Завтрак может влиять на то, как печень перерабатывает глюкозу в течение дня
Ученые из Университета Вандербильта выяснили, как утренние изменения гормонов могут влиять на способность печени перерабатывать глюкозу во время следующего приема пищи. Речь идет о так называемом эффекте второго приема пищи: реакция организма на еду утром может менять то, как он справляется с глюкозой несколько часов спустя. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Endocrinology.
Что происходит с глюкозой после еды
Глюкоза — основной источник энергии для организма. После приема пищи ее концентрация в крови повышается, и организму нужно распределить этот сахар: часть использовать для получения энергии, а часть сохранить про запас.
В этом процессе участвуют два основных гормона: инсулин — помогает снижать уровень глюкозы в крови и подготавливает печень к ее накоплению, и глюкагон, который действует в противоположном направлении — стимулирует печень высвобождать глюкозу в кровь, когда организму нужна дополнительная энергия. Ранее ученые уже знали, что утренний инсулин может «подготовить» печень к следующему приему пищи, и они решили проверить, какую роль в этом процессе играет глюкагон.
Как утренние гормоны влияют на работу печени
Важно учитывать, что эксперимент проводили на собаках. Ученые искусственно меняли уровень гормонов утром, а затем через несколько часов проверяли, как печень справляется с глюкозой после следующего приема пищи.
Оказалось, что повышенный уровень глюкагона утром меняет реакцию печени на еду позже в течение дня. Когда во второй раз повышался уровень глюкозы и инсулина, печень хуже забирала сахар из крови и запасала его. Вместо этого она продолжала выделять дополнительную глюкозу в кровь.
Чтобы понять причину, ученые изучили глюкокиназу — фермент, который помогает печени захватывать глюкозу и превращать ее в форму, удобную для хранения. При повышенном уровне утреннего глюкагона этого фермента было меньше, поэтому печени было сложнее запасать поступивший сахар.
Получается, утренний гормональный сигнал может влиять на работу печени еще несколько часов спустя. Условно это можно представить так: утром печень получает определенную «инструкцию», и даже после того, как уровень гормонов изменился, она какое-то время продолжает работать с учетом этого сигнала. Ученые называют это «метаболической памятью» — способностью обменных процессов сохранять последствия предыдущих сигналов организма.
При чем тут диабет
Полученные данные помогают лучше понять, почему контроль уровня глюкозы может меняться в течение дня: например, когда утром показатели выглядят приемлемо, а после этого уровень сахара повышается. Результаты особенно интересны в контексте диабета 2 типа. Они показывают, что важно не рассматривать каждый прием пищи отдельно, а учитывать взаимодействие нескольких гормонов и то, что происходило с организмом раньше.
При этом исследование не доказывает, что определенный завтрак может предотвратить повышение сахара в крови у человека. Эксперимент проводили на животных, причем ученые специально изменяли концентрацию гормонов в контролируемых условиях. Такие условия отличаются от обычного приема пищи, когда уровень гормонов меняется естественным образом и зависит от состава пищи.
Что ученые будут изучать дальше
Они планируют разобраться, какие именно изменения на уровне генов и белков заставляют печень сохранять последствия утренних гормональных сигналов. Пока этот механизм изучен не полностью. В дальнейшем эти данные могут помочь лучше понять, почему регуляция глюкозы нарушается при метаболических заболеваниях и как на нее можно влиять. Ученые также отмечают перспективность подходов, которые учитывают одновременно действие инсулина и глюкагона.