гликемического контроля у больных сахарным диабетом (СД) II типа диктует необходимость расширения исследований по изучению влияния отдельных пищевых веществ и их комбинаций на выраженность послепищевой гликемической реакции у этой категории больных. Среди различных факторов, влияющих на послепищевой гликемический ответ, значительный эффект дает содержащийся в пище белок (как количество, так и качественный его состав). В ранее опубликованных работах продемонстрировано, что добавление белка к дозированной углеводной нагрузке или смешанной пище в количестве 16—50 г сопровождается снижением послепищевой гликемии у здоровых лиц и больных СД II типа [2, 10, 12, 16, 17]. Степень снижения послепищевой гликемии в определенной мере зависит от источника потребляемого белка. Так, наименьшее нарастание послепищевой глике мии у больных СД II типа отмечено при включении в стандартную углеводную нагрузку соевого белка [7]. Вместе с тем механизмы, лежащие в основе гипогликемического эффекта белка и его качественного состава, до настоящего времени изучены недостаточно, а полученные данные противоречивы. Полагают, что одним из возможных механизмов гипогликемизирующего действия белка является повышение секреции инсулина, обусловленное стимулирующим влиянием абсорбируемых аминокислот (лейцина, аргинина) на бета-клетки поджелудочной железы, а также воздействием белка и аминокислот на секрецию гастроинтестинальных гормонов, оказывающих инсулинотропное действие [13, 18]. В частности, инсулинотропное действие оказывает желудочно-ингибиторный полипептид (ЖИП), секретируемый эндокринными клетками пищеварительного тракта [1,2, 5]. Однако Т. Nordt и соавт. [11], исследуя влияние различного количества белка (0—40 г) на уровень глюкозы, инсулина, С-пептида и ЖИП в плазме крови у больных СД II типа, не отметили существенных изменений в уровне ЖИП на фоне отчетливого повышения концентрации инсулина и С-пептида при увеличении до 40 г количества белка в углеводсодержащей нагрузке.

Учитывая вышесказанное, целью настоящего исследования явилось изучение механизмов регуляции послепищевой гликемии у больных* СД II типа при включении различных источников белка в углеводсодержащие нагрузки.

Материалы и методы

В исследование включен 21 больной с верифицированным диагнозом СД II типа в возрасте от 48 до 62 лет (в среднем 55,4 ± 1,1 года) с длительностью заболевания от 1 года до 13 лет (в среднем 7,2 ± 1,3 года). У всех обследованных отмечена стадия субкомпенсации углеводного обмена. Уровень базальной гликемии в капиллярной крови в среднем по группе составил 7,79 ± 0,5 ммоль/л. Индекс массы тела (в кг/м²) колебался от 31,2 до 43,7 (в среднем 37,2 ± 1,0). 18 больных наряду с диетотерапией получали сахарпонижающие препараты, прием которых в момент исследования отменяли.

Программа исследований включала в себя определение базальной и послепищевой гликемии, уровней иммунореактивного инсулина (ИРИ), С-пептида и ЖИП у наблюдаемых больных в процессе применения исследуемых пищевых нагрузок. В качестве пищевых нагрузок использовали углеводные нагрузки пшеничным хлебом (ПХ), содержащие одинаковое количество углеводов (50 г), с добавлением различных источников растительного и животного белка: текстурированного соевого продукта (ТСП) и отварного мяса (ОМ). Химический состав исследуемых пищевых нагрузок представлен в таблице.

Химический состав исследуемых пищевых нагрузок

Для сравнительной оценки изучаемых показателей под влиянием исследуемых пищевых нагрузок все больные методом случайной выборки были разделены на 3 группы по 7 человек в каждой. Контрольную группу составили 7 человек, не страдающие СД, которые по возрасту и весоростовым показателям были практически идентичны группе больных СД.

У больных 1-й группы и лиц контрольной группы применяли стандартную углеводную нагрузку ПХ в количестве, соответствующем 50 г углеводов. Больные 2-й группы получали то же количество углеводов в виде ПХ с добавлением ТСП. В 3-й группе больных к ПХ добавляли ОМ.

Все исследования выполняли натощак (после 14-часового голодания) и через 60 и 120 мин после каждой пищевой нагрузки. Уровень глюкозы крови определяли в капиллярной крови с помощью глюкометра ”Reflolux SF Boehringer Mannhein" (Germany). Определение уровней ИРИ, С-пептида и ЖИП в плазме крови проводили с использованием стандартных радиоиммунологических наборов фирмы "DRG International, Inc." (США). Полученные результаты обработаны статистически с помощью программы SPSS 7.0.

Результаты и их обсуждение

На рис. 1 представлена динамика послепищевой гликемии у больных СД II типа под влиянием исследованных пищевых нагрузок. Из рис. 1 следует, что наиболее выраженное повышение послепищевой гликемии отмечено у наблюдаемых больных после потребления ПХ: уровень глюкозы крови был на 72,6 и 48,1% выше исходного через 60 и 120 мин после еды соответственно. Повышение послепищевой гликемии у наблюдаемых больных после по-

Рис. 1. Динамика послепищевой гликемии (в ммоль/л) у больных СД II типа под влиянием пищевых нагрузок.

Здесь и на рис. 2, 3: / — ПХ; 2 — ПХ + ТСП; .? — ПХ + ОМ; 4 — контроль. По осям абсцисс — время (в мин).

* — р < 0,01 — различие динамики гликемии между ПХ и контролем.

Рис. 2. Динамика уровня ИРИ (в % от исходного уровня) у больных СД II типа под влиянием пищевых нагрузок.

* — р < 0,031 — изменение показателя по сравнению с контролем; ** — р < 0,044 — изменение показателя по сравнению с ПХ.

требления ПХ в исследованные временное интервалы было достоверно более значительным по сравнению с таковым в контрольной группе. При исследовании пищевой нагрузки с включением ТСП и ОМ наблюдалась тенденция к меньшему нарастанию уровня глюкозы крови после еды в исследуемые временные интервалы, при этом после потребления ПХ в сочетании с ОМ степень нарастания послепищевой гликемии была наименьшей (на 49,5 и 26,8% от исходного уровня через 60 и 120 мин соответственно).

Исследование ИРИ у обследованных больных показало, что во всех группах больных отмечена тенденция к повышению содержания ИРИ натощак, в среднем на 25%, по сравнению с таковым в контрольной группе (14,7 ± 0,8 и 11,0 ±2,1 мкед/мл соответственно). Уровень базального С-пептида у наблюдаемых больных (1,83 ±0,09 нг/мг) существенно не отличался от нормальных значений. Динамика ИРИ (в % от исходного уровня) у больных СД II типа под влиянием пищевых нагрузок представлена на рис. 2. Из рис. 2 видно, что под влиянием пищевых нагрузок изменение уровня ИРИ у наблюдаемых больных носило разнонаправленный характер. У больных СД II типа под влиянием углеводной нагрузки ПХ отмечено несколько большее повышение ИРИ через 60 мин после еды и существенно меньшее — через 120 мин после нагрузки. Включение ОМ в углеводную нагрузку ПХ со-

Рис. 3. Динамика содержания ЖИП (в % от исходного уровня) у больных СД II типа под влиянием пищевых нагрузок.

* — р < 0,013 — изменение показателя по сравнению с ПХ. провождалось достоверно большим возрастанием ИРИ через 120 мин после еды по сравнению как с группой больных, потреблявших ПХ, так и с контрольной группой. При сочетании ПХ с ТСП также отмечена тенденция к большему повышению ИРИ в указанный временной интервал. Обращает на себя внимание тот факт, что уровень С-пептида через 60 мин после углеводной нагрузки ПХ и при сочетании ПХ с ТСП был достоверно выше базального, составив в среднем 3,4 ± 0,5 и 3,76 ± 0,4 нг/мл соответственно (/; < 0,01). Снижения уровня С-пептида через 120 мин после нагрузки у этих больных не отмечено.

При исследовании ЖИП в плазме крови у наблюдаемых больных отмечено, что концентрация ЖИП натощак в среднем по группе наблюдения составила 43,5 ± 1,9 пг/100 мкл с колебаниями от 25 до 65,1 пг/100 мкл (коэффициент вариации Cv = 22,8%). Исходный уровень ЖИП у больных СД II типа существенно не отличался от такового в контрольной группе. Динамика ЖИП (в % исходного уровня) у больных СД II типа под влиянием пищевых нагрузок представлена на рис. 3. Из рис. 3 видно, что степень изменения ЖИП у наблюдаемых больных под влиянием пищевых нагрузок была различной. При сочетании углеводной нагрузки ПХ с ОМ отмечены тенденция к большему повышению ЖИП через 60 мин после еды по сравнению со всеми группами наблюдения и достоверно большее возрастание ЖИП через 120 мин после нагрузки по сравнению с больными СД, потреблявшими ПХ. Тенденция к повышению уровня ЖИП отмечена также при добавлении к углеводной нагрузке ПХ ТСП, хотя достоверных различий между этими группами не выявлено.

Корреляционный анализ выявил наличие достоверной связи между динамикой ИРИ и С-пептида у наблюдаемых больных через 60 мин после стандартной углеводной нагрузки ПХ (г = 0,919; р < 0,01) и при сочетании ПХ с ТСП (г = 0,874; р < 0,05). Достоверной корреляционной зависимости между динамикой ИРИ и ЖИП под влиянием пищевых нагрузок в исследованные временные интервалы не выявлено.

В ранее проведенных исследованиях показано, что включение в стандартную углеводную нагрузку (глюкозой или ПХ) белка животного или растительного происхождения способствует снижению послепищевой гликемии у больных СД II типа. Степень снижения послепищевого гликемического ответа при этом зависит не только от количества потребляемого белка, но и от его источника [7, 9, 16]. В настоящей работе исследовано изменение послепищевой гликемии, уровней ИРИ, С-пептида и ЖИП в плазме крови у больных СД II типа под влиянием стандартной углеводной нагрузки ПХ и той же нагрузки с добавлением различных источников растительного и животного белка (ТСП и ОМ). Выявлена заметная тенденция к уменьшению послепищевого гликемического ответа при использовании углеводной нагрузки с добавлением ОМ, которая сочеталась с достоверно большим повышением уровня ИРИ и ЖИП через 120 мин после нагрузки по сравнению с группой больных, потреблявших ПХ, и контрольной группой. Несколько меньший эффект отмечен при добавлении к ПХ ТСП. Полученные результаты согласуются с данными о том, что потребление углеводистой пищи, обогащенной белком, приводит к повышению концентрации инсулина в крови в большей степени у больных СД II типа, чем у лиц, не страдающих СД [13]. В основе гипогликемического и инсулинстимулирующего действия белка лежат различные механизмы. С одной стороны, повышение секреции инсулина в ответ на потребление белка обусловлено стимулирующим влиянием некоторых аминокислот на бета-клетки поджелудочной железы [13, 18]. Такие аминокислоты, как лейцин и аргинин, являются мощными стимуляторами секреции инсулина [8, 14]. В данном исследовании содержание этих аминокислот было увеличено втрое при добавлении стандартной углеводной нагрузки ОМ по сравнению с нагрузкой ПХ [6].

С другой стороны, изменение секреции гастроинтестинальных гормонов, оказывающих инсулинотропное действие [1, 2, 5], может быть одним из механизмов снижения гликемии при смешанных нагрузках. ЖИП наряду с другими гастроинтестинальными гормонами, такими как секретин, холецистокинин и глюкагоноподобный пептид-1-(1—36)-амид, является важным компонентом энтероинсулярной оси [5, 13]. Известно, что секреция ЖИП стимулируется не только моносахаридами, но и смесью аминокислот и жирами. Помимо основного ингибирующего влияния на желудочную секрецию, ЖИП дает инсулинотропный эффект, потенцируя выделение инсулина и улучшая толерантность к глюкозе [5]. Вместе с тем отсутствие четкой корреляционной зависимости между динамикой инсулина и ЖИП, отмеченное нами в настоящей работе, свидетельствует о наличии и других механизмов, обусловливающих гипогликемизирующий эффект белка. В частности, модулируя секрецию гастроинтестинальных гормонов, белки могут влиять на послепищевую гликемическую реакцию за счет изменения моторно-эвакуаторной функции желудка [15]. Снижение амилазной активности тонкой кишки под влиянием белка [3] и конкурентные взаимоотношения мономеров (глюкозы, аминокислот) в процессе их всасывания [4] также могут обусловливать различный послепищевой гликемический ответ.

Таким образом, результаты настоящего исследования свидетельствуют о важности энтероинсулярной оси в механизмах регуляции послепищевой гликемии у больных СД II типа под влиянием различных источников белка, что не исключает, однако, наличие и других механизмов, обусловливающих гипогликемизирующее действие белка. Результаты исследования показали, что наиболее выраженное влияние на уровень послепищевой гликемии, уровни ИРИ и ЖИП у больных СД II типа оказывает включение в дозированную углеводную нагрузку ОМ. Отмеченный эффект подтверждает ранее полученные данные о необходимости сочетания потребления углеводов с различными источниками белков с целью снижения послепищевой гликемии у этой категории больных.

Выводы

1. Включение в дозированную углеводную нагрузку белка животного (ОМ) и растительного (ТСП) происхождения обусловливает меньшее нарастание послепищевой гликемии у больных СД II типа по сравнению со стандартной углеводной нагрузкой ПХ.
2. Обогащение углеводной нагрузки белком животного происхождения (ОМ) способствует достоверному повышению, а растительным белком (ТСП) — тенденции к повышению уровня ИРИ и ЖИП в плазме крови у больных СД II типа, что свидетельствует о важности энтероинсулярной оси в регуляции послепищевой гликемии.