”Insuliiniresistenssi tarkoittaa kirjaimellisesti sitä, että yrität varastoida energiaa elimistöön enemmän, kuin siellä on tilaa sille”
Kohokohdat biokemia:
- Hiilihydraattirajoitteinen ruokavalio ja paasto vähentää intrahepaattista rasvaa ja hepaattista insuliiniresistenssiä
- Liiallinen insuliinin määrä estää rasvan pilkkoutumisen ja johtaa rasvan varastoitumiseen
- Insuliiniresistenssi on yksi merkittävämmistä syistä rasvamaksan syntyyn
- Hiilihydraattirajoitteinen ruokavalio ja paasto vähentää merkittävästi insuliinin määrää, jolloin resistenssi purkautuu tai sitä ei pääse syntymään
- Vapaat rasvahapot maksassa voi joko varastoitua triglyserideiksi maksaan (rasvamaksa), metaboloitua beta-oksidaation kautta (rasva energianlähteenä) tai kulkeutua ketogeneesiin (ketoosi)
- Kun rasvasolujen rasvanvarastointikyky täyttyy (PFT) alkaa insuliinin toiminta heikkenemään -> insuliiniresistenssi. Esteröimättömät vapaat rasvahapot (NEFA) alkavat valua verenkiertoon, koska ne eivät pysty enää varastoitumaan rasvasolujen ylikasvamisen takia (hypertrofia). Nämä esteröimattömat rasvahapot uudelleen esteröityvät (EFA) varastorasvoiksi (TAG) viskeraaliselle/ektooppiselle alueelle.
Tieteellinen näyttö osoittaa rasvamaksan olevan yksi merkittävämmistä itsenäisistä riskitekijöistä saada sydän- ja verisuonitauti ja tyypin 2 diabetes (Lonardo et al., 2015, Targher et al., 2016).
Vähärasvainen korkeahiilihydraattinen ruokavalio lisää merkittävästi maksassa de novo lipogeneesi (DNL/uuden rasvan muodostuminen) reaktiota verrattuna vähähiilihydraattiseen- ja korkea rasvaiseen ruokavalioon (Schwarz et al. 2003). DNL reaktio maksassa johtaa hypertriglyseridemiaan eli tyydyttyneen rasvan nousuun verenkierrossa (Schwarz et al.2003).
Korkeahiilihydraattinen ruoka lisää runsaasti insuliinin eritystä ja sitä kautta rasvanvarastointia, jolloin rasvanvarastointikyky ihonalaiskudoksessa täyttyy nopeasti ja rasvahappojen ylivuoto alkaa kohti viskeraalista aluetta.
Insuliinin liiallisesta määrästä (hyperinsulinemia), ja sitä kautta insuliiniresistenssistä kärsivän henkilön uuden rasvan muodostumis reaktio (DNL) maksassa on 5-6 kertaa korkeampi, kuin terveen henkilön (Schwarz et al. 2003).
Luukkonen et al. 2020 (tutkimuksessa mukana olleita muita suomalaistutkijoita: Hakkarainen A., Lehtimäki T.E., Yki-Järvinen H.)
Ketogeenisen ruokavalion vaikutus rasvamaksaan ja hepaattisten mitokondrioiden toimintaan 6 päivässä.
Ketogeeninen ruokavalio vähensi merkittävästi rasvaa maksasta ja hepaattista insuliiniresistenssia. Nämä muutokset olivat yhteydessä lisääntyneeseen maksan trigylseridien hydrolyysiin ja vähentyneeseen glukoosin- sekä seerumin insuliinin määrään.
Suomalaisvetoisen tutkimusryhmän tutkimusdata osoitti, että ketogeeninen ruokavalio on potentiaalinen hoitomuoto rasvamaksan hoitoon.
Gepner et al.2019 Journal of Hepatology
Lisää vähähiilihydraattista ruokavaliota tukevaa tutkimusnäyttöä rasvamaksan hoidossa (18 kuukauden interventio N=278 koehenkilöä).
Vähähiilihydraattinen korkea rasvainen ruokavalio oli ylivoimaisesti tehokkaampi vähentämään rasvaa maksasta, kuin vertaisryhmän vähärasvainen korkeahiilihydraattinen ruokavalio.
Vähähiilihydraattinen ruokavalio paransi merkittävästi myös sydän- ja verisuonitauti markkereita verrattuna vähärasvaiseen ja korkeahiilihydraattiseen ruokavalioon.
Mardinoglu et al., 2018 (mukana suomalaistutkijoita mm: Hakkarainen A, Räsänen S.M., Pietiläinen K.H., Söderlund S., Matikainen N., Taskinen M.R.)
-”Vähäisestä painonpudotuksesta huolimatta havaitsimme koehenkilöillä dramaattista pudotusta maksan rasvan määrässä 14 päivässä (-43.8% keskimääräisesti). Rasvan määrä mitattiin magnetic
resonance spectroscopylla (MRS). Huomionarvoista oli se, että rasvan väheneminen oli jo merkittävää 1 päivän päästä intervention alusta (p=0.027)”.
-”Havaitsimme merkittävää very-low-density lipoproteiinien (VLDL) vähenemistä (-56.7%) ja triglyseridien (tyydyttynyt rasva veressä) vähenemistä (-48.4%)”
-Apolipoproteiini C-III (tehtävänä estää VLDL:n, triglyseridien väheneminen verestä) määrä väheni merkittävästi. Tämän takia triglyseridit (tyydyttynyt rasva verenkierrossa) hävisivät verenkierrosta niin tehokkaasti.
Osoitimme lyhyellä 14 päivän interventiolla, että hiilihydraattirajoitteinen, runsasrasvainen ruokavalio edistää useita metabolisia tekijöitä ylipainoisilla ihmisillä, joilla on rasvamaksa. De novo lipogeneesin (DNL) merkittävä väheneminen- ja beta-oksidaation merkittävä lisääntyminen johtivat dramaattiseen rasvan vähentymiseen maksassa. Nämä tutkimuslöydökset lisäävät ymmärrystä rasvamaksan synnystä ja sen torjumisesta tulevaisuudessa.
Haghighatdoost et al. 2016 meta-analyysi
Tuorein systemaattinen katsaus ja meta-analyysi kliinisistä tutkimuksista N=10 RCT tutkimusta (Paras tieteellinen näyttö), jossa tarkasteltiin vähähiilihydraattisen ruokavalion vaikutusta maksan toimintaan ja rasvamaksaan osoitti, että vähähiilihydraattinen ruokavalio on erittäin tehokas keino vähentämään rasvaa maksasta (Haghighatdoost et al. 2016). Katsauksessa todettiin ravinnosta saadun hiilihydraatin olevan pääroolissa lipogeneesissa ja hiilihydraattien rajoittaminen ruokavaliosta johti de novo lipogeneesin (uuden rasvan muodostuminen) vähenemiseen maksassa.
Javanainen (Vaste) 2019 tapaustutkimus
Vasteen 12 viikon digitaalisesti tuettu jatkuvan seurannan tapaustutkimus (Javanainen 2019) osoitti rasvamaksasta kertovan plasman alaniiniaminotransferaasi (P-ALAT) entsyymin (Eskelinen, duodecim 2016) merkittävän parannuksen (-54 %) henkilöillä, joilla oli diagnosoitu metabolinen oireyhtymä. Myös insuliiniresistenssin (HOMA-IR, -74%) ja hyperinsulinemian (S-insu, -66%) väheneminen oli merkittävä. Insuliiniresistenssi ja hyperinsulinemia ovat merkittävässä asemassa rasvamaksan patofysiologiassa (Luukkonen et al. 2020).
Insuliini matalalla -> beta-oksidaatio ja ketogeneesi
Ketogeneesin aikana insuliini konsentraation ollessa matalalla, plasman vapaat rasvahapot (FFA) kasvavat, koska maksan triglyseridit (varastorasvat) pilkkoutuvat vapaiksi rasvahapoiksi. Tämä vähentää merkittävästi rasvan määrää maksasta. Jos insuliini on jatkuvasti koholla (syödään monta kertaa päivässä korkeahiilihydraattista ruokaa) lipolyysi eli rasvan pilkkoutuminen maksasta on estynyt (Vargas et al. 2020) ja varastointi lisääntynyt. Tämä johtaa myös insuliinin resistöitymiseen, jolla on kausaalinen assosiaatio rasvamaksan patofysiologiassa (Dongiovanni et al. 2018).
Beta-oksidaatio
Rasvanpolttotilassa (insuliini konsentraatio matala) vapaat rasvahapot siirtyvät beetaoksidaatioon, jossa niistä muodostuu asetyylikoentsyymi-A:ta. Asetyylikoentsyymi-A siirtyy sitruunahappokiertoon tuottamaan ATP:tä (soluenergiaa). Glukoneogeneesin ollessa käynnissä asetyylikoentsyymi-A:ta ei voida hapettaa normaalisti mitokondrioissa, vaan siitä muodostetaan entsyymien katalysoimana asetoasetaattia, joka hapetetaan betahydroksibutyraatiksi (ketoaine).
Lopuksi
Tähän mennessä kaikki rasvamaksa diagnoosin saaneet Vasteen valmennukseen osallistuneet henkilöt ovat päässeet eroon rasvamaksasta.
Lähteet:
Dongiovanni P., et al., Causal relationship of hepatic fat with liver damage and insulin resistance in nonalcoholic fatty liver. J Intern Med 2018; 283: 356-370.
Eskelinen S. Alaniiniaminotransferaasi (P-ALAT). Duodecim terveyskirjasto. 2016.
Haghighatdoost F, et al. The effects of low carbohydrate diets on liver function test in nonalcoholic fatty liver disease: A systematic review and meta-analysis of clinical trials. J Res Med Sci 2016, 21:53.
Javanainen TA. Paaston ja hiilihydraattirajoitteisen ruokavalion vaikutus esidiabetekseen ja metaboliseen oireyhtymään. Vaste Oy. 2019.
Luukkonen PK, et al. Effect of a ketogenic diet on hepatic steatosis and hepatic mitochondrial metabolism in nonalcoholic fatty liver disease. Proc Natl Acad Sci USA. 2020 Mar 31; 117(13): 7447-7354.
Mardinoglu A, Wu H, Bjornson E, et al. An Integrated Understanding of the Rapid Metabolic Benefits of a Carbohydrate-Restricted Diet on Hepatic Steatosis in Humans. Cell Metab. 2018;27(3):559-571.e5. doi:10.1016/j.cmet.2018.01.005
Vargas E, Joy NV, Carrillo Sepulveda MA. Biochemistry, Insulin Metabolic Effects. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; March 28, 2020.
