Metabolic and molecular effects of two different isocaloric high protein diets in subjects with type 2 diabetes
Ernährung stellt ein wichtiger Faktor in der Prävention und Therapie von Typ-2-Diabetes dar. Frühere Studien haben gezeigt, dass Hochproteindiäten sowohl positive als auch negative Effekte auf den Metabolismus hervorrufen. Jedoch ist unklar, ob die Herkunft des Proteins dabei eine Rolle spielt. In der LeguAN-Studie wurden die Effekte von zwei unterschiedlichen Hochproteindiäten, entweder tierischer oder pflanzlicher Herkunft, bei Typ-2-Diabetes Patienten untersucht. Beide Diäten enthielten 30 EN% Proteine, 40 EN% Kohlenhydrate und 30 EN% Fette. Der Anteil an Ballaststoffen, der glykämischer Index und die Fettkomposition waren in beiden Diäten ähnlich. Die Proteinaufnahme war höher, während die Fettaufnahme niedriger im Vergleich zu den früheren Ernährungsgewohnheiten der Probanden war. Insgesamt führten beide Diätinterventionen zu einer Verbesserung der glykämischen Kontrolle, der Insulinsensitivität, des Leberfettgehalts und kardiovaskulärer Risikomarkern ohne wesentliche Unterschiede zwischen den Proteintypen. In beiden Interventionsgruppen wurden die nüchternen Glukosewerte zusammen mit Indizes von Insulinresistenz in einem unterschiedlichen Ausmaß, jedoch ohne signifikante Unterschiede zwischen beiden Diäten verbessert. Die Reduktion von HbA1c war ausgeprägter in der pflanzlichen Gruppe, während sich die Insulinsensitivität mehr in der tierischen Gruppe erhöhte. Die Hochproteindiäten hatten nur einen geringfügigen Einfluss auf den postprandialen Metabolismus. Dies zeigte sich durch eine leichte Verbesserung der Indizes für Insulinsekretion, -sensitivität und –degradation sowie der Werte der freien Fettsäuren. Mit Ausnahme des Einflusses auf die GIP-Sekretion riefen die tierische und die pflanzliche Testmahlzeit ähnliche metabolische und hormonelle Antworten, trotz unterschiedlicher Aminosäurenzusammensetzung. Die tierische Hochproteindiät führte zu einer selektiven Zunahme der fettfreien Masse und Abnahme der Fettmasse, was nicht signifikant unterschiedlich von der pflanzlichen Gruppe war. Darüber hinaus reduzierten die Hochproteindiäten den Leberfettgehalt um durchschnittlich 42%. Die Reduktion des Leberfettgehaltes ging mit einer Verminderung der Lipogenese, der Lipolyse und des freien Fettsäure Flux einher. Beide Interventionen induzierten einen moderaten Abfall von Leberenzymen im Blut. Die Reduktion des Leberfetts war mit einer verbesserten Glukosehomöostase und Insulinsensitivität assoziiert. Blutlipide sanken in allen Probanden, was eventuell auf die niedrigere Fettaufnahme zurückzuführen war. Weiterhin waren die Spiegel an Harnsäure und Inflammationsmarkern erniedrigt unabhängig von der Proteinquelle. Die Werte des systolischen und diastolischen Blutdrucks sanken nur in der pflanzlichen Gruppe, was auf eine potentielle Rolle von Arginin hinweist. Es wurden keine Hinweise auf eine beeinträchtigte Nierenfunktion durch die 6-wöchige Hochproteindiäten beobachtet unabhängig von der Herkunft der Proteine. Serumkreatinin war nur in der pflanzlichen Gruppe signifikant reduziert, was eventuell an dem geringen Kreatingehalt der pflanzlichen Nahrungsmittel liegen könnte. Jedoch sind längere Studien nötig, um die Sicherheit von Hochproteindiäten vollkommen aufklären zu können. Des Weiteren verursachte keine der Diäten eine Induktion des mTOR Signalwegs weder im Fettgewebe noch in Blutzellen. Die Verbesserung der Ganzkörper-Insulinsensitivität deutete auch auf keine Aktivierung von mTOR und keine Verschlechterung der Insulinsensitivität im Skeletmuskel hin. Ein nennenswerter Befund war die erhebliche Reduktion von FGF21, einem wichtigen Regulator metabolischer Prozesse, um ungefähr 50% bei beiden Proteinarten. Ob hepatischer ER-Stress, Ammoniumniveau oder die Makronährstoffpräferenz hinter dem paradoxen Ergebnis stehen, sollte weiter im Detail untersucht werden. Entgegen der anfänglichen Erwartung und der bisherigen Studienlage zeigte die pflanzlich-betonte Hochproteindiät keine klaren Vorteile gegenüber der tierischen Diät. Der ausgeprägte günstige Effekt des tierischen Proteins auf Insulinhomöostase trotz des hohen BCAA-Gehaltes war sicherlich unerwartet und deutet darauf hin, dass bei dem längeren Verzehr andere komplexe metabolische Adaptationen stattfinden. Einen weiteren Aspekt stellt der niedrigere Fettverzehr dar, der eventuell auch zu den Verbesserungen in beiden Gruppen beigetragen hat. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine 6-wöchige Diät mit 30 EN% Proteinen (entweder pflanzlich oder tierisch), 40 EN% Kohlenhydraten und 30 EN% Fetten mit weniger gesättigten Fetten zu metabolischen Verbesserungen bei Typ-2-Diabetes Patienten unabhängig von Proteinherkunft führt.
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