Добровольцы съедали по шесть тысяч калорий в день, чтобы помочь выявить причины диабета

Избыточное потребление пищи вызывает множество проблем, и ожирение – лишь верхушка айсберга. Последствия переедания могут включать риск развития диабета, болезней сердца и даже некоторых видов рака, хотя никто до сих пор точно не уверен, почему.

Вероятно, свою роль играет устойчивость к гормону инсулину. Когда здоровый человек принимает пищу, повышаются уровни глюкозы, и организм реагирует, вырабатывая инсулин. Этот гормон заставляет организм поглощать избыток глюкозы, но в случае, если у человека развивается резистентность к инсулину, этого не происходит. Поэтому после приёма пищи уровень глюкозы в крови долгое время остаётся высоким, и это может привести к повреждениям почек, нервной системы и сердца.

Гюнтер Боден (Guenther Boden) и Салим Мерали (Salim Merali) из университета Темпл в Филадельфии вместе со своими коллегами решили изучить, как именно переедание может привести к устойчивости к инсулину. В итоге они ежедневно в течение недели кормили шестерых здоровых мужчин-добровольцев пищей на 6 тысяч калорий — это в два раза больше их обычной ежедневной нормы (здоровым мужчинам в возрасте от 30 до 50 лет следует употреблять в пищу примерно 2200 калорий ежедневно).

"По сути, это была обычная "американская" диета, состоящая из пиццы, бургеров и другой подобной еды, — говорит Мерали — Каждый из добровольцев оставался в больнице на протяжении всего эксперимента, где мы тщательно уберегали их от любого рода физической активности: 6 тысяч калорий это много, но некоторые спортсмены потребляют именно такое количество во время интенсивных тренировок".

Неудивительно, что волонтёры начали прибавлять в весе: к концу недели каждый весил примерно на 3,5 килограмма больше, чем на момент начала эксперимента. На такой диете все добровольцы приобрели устойчивость к инсулину в течение двух дней: по сути, все они заработали диабет.

Чтобы найти этому объяснение, Боден и Мерали протестировали несколько теорий. Одна из них предполагала, что молекулы, называемые свободными жирными кислотами, которые, по всей видимости, повышены в крови людей с резистентностью к инсулину, могут запустить устойчивость к гормону. Однако её уровни были нормальными у волонтёров. Участники не имели и повышенных уровней тех соединений, что вызывают воспаления — это позволило отвергнуть и вторую теорию.

Вместо этого ежедневный анализ мочи помог выявить другого "виновника". Команда учёных заметила, что в пробах добровольцев в течение недели наблюдалось большое количество соединений окисления липидов, которые образуются из-за того, что активные формы кислорода атакуют клеточные мембраны.

Соединения являются отличительной чертой окислительного стресса, протекающего в организме. Группа затем выявила признаки этого стресса при биопсии жировой ткани добровольцев. Боден полагает, что именно так запускается процесс, в конечном счёте приводящий к устойчивости к инсулину.

Скорее всего, окислительный стресс, вызванный перееданием, затрудняет регулирование сахара в крови, так как это изменяет структуру белка, который обычно отвечает за вывод глюкозы из крови. Инсулин отправляет тот же сигнал, но глюкоза не удаляется из крови.
Впрочем, вполне возможно, что окислительный стресс является лишь одним из важных факторов приобретения резистентности к инсулину — вполне возможно, что в процессе задействованы и другие механизмы. Переедание также приводит к накоплению жира в мышцах и печени.

Боден надеется, что в будущем окислительный стресс и видоизменённый белок смогут стать мишенью для терапии против диабета. Вероятно, добавление антиоксидантов в высококалорийную пищу поможет ограничить её воздействие на здоровье.