Ateria- ja unen ajoituspelit - Keskeiset roolit diabeteksen ehkäisyssä

Ateria- ja unen ajoituspelit - Keskeiset roolit diabeteksen ehkäisyssä

Jos syöt, liikunta ja uni voivat olla yhtä tärkeitä kuin se, mitä teet, tämä tutkimus paljastaa, kuinka päivittäisten tottumusten ajoitus vaikuttaa riskiisi sairastua tyypin 2 diabetekseen, mikä avaa ovet aidosti henkilökohtaiselle ennaltaehkäisylle.

Äskettäin lehdessä julkaistussa tutkimuksessaNPJ digitaalinen lääketiedeTutkijat tutkivat tavanomaisen elämäntapakäyttäytymisen ja aineenvaihdunnan fysiologian välistä suhdetta yksilöillä, joilla oli tyypin 2 diabeteksen (T2D) riski.

T2D-esiintyvyys jatkaa kasvuaan maailmanlaajuisesti ja vaikuttaa 589 miljoonaan aikuiseen maailmanlaajuisesti ja 38 miljoonaan ihmiseen Yhdysvalloissa. Lisäksi Yhdysvalloissa 88 miljoonalla aikuisella on esidiabetes, ja 70 prosentilla heistä odotetaan kehittyvän T2D-tauti neljän vuoden kuluessa. Tämän siirtymän estäminen on siksi edelleen tärkeä kansanterveyden prioriteetti. Tutkimukset viittaavat siihen, että elämäntapojen muuttaminen on vankka työkalu T2D:n hallintaan ja ehkäisyyn.

Diet, physical activity, and sleep are key modifiable lifestyle behaviors that are essential to metabolic health. Furthermore, growing evidence suggests close interactions between the circadian clock system and lifestyle behavior. Unenpuute vaikuttaa haitallisesti glukoositasoihin, ja siihen liittyvä elämäntapakäyttäytymisen aiheuttama vuorokausivaihtelu voi heikentää fysiologisia vasteita ja lisätä T2D-riskejä.

Tutkimus ja tulokset

Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin tavanomaisen elämäntapakäyttäytymisen ja aineenvaihdunnan fysiologian välistä yhteyttä ihmisillä, joilla oli T2D-riski. Mukana oli kaksi kohorttia; Kolmekymmentäkuusi tervettä aikuista otettiin mukaan ensisijaiseen kohorttiin ja 10 henkilöä valittiin riippumattomaan validointikohorttiin. Ensisijaisessa kohortissa 16 ja 20 henkilöä jaettiin normoglykemia- ja prediabetes/T2D-ryhmiin glykoituneen hemoglobiinin (HbA1c) tason perusteella.

Tavanomaiset elämäntavat kerättiin reaaliajassa Digital Health Technologiesin avulla. Ruoansyönti kirjattiin reaaliaikaisella ruoanseurantasovelluksella. Fyysistä aktiivisuutta ja unta koskevat tiedot kerättiin käyttämällä Fitbit Ionic -nauhaa, vaikka nämä tiedot olivat saatavilla vain 24:lle 36 osallistujasta, koska tuote vedettiin pois tutkimusjakson aikana. Jatkuva glukoosin seuranta (CGM) suoritettiin Dexcom G4 CGM -laitteella. Suoritettiin oraalinen glukoositoleranssitesti (OGTT), isoglykeeminen suonensisäinen glukoosi-infuusiotesti ja insuliinisuppressiotesti.

Nämä testit paljastivat osallistujien metaboliset alafenotyypit, kuten inkretiinitoiminnan, insuliiniresistenssin ja beetasolujen toimintahäiriön. Prediabetes/T2D-ryhmällä oli merkittävästi korkeampi sensoriglukoosi (CGM:stä), sensorin glukoosivaihtelu ja he viettivät enemmän aikaa hyperglykeemisellä alueella kuin normoglykeeminen ryhmä.

Aterioiden ajoitusprofiilit määritettiin jakamalla ruoan ja juoman nauttiminen kuuteen ajanjaksoon, mikä heijastaa keskeisiä ruoan saantiaikoja. Osallistujat osoittivat suurta yksilöiden välistä vaihtelua ateriaajoitusmalleissa. Aterian ajoituksen ominaisuuksiin perustuva pääkomponenttianalyysi jakoi kohortin kahteen klusteriin niiden Hba1c-arvojen perusteella.

Henkilöt, joilla oli kohonnut HbA1c, saivat vähemmän energiaa klo 14.00 välisenä aikana nautituista aterioista. ja klo 17.00 ja suurempi energiansaanti klo 17.00 välisenä aikana nautituista aterioista. ja klo 21.00 kuin niillä, joiden HBA1c on alempi. Lisäksi kohortti ryhmiteltiin inkretiinitoiminnon mukaan, ja yksilöt, joilla oli alentunut inkretiinitoiminto, osoittivat alhaisempaa energian saantia kello 11.00-14.00 ja 17.00-21.00 ja vähemmän energiaa kello 14.00-17.00 ja 21.00-5.00 aikana.

Unen, fyysisen aktiivisuuden, ruokavalion ominaisuuksien sekä CGM:n ja aineenvaihdunnan tulosten väliset yhteydet arvioitiin käyttämällä vähiten absoluuttista kutistumis- ja valintaoperaattoria (LASSO) yhdessä regressiomallien kanssa. Aterioista kello 2:00 ja 5:00 välisenä aikana saatu energian saanti liittyi käänteisesti paastoplasman glukoosiin (FPG).

Suurempi energian saanti aterioista klo 17.00–21.00 liittyi siihen, että hyperglykemiassa oli enemmän aikaa, vähemmän aikaa tavoiteglukoosialueella ja korkeampi keskimääräinen glukoosi seuraavana päivänä. Erityisesti nämä yhteydet eivät johtuneet eroista päivittäisessä kokonaiskalorien saannissa, joka oli samanlainen ryhmien välillä, mikä viittaa siihen, että itse aterioiden ajoitus oli avaintekijä. Suurempi hiilihydraattien saanti ei-tärkkelyspitoisista vihanneksista liittyi alentuneeseen seuraavan päivän glukoosin keskiarvoon, kun taas tärkkelyspitoisten vihannesten korkeampi FPG- ja HbA1c-pitoisuus.

Lisäksi unen tehokkuuden suurempi vaihtelu liittyi korkeampiin yön glukoositasoihin, korkeampiin keskimääräisiin seuraavan päivän glukoositasoihin ja pidempään yöaikaan hyperglykeemisellä alueella. Lisäksi valveillaoloajan suurempi vaihtelu unen alkamisen jälkeen liittyi korkeampaan kahden tunnin OGTT-glukoosiin. Aikaisempi heräämisaika liittyi alhaisempiin inkretiinivaikutuksiin. Pidempi istuma-aika päivän aikana liittyi pidempään hyperglykemiaan.

Suurempi askeltiheys viimeisen aterian jälkeen liittyi lyhyempään yölliseen hyperglykemiaan. Klo 8.00 ja 11.00 välisenä aikana otetut askeleet liittyivät alhaisempiin glukoositasoihin seuraavana päivänä insuliiniresistenttien (IR) ryhmässä. Klo 00.00 ja 5.00 väliset askeleet korreloivat positiivisesti korkeamman glukoosin kanssa seuraavien 48 tunnin ajan IR- ja insuliiniherkissä (IS) ryhmissä. Vaiheet klo 14:00 välillä. ja klo 17.00 osoitti negatiivista korrelaatiota CGM-tasojen kanssa seuraavien 48 tunnin aikana IS-ryhmässä.

Seuraavaksi ryhmä suoritti permutoidun korrelaatioverkostoanalyysin unen, fyysisen aktiivisuuden ja ruokavalion ominaisuuksien välillä mukautuen kaikkiin elämäntapatekijöihin. Tämä analyysi osoitti merkittäviä korrelaatioita elämäntapatekijöiden välillä. Suurempi riisinsyönti liittyi pidempään unilatenssiin ja heikentyneeseen unen tehokkuuteen, kun taas suurempi palkokasvien syönti liittyi pidempään unen kokonaiskestoon ja lyhyempään latenssiin.

Lisäksi suurempi hedelmien, kaliumin ja kuidun saanti korreloi pidemmän unen keston kanssa. Pidemmät paastoikkunat ja suurempi energian saanti aterioista klo 8.00-11.00 välisenä aikana korreloivat pitempien uniaikojen kanssa. Lisäksi tiimi rakensi integroituja elämäntavan koneoppimismalleja ennustaakseen aineenvaihdunnan alafenotyyppejä demografisten ja elämäntapatietojen perusteella.

Makeisten ja tärkkelyspitoisten vihannesten lisääntynyt hiilihydraattien saanti ja lisääntynyt energian saanti klo 17.00–21.00 aikana liittyivät esidiabetekseen ja korkeampiin HbA1c-tasoihin. Sitä vastoin suurempi hiilihydraattien saanti hedelmistä liittyi normoglykemiaan. Vanhempi ikä, suurempi hiilihydraattien saanti nuudelista ja pastasta, lisääntynyt proteiinin saanti ja suurempi energian saanti klo 17.00 välillä. ja klo 21.00 tunnit ennustivat inkretiinin toimintahäiriötä. Pidempi harjoituksen kesto ennusti normaalia beetasolujen toimintaa.

Lopuksi ryhmä arvioi ennustemallien toistettavuuden käyttämällä riippumatonta validointikohorttia keskittyen inkretiinin toimintaan, koska muut metaboliset alafenotyypit olivat erittäin puolueellisia. Tälle kohortille tehtiin myös jatkuva elämäntapaseuranta ja aineenvaihduntatestit. Ennustemallin soveltaminen tähän kohorttiin tuotti 80 %:n tarkkuuden ja virheluokitusvirhe 0,2, mikä osoittaa vankkaa ja johdonmukaista ennustussuorituskykyä kohorttien välillä.

On tärkeää huomata, että tutkimuksen tekijät tunnustavat joitain rajoituksia. Näitä ovat vaatimaton otoskoko ja tietojen havainnollinen luonne, mikä tarkoittaa, että tulokset osoittavat vahvoja assosiaatioita eikä suoria syitä. Tutkimus tehtiin myös yhdelle maantieteelliselle alueelle, mikä viittaa siihen, että tulevaisuudessa tulisi tutkia monipuolisempia populaatioita.

Johtopäätökset

Yhteenvetona voidaan todeta, että tulokset antoivat ainutlaatuisen kuvauksen siitä, kuinka tavanomaiset elämäntavat liittyvät metaboliseen alttiuteen tyypin 2 diabetekselle (T2D). Tavanomainen ateria-ajoitus liittyi insuliiniresistenssiin, alhaisempaan inkretiinitoimintaan ja hyperglykemiaan. Epäsäännöllinen unenhallinta ja tehokkuus liittyivät korkeampiin glukoositasoihin ja IR:ään. Ratkaisevaa on, että tutkimuksessa havaittiin, että fyysisen aktiivisuuden optimaalinen ajoitus voi riippua ihmisen aineenvaihduntaprofiilista, sillä aamuaktiviteetista on hyötyä niille, jotka ovat insuliiniresistentimpiä, ja iltapäivän aktiivisuudesta insuliiniherkille. Kaiken kaikkiaan tulokset paljastavat uusia fysiologisia yhteyksiä elämäntapakäyttäytymisen ja aineenvaihduntariskin välillä, mikä auttaa kehittämään yksilöllisiä elämäntapamuutoksia ja ehkäisystrategioita tyypin 2 diabeteksen täsmälliseen ehkäisyyn.

Lähteet: