Lisääntynyt tietämys hormonaalisesta säätelyjärjestelmästä voi johtaa tyypin 2 diabeteksen ja liikalihavuuden vähenemiseen

Kuinka paljon vettä meidän on juotava pysyäksemme terveinä? Miten eri ruokavaliot vaikuttavat aineenvaihduntaan? Kehon eri hormonien tutkiminen antaa diabetestutkijoille uusia vastauksia. Toiveena on kehittää yksilöllisiä hoitoja ja ruokavalio-ohjeita, joilla voidaan vähentää lihavuutta ja tyypin 2 diabeteksen kaltaisten sairauksien riskiä.

Hormonijärjestelmä toimii yhdessä hermoston kanssa ja ohjaa monia kehon toimintoja, myös aineenvaihduntaa. Neurotensiini ja vasopressiini ovat kaksi esimerkkiä hormoneista, joita Lundin yliopiston diabetestutkijat tutkivat. Näiden molekyylien tutkimukset antavat lisätietoa siitä, kenellä on riski liikalihavuuteen ja sairastua tyypin 2 diabetekseen.  

Neurotensiiniä vapautuu ruoansulatuskanavasta sen jälkeen, kun olemme nauttineet rasvaa. Lundin yliopistossa tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että neurotensiiniä voidaan käyttää biomarkkerina ennustamaan sydän- ja verisuonitautien, tyypin 2 diabeteksen ja rasvamaksan riskiä. Olle Melander johtaa sydän- ja verisuonitutkimuksen tutkimusryhmää, joka on julkaissut useita tutkimuksia hormonin merkityksestä sairastumisriskiin.  

– Kivikaudella, kun ruokaa oli niukasti, eloonjäämisen kannalta oli hyödyllistä, kun osasi varastoida runsaasti rasvaa sisältävää ruokaa. Nykyään se ei ole niin hyväksi, kun monissa osissa maailmaa on runsaasti ruokaa. Tutkimuksemme ovat osoittaneet, että rasvan syönnin jälkeen kohonneilla hormonipitoisuuksilla on yhteys tyypin 2 diabeteksen, sydän- ja verisuonitautien ja rasvamaksan riskiin, sanoo Olle Melander, Lundin yliopiston sisätautien professori, joka kuuluu Ruotsin diabetestutkimuksen strategiseen tutkimusalueeseen EXODIABiin (Excellence of Diabetes Research in Sweden).

Ennaltaehkäisevät hoidot
Voiko vähäisempi rasvan saanti auttaa henkilöitä, joiden veressä on korkea neurotensiinipitoisuus? Se ei ole varmaa, mutta on mahdollista, että neurotensiinin pitoisuus veressä voi kasvaa kompensoivien mekanismien vuoksi. Siksi Olle Melander ja hänen tutkimusryhmänsä aikovat aloittaa hoitokokeita, joissa selvitetään, voiko jo hyväksytty lääke vähentää neurotensiinin tuotantoa.

– Valitettavasti tyypin 2 diabetes on sairaus, joka voi johtaa monenlaisiin komplikaatioihin, kuten sydänkohtauksiin, aivohalvauksiin ja muihin sairauksiin. Tutkimuksemme yleistavoitteena on löytää keinoja ehkäistä tyypin 2 diabetesta ja sen vakavimpia komplikaatioita, Olle Melander sanoo.  

Tutkimukset lisääntyneestä veden saannista
Lääkkeet voivat osoittautua tehokkaiksi joihinkin hormonaalisiin epätasapainotiloihin, mutta toisissa tapauksissa voi olla parempi tutkia luonnontuotteiden vaikutusta hormonaaliseen säätelyjärjestelmään. Olle Melanderin tutkimusryhmä tutkii vasopressiinihormonia meneillään olevassa hoitotutkimuksessa osallistujilla, jotka normaalisti juovat vähän vettä.  

Vasopressiinihormonia vapautuu, kun elimistössä on liian vähän nestettä tai kun veren suolapitoisuus on korkea. Tutkijat mittaavat tutkimuksissaan peptidiä, jota kutsutaan kopeptiiniksi, ja ovat havainneet yhteyden korkeiden kopeptiinipitoisuuksien ja sairauksien, kuten tyypin 2 diabeteksen, sydänkohtauksen ja munuaisten vajaatoiminnan kehittymisen, välillä.

Terveillä ihmisillä tehty pilottitutkimus osoitti, että veden saannin lisääminen alensi kopeptiinitasoja ja paastoverensokerin pitoisuutta. Käynnissä on parhaillaan laajempi hoitotutkimus, jossa selvitetään, voiko tyypin 2 diabeteksen riskiä vähentää ihmisillä, joilla tämän hormonin määrä on kohonnut.  

Tähän mennessä tutkimukseen on rekrytoitu lähes 700 osallistujaa, jotka juovat puolitoista litraa vettä päivässä tavanomaisen vedenjuonnin lisäksi vuoden ajan. Hoidon yhteydessä tehdään säännöllisiä verensokerin, verenpaineen ja BMI:n mittauksia (body mass index).  

– Tärkein kysymys johon haluamme vastauksen on, voiko veden saannin lisääminen alentaa osallistujien verensokeria. Tutkimme myös, voiko interventio johtaa BMI:n alenemiseen. Toiveemme on, että hoito voi johtaa tyypin 2 diabeteksen esiintyvyyden vähenemiseen henkilöillä, joiden vedensaanti on vähäistä. On luultavasti helpompaa saada ihmiset lisäämään veden saantia kuin muuttamaan ruokailutottumuksiaan. Menetelmä olisi myös helppo toteuttaa ja sillä olisi suuri vaikutus väestötasolla, Olle Melander sanoo. 

Yksilölliset ruokavaliot
Mitä tapahtuu kahdelle tärkeälle hormonille, insuliinille ja glukagonille, kun syömme runsaasti rasvaa tai sokeria sisältäviä aterioita? Tätä kysymystä tutkii toinen Lundin yliopiston tutkijaryhmä tutkimuksessaan. Tutkimusryhmän johtaja Peter Spégel ja hänen kollegansa julkaisivat äskettäin Acta Physiologica -lehdessä tutkimuksen, jossa kartoitetaan, miten erilaiset ateriat vaikuttavat näiden kahden hormonin väliseen suhteeseen. Insuliini on hormoni, joka rakentaa lihas- ja rasvakudosta, kun taas glukagoni hajottaa elimistön energiavarastoja.  

– Meidän on ymmärrettävä paremmin, miten nämä kaksi hormonia ovat vuorovaikutuksessa keskenään, jotta voimme kehittää yksilöllisiä ruokavalioita, jotka sopivat ihmisille eri elämänvaiheissa. Iäkkään henkilön on ehkä lihottava säilyttääkseen terveytensä, kun taas nuoremman ylipainoisen henkilön on ehkä laihdutettava estääkseen tyypin 2 diabeteksen puhkeaminen, sanoo Peter Spégel, tieteellisen artikkelin toinen kirjoittaja.

Hiilihydraattien vaikutus on suurin
Tutkijat halusivat selvittää, miten eri ravintoaineet vaikuttavat insuliinin ja glukagonin väliseen suhteeseen. Aikaisemmat diabeteslääkkeistä tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että ne lääkkeet, jotka antavat korkean suhteen, johtavat painonnousuun. Lääkkeiden, jotka sen sijaan alentavat suhdetta, on osoitettu johtavan painonpudotukseen. Ei ole selvää, miten ruokavalio vaikuttaa suhteeseen.  

Tutkijat aloittivat tutkimalla, miten arvo kehittyy hiirten Langerhansin saarekkeissa. He havaitsivat arvon nousevan, kun soluihin lisättiin sokeria, kun taas rasvaa lisätessä arvo pysyi ennallaan. Seuraavaksi tutkijat tarkastelivat, mitä tapahtui 20:llä tyypin 2 diabetesta sairastavalla ja 20:llä sairastamattomalla ihmisellä, kun heille annettiin aterioita, joissa oli eri määriä rasvaa ja hiilihydraatteja. Kaikille osallistujille annettiin muutaman kuukauden välein ateria, jossa oli runsaasti hiilihydraatteja, ja ateria, jossa oli runsaasti rasvaa. Tutkijat mittasivat veren insuliini- ja glukagoniarvot kunkin aterian jälkeen ja havaitsivat, että runsaasti hiilihydraatteja sisältävällä aterialla suhde oli huomattavasti korkeampi kuin runsaasti rasvaa sisältävällä aterialla.  

– Tutkimuksemme osoittaa ryhmätasolla, että hiilihydraateilla on suurempi vaikutus aineenvaihduntaan kuin rasvalla riippumatta siitä, oliko henkilöllä tyypin 2 diabetes vai ei. Tulokset viittaavat siihen, että vähähiilihydraattisesta ruokavaliosta voi olla hyötyä henkilöille, jotka haluavat laihtua. Sen sijaan vähärasvaisella ja hiilihydraattipitoisella ruokavaliolla ei näytä olevan samaa vaikutusta. Meidän on tehtävä lisää tutkimuksia, ennen kuin voimme laatia uusia ruokavaliosuosituksia. Tässä tutkimuksessa olemme tutkineet vain, mitä tapahtuu hormonaalisella tasolla, emmekä siksi voi ottaa kantaa ruokavalioiden pidempiaikaisiin vaikutuksiin, sanoo Peter Spégel, Lundin yliopiston molekulaarisen aineenvaihdunnan apulaisprofessori, joka työskentelee strategisella tutkimusalueella EXODIABissa. 

Huomionarvoinen tutkimus
Jatkotutkimuksiin Peter Spégel ottaa mukaan myös muita yleisiä ravintoaineita, kuten proteiinia ja kuituja, saadakseen kokonaisvaltaisemman kuvan. Acta Physiologica -tiedelehti korostaa tutkimusta mielenkiintoisena esimerkkinä siitä, miten tämäntyyppinen tutkimus voi tasoittaa tietä yksilöllisille ruokavaliosuosituksille.

– On erittäin myönteistä, että tutkimuksemme saa tunnustusta ja että saamme kiitosta siitä, että tutkimme sekä insuliinia että glukagonia aineenvaihdunnan ymmärtämiseksi paremmin. Tutkijana olen kiinnostunut tutkimaan, miten voimme parantaa terveyttämme syömällä. Painonpudotusta edistävät lääkkeet voivat olla kalliita joissakin osissa maailmaa. Siksi on hyvä, jos voimme kehittää räätälöityjä ruokavalioita laihduttajien auttamiseksi, Peter Spégel sanoo.

Artikkeli julkaistiin aiemmin Lundin yliopiston julkaisussa Mission is possible.

Julkaisut

• Role of Proneurotensin in Cardiometabolic Diseases
• Vasopressin, cardiorenal disease and hydration. The vasopressin system in relation to the risk of cardiorenal disease and how vasopressin levels are affected by salt and water interventions in humans.
• The impact of macronutrient composition on metabolic regulation: An Islet-Centric view
• Macronutrient composition and metabolic regulation: Do our islets care what we eat?

Esimerkkejä hormoneista
Neurotensiini on niin sanottu neuropeptidi, jolla on vaikutuksia verenpaineeseen ja glukoosin vapautumiseen. Suurin osa elimistön neurotensiinistä on ruoansulatuskanavassa.

Vasopressiini on hormoni, joka vaikuttaa munuaisiin ja kehon nestetasapainoon.

Insuliini on niin sanottu anabolinen hormoni, se lisää sokerin pääsyä lihassoluihin ja sokerin palamista energiaksi sekä edistää sokerin ja rasvahappojen varastoitumista.

Glukagoni on hormoni, joka lisää veren sokeripitoisuutta. Insuliinilla ja glukagonilla on vastakkaiset vaikutukset verensokeritasoon

Tietoa EXODIABista
Diabetes on yksi merkittävimmistä kansantaudeista myös Ruotsissa. Strateginen tutkimusalue EXODIAB (Excellence of Diabetes Research in Sweden) pyrkii kehittämään uusia hoitoja ja lääkkeitä, joilla tautia voidaan ehkäistä tai parantaa. Toinen tärkeä tavoite on luoda paremmat edellytykset diabetesta sairastavien potilaiden yksilölliselle hoidolle ja hoivalle.

EXODIAB yhdistää eri alojen tutkimusta kliinisiin ja väestötutkimuksiin (epidemiologia) ja luo pohjaa korkeakoulujen ja teollisuuden väliselle yhteistyölle.

Tutkimusta kehitetään Lundin yliopiston ja Uppsalan yliopiston yhteistyönä. Strategiseen tutkimusalueeseen osallistuu Lundin yliopistossa noin 300 henkilöä.

Lähde: Diabetesportalen/Petra Olsson
Kuva: Kennet Ruona