Denna omfattande översyn visar att höga insulinnivåer, orsakade av moderna kostvanor, kan ligga bakom betydligt fler hälsoproblem än enbart diabetes och hjärtsjukdomar. Författarna beskriver hur insulinresistens utlöser en hormonell kaskad som kan bidra till akne, tidig pubertet, vissa cancertyper, synproblem och andra diagnoser genom påverkan på tillväxtfaktorer och könshormoner. Dessa fynd tyder på att många "civilisationssjukdomar" delar en gemensam orsak i våra kostvanor med högt intag av socker och raffinerade kolhydrater.

Bortom metabolt syndrom: Hur höga insulinnivåer driver moderna hälsoproblem

Innehållsförteckning

• Introduktion: Det expanderande nätverket av insulinrelaterade sjukdomar
• Förståelse av hyperinsulinemi och insulinresistens
• Kostsambandet: Hur modern mat driver insulinproblem
• Historiska förändringar i vår kost
• Hur insulin påverkar tillväxthormoner och könshormoner
• Specifika hälsotillstånd kopplade till hyperinsulinemi
• Vad detta betyder för patienter
• Studiebegränsningar
• Praktiska rekommendationer
• Källinformation

Introduktion: Det expanderande nätverket av insulinrelaterade sjukdomar

I nästan 60 år har läkare och forskare misstänkt att insulinresistens—där kroppens celler inte svarar ordentligt på insulin—spelar en nyckelroll i många kroniska sjukdomar. Insikten att insulinresistens och dess metaboliska konsekvens, kompensatorisk hyperinsulinemi (kroniskt höga insulinnivåer), utgör en enande länk gemensam för typ 2-diabetes, kranskärlssjukdom, hypertoni, fetma och dyslipidemi (onormala blodfetter) är en mer recent upptäckt från de senaste decennierna.

Detta kluster av hälsoproblem kallas ofta metabolt syndrom eller Syndrom X. Dessutom verkar abnormaliteter i fibrinolys (hur kroppen bryter ner blodproppar) och hyperurikemi (höga urinsyrenivåer) också vara del av denna sjukdomsgrupp. Omfattningen av dessa problem är häpnadsväckande: 63% av män och 55% av kvinnor över 25 år i USA är antingen överviktiga eller feta, med uppskattningsvis 280 184 dödsfall per år som tillskrivs fetma.

Mer än 60 miljoner amerikaner har hjärt-kärlsjukdom (den ledande dödsorsaken med 40,6% av alla dödsfall), 50 miljoner har hypertoni, 10 miljoner har typ 2-diabetes och 72 miljoner vuxna upprätthåller onyttiga kolesterolvärden. Dessa sjukdomar av insulinresistens representerar det största hälsoproblemet inte bara i USA, utan i hela västvärlden.

Häpnadsväckande nog är dessa tillstånd antingen sällsynta eller praktiskt taget obefintliga i jägare-samlaresamhällen och mindre västerländska samhällen som äter sina traditionella kosthållningar. Under de senaste 5 åren tyder framväxande evidens på att nätverket av sjukdomar associerade med höga insulinnivåer sträcker sig långt bortom de vanliga metaboliska problemen. Så olika tillstånd som akne, tidig pubertet, vissa cancertyper, ökad längd, närsynthet, hudflikar, acanthosis nigricans (mörkare hudpartier), polycystiskt ovariesyndrom (PCOS) och manligt mönsterhåravfall kan alla vara kopplade till hyperinsulinemi genom hormonella interaktioner.

Förståelse av hyperinsulinemi och insulinresistens

När vi äter kolhydrater bryter vårt matsmältningssystem ner dem till glukos, som går in i vårt blodomlopp. Under de första 2 timmarna efter måltid absorberas glukos snabbt och höjer blodsockernivåerna. Denna ökning, tillsammans med andra matsmältningshormoner, stimulerar bukspottkörteln att utsöndra insulin, vilket orsakar en snabb stigning i insulinnivåerna.

Graden av blodsocker- och insulinrespons beror främst på det glykemiska index (hur snabbt en mat höjer blodsocker) och glykemisk belastning (glykemiskt index multiplicerat med kolhydratinnehåll) av den ätna maten. Medan blandade måltider innehållande protein och fett tillsammans med kolhydrater kan sänka den totala responsen, resulterar upprepad konsumtion av måltider med högt glykemiskt index i högre genomsnittliga 24-timmars blodglukos- och insulinkoncentrationer jämfört med måltider med lågt glykemiskt index av identiskt kaloriinnehåll.

Insulinresistens uppstår när skelettmuskel motstår insulins signal att ta upp glukos. Även om muskel är den främsta platsen för insulinstimulerad glukosupptagning, utvecklar även fettvävnad, lever och endotelceller insulinresistens. Den molekylära basen är komplex, men vi vet att den resulterar från fyra kostrelaterade element som samverkar: (1) kroniskt höga blodglukosnivåer; (2) höga insulinnivåer; (3) förhöjda VLDL-kolesterolpartiklar; och (4) höga fria fettsyror, tillsammans med genetisk mottaglighet.

När vävnader blir resistenta mot insulins blodsockersänkande effekter, stiger blodsockret inte nödvändigtvis patologiskt först eftersom bukspottkörteln utsöndrar ytterligare insulin. Denna upprätthållande av normalt blodsocker genom förhöjda insulinnivåer kallas kompensatorisk hyperinsulinemi—den grundläggande metaboliska störningen som ligger till grund för Syndrom X-sjukdomar.

Kostsambandet: Hur modern mat driver insulinproblem

Av de fyra största kostorsakerna till insulinresistens (kroniska förhöjningar i blodglukos, insulin, VLDL och fria fettsyror) har konsumtion av kolhydrater med hög glykemisk belastning potential att främja alla fyra. Under den tidiga (1-2 timmar) perioden efter måltid är blodglukosnivåerna signifikant högre efter måltider med högt glykemiskt index. Plasmainsulinkoncentrationer är också högre under denna tidiga postprandiella period.

Jämfört med måltider med låg glykemisk belastning, höjer måltider med hög glykemisk belastning akut plasmakoncentrationer av icke-esterifierade fria fettsyror (FFA) under den sena (4-6 timmar) postprandiella perioden genom att förbättra fettnedbrytning från fettceller. Dessa måltider ökar också levers utsöndring av VLDL-partiklar under fasta och efter absorption. Vidare blir insulin stimulerande för VLDL-utsöndring när tiden mellan måltider är kort och insulinnivåer inte kan falla till baslinje.

Sammantaget främjar de hormonella förändringarna orsakade av habituell konsumtion av kolhydrater med hög glykemisk belastning över en 24-timmarsperiod, särskilt när man konsumerar fler kalorier än behovet, utvecklingen av insulinresistens och kompensatorisk hyperinsulinemi.

Paradoxalt nog, medan kostfruktos har ett lågt glykemiskt index och belastning, används den rutinmässigt för att inducera insulinresistens i djurstudier vid höga kostkoncentrationer (35-65% av energin). Människostudier visar att hög fruktosutfodring (vanlig kost plus 1000 extra kalorier fruktos dagligen) hos friska personer också försämrar insulinkänsligheten. Även vid koncentrationer uppnåbara i en normal kost (17% av energin) höjde fruktos blodtriglyceridnivåer hos friska försökspersoner.

Kostfruktos kan bidra till insulinresistens genom sin unika förmåga bland sockerarter att orsaka en förskjutning i hur kroppen hanterar fria fettsyror. Även om ren fruktos framkallar minimal insulinrespons, är de vanligaste formerna i vår kost—högfruktosmaissirap (HFCS) 42 och HFCS 55—blandningar av fruktos och glukos (42% fruktos/53% glukos respektive 55% fruktos/42% glukos) som faktiskt framkallar signifikanta insulinresponser.

Historiska förändringar i vår kost

Även om raffinerade sockerarter och cerealier är vanliga i moderna kosthållningar, åts dessa kolhydrater med hög glykemisk belastning sparsamt eller inte alls av genomsnittliga människor i 1600- och 1700-talets Europa. De blev endast allmänt tillgängliga i stora mängder efter den industriella revolutionen.

Data visar att per capita sackaros konsumtion i England ökade stadigt från 6,8 kg 1815 till 54,5 kg 1970. Liknande trender inträffade i USA och de flesta europeiska länder under denna period. Eftersom sackaros smälts ner till lika delar glukos och fruktos, innebar denna ökning en dramatisk ökning i både fruktos- och glukoskonsumtion.

Förändringarna i fruktoskonsumtion är särskilt slående. Med framkomsten av kromatografisk fruktosanrikningsteknologi i slutet av 1970-talet blev massproduktion av högfruktosmaissirap ekonomiskt genomförbar. Data visar snabba ökningar av HFCS 42 och HFCS 55 i den amerikanska livsmedelsförsörjningen sedan deras introduktion.

Den totala mängden obunden fruktos som monosackarid har ökat med en häpnadsväckande 4800% under de senaste 30 åren, från 0,3 kg 1970 till 14,7 kg 2000. Total kostfruktos (obunden plus fruktos från sackaros) har ökat med 26%, från 23,4 kg 1970 till 29,5 kg 2000. Totalt sockerintag har ökat från 55,5 kg 1970 till 69,1 kg 2000.

Per capita socker konsumtion i USA ökade med 64% från 1909 till 1999, medan fiberintaget minskade med 17,9% under denna period. Det har skett viktiga kvalitativa förändringar i kolhydratkonsumtion bortom ökad socker. Kolhydrater med hög glykemisk belastning från raffinerade cerealieprodukter utgör nu 85,3% av alla spannmålsprodukter konsumerade i USA, och levererar 20% av energin i den typiska amerikanska kosten.

I den typiska amerikanska kosten levererar socker med hög glykemisk belastning nu 16,1% av total energi och raffinerade spannmål levererar 20% av energin. Detta betyder att minst 36% av total energi kommer från livsmedel kända för att främja de fyra orsakerna till insulinresistens. Dessa livsmedel konsumerades sällan eller aldrig så nyligen som för 200 år sedan.

Medan kostfettkonsumtion också har ökat (upp 32% från 1909-1919 till 1990-1999), orsakar fett ensamt under lika kaloriförhållanden inte insulinresistens hos människor. Forskning visar att en rad lika kaloridiet innehållande upp till 83% fett orsakade inte direkt insulinresistens. Endast när ökad kostfett leder till fetma uppstår insulinresistens.

Emellertid är livsmedel med högt glykemiskt index ofta även fettrika livsmedel (som visas i Tabell 3 i den ursprungliga forskningen). Dessa livsmedel initierar ofta en cykel av insulininducerad lågt blodsocker följt av överätning, där kolhydrater med högt glykemiskt index föredras konsumeras. Den energitäta fettkomponenten av dessa livsmedel konsumeras ofta samtidigt med de högglykemiska elementen som främjar insulinresistens.

Hur insulin påverkar tillväxthormoner och könshormoner

De metaboliska effekterna av kroniskt höga insulinnivåer är komplexa och mångfacetterade. Forskning visar att den kompensatoriska hyperinsulinemi som kännetecknar ungdomsovervikt kroniskt undertrycker leverproduktion av insulinliknande tillväxtfaktorbindande protein-1 (IGFBP-1), vilket i sin tur ökar fri insulinliknande tillväxtfaktor-1 (IGF-1), den biologiskt aktiva delen av cirkulerande IGF-1.

Insulin- och IGFBP-1-nivåer varierar omvänt under dagen, och undertryckandet av IGFBP-1 av insulin (och följaktligen förhöjning av fri IGF-1) kan vara maximal när insulinnivåer överstiger 70-90 pmol/l. Dessutom faller tillväxthormon (GH)-nivåer genom negativ återkoppling av fri IGF-1 på GH-utsöndring, vilket resulterar i reduktioner i IGFBP-3.

Dessa studier demonstrerar att både akuta och kroniska förhöjningar av insulin resulterar i ökade cirkulerande nivåer av fri IGF-1 och reduktioner i IGFBP-3. Fri IGF-1 är en potent tillväxtfrämjare för praktiskt taget alla kroppens vävnader.

Reduktionerna i IGFBP-3 stimulerade av förhöjda seruminsulinnivåer eller av akut intag av kolhydrater med högt glykemiskt index kan också bidra till okontrollerad cellproliferation. IGFBP-3 fungerar som en tillväxthämmande faktor i celler som saknar IGF-receptorn. I denna kapacitet hämmar IGFBP-3 tillväxt genom att förhindra IGF-1 från att binda till sin receptor.

Eftersom konsumtion av raffinerade sockerarter och stärkelser främjar både akuta och kroniskt höga insulinnivåer, har dessa vanliga västerländska livsmedel potential att höja fri IGF-1 och sänka IGFBP-3-koncentrationer i blodet, vilket därmed stimulerar tillväxt i många vävnader i kroppen.

Insulinmedierade reduktioner av IGFBP-3 kan ytterligare främja oreglerad vävnadstillväxt genom effekter på den nukleära retinoidsignalvägen. Retinoider är naturliga och syntetiska vitamin A-analoger som hämmar cellproliferation och främjar programmerad celldöd (apoptos). Kroppens naturliga retinoider verkar genom att binda till nukleära receptorer som aktiverar gener vars funktion är att begränsa tillväxt i många celltyper.

IGFBP-3 är en ligand för RXR-alfa-nukleärreceptorn och förstärker dess signalering. Studier visar att både RXR-alfa-agonister och IGFBP-3 hämmar tillväxt i många cellinjer. Eftersom RXR-alfa är den främsta RXR-receptorn i epitelvävnad, kan låga plasmanivåer av IGFBP-3 inducerade av högt insulin minska tillväxtbegränsande signaler i dessa vävnader.

Höga insulinnivåer minskar också serumkoncentrationer av könshormonbindande globulin (SHBG), som bär testosteron och östrogen i blodet. Lågt SHBG ökar koncentrationerna av fritt (biologiskt aktivt) testosteron. SHBG-nivåer är omvänt relaterade till både insulin- och IGF-1-nivåer. Därför kan kolhydrater med hög glykemisk belastning som främjar hyperinsulinemi samtidigt höja serumkoncentrationer av androgena (manliga) hormoner.

Specifika hälsotillstånd kopplade till hyperinsulinemi

Författarna identifierar flera hälsotillstånd som kan vara kopplade till de hormonella förändringarna orsakade av hyperinsulinemi:

• Akne: Den hormonella miljön skapad av höga insulinnivåer (ökad fri IGF-1 och androgena hormoner, minskad IGFBP-3) främjar utvecklingen av akne
• Tidig menarké (pubertet): De tillväxtfrämjande effekterna av denna hormonella miljö kan påskynda pubertetens inträde
• Vissa cancertyper: Epitelcellscarcinom (bröst, tjocktarm, prostata) kan påverkas av den tillväxtfrämjande miljön
• Ökad längd: Den sekulära trenden mot större längd i västerländska populationer kan delvis förklaras av dessa hormonella effekter
• Myopi (närsynthet): Oreglerade tillväxteffekter kan sträcka sig till ögats utveckling
• Kutana papillom (hudflikar): Dessa vanliga hudtillväxter kan uppstå från den tillväxtfrämjande miljön
• Acanthosis nigricans: Förmörkade, förtjockade hudområden ofta associerade med insulinresistens
• Polycystiskt ovariesyndrom (PCOS): De förhöjda androgena hormonerna och metaboliska störningar bidrar direkt till detta tillstånd
• Manligt hjässfläcksbortfall: Mönsterhåravfall hos män kan påverkas av dessa hormonella förändringar

Vad detta betyder för patienter

Denna forskning antyder att många vanliga hälsoproblem som vi ofta betraktar som separata tillstånd faktiskt kan dela en gemensam rotorsak i insulinresistens och kompensatorisk hyperinsulinemi. Den hormonella kaskaden utlöst av höga insulinnivåer – förhöjd fri IGF-1 och androgena hormoner, reducerad IGFBP-3 och SHBG – skapar en miljö i hela kroppen som främjar oreglerad vävnadstillväxt och olika abnormiteter.

Implikationerna är betydelsefulla eftersom de antyder att kostinterventioner som syftar till att sänka insulinnivåer kan hjälpa till att förebygga eller förbättra ett brett spektrum av tillstånd bortom diabetes och hjärtsjukdom. Denna enhetliga förståelse av dessa "civilisationssjukdomar" ger en ram för att adressera flera hälsoproblem genom gemensamma livsstilsmetoder.

För patienter som kämpar med något av dessa tillstånd erbjuder denna forskning hopp om att adressera den underliggande insulinresistensen genom kostförändringar kan ge fördelar över flera hälsoområden samtidigt.

Studiebegränsningar

Denna forskning presenterar en teoretisk ram baserad på befintliga bevis, men det är viktigt att notera att inte alla de föreslagna kopplingarna har definitivt bevisats genom kliniska prövningar. Artikeln syntetiserar bevis från flera domäner för att bygga ett övertygande fall, men mer forskning behövs för att bekräfta några av de specifika mekanismerna och relationerna som föreslagits.

Författarna erkänner att den molekylära basen för perifer insulinresistens är komplex och ofullständigt förstådd. Medan de föreslagna mekanismerna är biologiskt plausibla och stödda av olika bevislinjer, är humana studier som specifikt testar dessa kopplingar över alla nämnda tillstånd begränsade.

Dessutom, medan de historiska kostdata visar korrelation mellan förändringar i livsmedelskonsumtionsmönster och hälsoresultat, kan orsakssamband inte definitivt fastställas från dessa bevis ensamt. Många andra livsstilsfaktorer har också förändrats under den undersökta perioden.

Praktiska rekommendationer

Baserat på denna forskning kan patienter som är oroade över insulinrelaterade hälsoproblem överväga:

1. Minska kolhydrater med hög glykemisk belastning: Begränsa livsmedel med högt glykemiskt index som raffinerade sockerarter, vitt bröd, vit ris och bearbetade cerealier
2. Välj hela livsmedelskolhydrater: Välj frukter, grönsaker, baljväxter och fullkorn som har lägre glykemisk påverkan
3. Var medveten om fruktoskonsumtion: Begränsa livsmedel med tillsatt fruktos, särskilt i form av högfruktosmaissirap
4. Kombinera makronäringsämnen: Att äta proteiner och hälsosamma fetter tillsammans med kolhydrater kan hjälpa till att moderera blodsocker- och insulinresponser
5. Behåll en hälsosam vikt: Eftersom fetma förvärrar insulinresistens är vikthantering avgörande
6. Regelbunden fysisk aktivitet: Motion förbättrar insulinkänslighet oberoende av kostförändringar

Det är viktigt att notera att kostförändringar bör genomföras med professionell vägledning, särskilt för individer med befintliga hälsotillstånd eller de som tar läkemedel som påverkar blodsockret.

Källinformation

Originalartikelns titel: Hyperinsulinemic diseases of civilization: more than just Syndrome X

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

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

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

Denna patientvänliga artikel är baserad på peer-granskad forskning och syftar till att troget representera det ursprungliga vetenskapliga innehållet samtidigt som det görs tillgängligt för utbildade patienter. All numerisk data, statistik och resultat har bevarats från den ursprungliga publikationen.