Много пъти съм говорил за инсулиновата резистентност (и в Кодекса за диабета) и как фундаментално неразбиране на това с помощта на парадигмата „заключване и ключ“ е поставило началото на настоящия ни неуспех за лечение на диабет тип 2. Вместо инсулиновата резистентност да е парадигма на „вътрешното гладуване“, тя наистина трябва да се счита за парадигма на преливането.

инсулиновата

Ако имате излишък на вътреклетъчна глюкоза, черният дроб ще се опита да се декомпресира, като го превърне в мазнина. Той изнася тази мазнина като VLDL, което води до високи триглицериди, нисък HDL и тази мазнина ще се отлага в други висцерални органи, водещи до затлъстяване на черния дроб, мастния панкреас и коремното затлъстяване. Какъв е биохимичният механизъм зад това? Как претоварената клетка блокира навлизането на глюкоза в клетката? За това трябва да обсъдим цикъла на лимонената киселина. (Предупреждение: Тази дискусия предполага някои основни познания по биохимия)

Когато се храним, консумираме смес от три макронутриента - въглехидрати, протеини и мазнини. Без значение какви макронутриенти влизат, ние искаме една и съща продукция - клетъчна енергия под формата на АТФ. Протеините, разбити на съставните им аминокиселини, не се използват чисто за енергия и се използват като градивни елементи за нови протеини. Има и някои незаменими мастни киселини, но в по-голямата си част хранителните мазнини и въглехидратите са полезни главно като източници на енергия. Така че имаме 3 входа (въглехидрати, аминокиселини и мазнини) и 1 изход - клетъчен АТФ. Как тялото ни метаболизира храната в АТФ? Това е работата на цикъла на лимонената киселина (наричан още трикарбоксилна киселина или TCA цикъл).

Цикълът TCA, който се провежда в органелата, известна като митохондрия, е изобразен вдясно. Глюкозата първо се превръща в пируват чрез процеса на гликолиза (буквално - разграждането на глюкозата). При анаеробни условия това може да се използва като източник на енергия, като крайният резултат е производството на млечна киселина. Но при нормални аеробни условия той претърпява по-нататъшно окисление на пирувата в ацетил КоА. След това може да премине през TCA цикъл, който генерира NADH и FADH2, необходими на клетката да се подложи на окислително фосфорилиране.

Всеки цикъл от TCA цикъла регенерира оригиналния субстрат оксалоацетат, така че да може да продължи да работи. Всеки ацетил CoA осигурява 2 въглерода, които се превръщат във въглероден диоксид, но в процеса генерират 3 NADH и 1 FADH2, заедно с ATP или GTP. Така че не се генерират много ATP директно с TCA цикъла. Но косвено можете да продължите към окислително фосфорилиране, за да генерирате 36 ATP на глюкоза, което изисква NADH и FADH2 за електронната транспортна верига.

Освен глюкозата, има и други места, където аминокиселините и мастните киселини могат да влязат в този цикъл, за да произведат в крайна сметка АТФ. Ето как в крайна сметка всички храни могат да бъдат превърнати в клетъчен АТФ. Аминокиселините обикновено не се използват за енергия, но ако са в излишък, те могат да премахнат аминогрупите си, което прави амоняк (NH3) като отпадъчен продукт, който след това се превръща в NH4 + и се екскретира с урината. Различни аминокиселини влизат в различни точки от цикъла. Например глутаматът навлиза в цикъла като алфа кетоглутарат.

Мазнините (триглицеридите) се разбиват на глицерол и техните вериги на мастни киселини. Глицеролът влиза подобно на глюкозата. Мастните киселини се разграждат чрез бета окисление и се комбинират с CoA, за да образуват ацетил CoA, което му позволява да навлезе плавно в TCA цикъла.

Но какво се случва в случай, че има твърде много АТФ? Помислете за аналогична ситуация. Да предположим, че обикновено купувате бензин за захранване на колата си. Всеки ден шофирате до и от работа и ви трябват около 50 литра или около 13 галона всяка седмица. Изведнъж, вместо да купувате 50 L, получавате 200 L на седмица. Отначало съхранявате част от излишъка в резервоара си за газ. Когато това се запълни, купувате няколко консерви, за да съхраните допълнително. След това става опасно. Целият този излишен бензин сега се разнася и доста скоро ще избухне като в екшън филма на Том Круз в Холивуд.

Вътре в клетката има само толкова АТФ, че може да побере. След като тези магазини са пълни, той не може да побере повече. Логичното действие е да спрете да влагате повече газ в резервоара. За клетката това означава, че тя трябва да спре притока на хранителни вещества в клетката.

Клетката прави това чрез отрицателна обратна връзка. Когато има твърде много ATP, самият ATP, както и някои от междинните продукти действа върху целия процес, за да го забави. Във вашия резервоар за газ, когато изпомпвате газ, когато той се напълни, помпата автоматично спира, за да не разлеете бензин навсякъде. Клетката прави същото.

Когато клетката забележи излишък от АТФ, тя спира спирачката на цялата система. АТФ директно ще инхибира гликолизата, окисляването на пирувата и цикъла на лимонената киселина в отчаяни усилия да забави клетъчното производство на АТФ, за да избегне сценария на „експлозия на автомобил“.

По-конкретно, АТФ и цитрат (не забравяйте, че това е една от ключовите молекули, произведени от цикъла на лимонената киселина) ще инхибират ензима фосфофруктокиназа (PFK), който блокира превръщането на глюкозата в пируват, първата стъпка от веригата. АТФ също така блокира действието на пируват дехидрогеназа (PDH), за да блокира превръщането на пируват в ацетил КоА, втората стъпка от веригата. След това ATP действа на множество обекти в рамките на TCA цикъла, за да спре собственото си производство.

Това е фантастично елегантна система, която гарантира, че АТФ се произвежда, когато е необходимо, но никога до излишък. Когато този процес се спре, глюкозата, която е в самия връх на веригата, прави резервно копие. Това забавя производството на АТФ и възстановява нормалното състояние на системата. Но какво, ако продължаваме да подаваме глюкоза в системата?

Тъй като глюкозата се увеличава в клетките, има все по-малко градиент на концентрация, за да може глюкозата да тече отвън навътре в клетката. Не забравяйте, че инсулинът отваря врата за навлизане на глюкоза. Обикновено концентрацията на глюкоза извън клетката е по-висока от тази в клетката и следователно ще тече вътре, следвайки нейния градиент на концентрация. Ако този градиент бъде сведен до минимум или елиминиран, инсулинът все по-трудно изтласква глюкозата вътре в клетката и следователно виждате нивата на глюкозата в кръвта отвън да се повишават, което води до термина „инсулинова резистентност“. Но това не е проблем с ключалката. Това е ситуация на преливане. Основният проблем на „инсулиновата резистентност“, както често се използва, се свежда до две прости неща - твърде много глюкоза, което води до твърде много инсулин.

Следователно решението е доста просто и се състои само от две неща.

  1. Не влагайте повече глюкоза в тялото си
  2. Изгорете глюкозата

Също така ще забележите, че „инсулиновата резистентност“, докато доминират въглехидратите, също може да се активира чрез, например, твърде много мазнини (триглицериди). Всеки макронутриент може да произвежда АТФ, който ще претовари системата и ще доведе до резервно копие на глюкозата. Протеините и мазнините обаче са по-трудни за преяждане, защото те естествено активират хормоните на ситостта, които предотвратяват точно това положение. Логичното решение? На гладно. Бум.

По много здравословни причини отслабването е важно. Той може да подобри кръвната Ви захар, кръвното налягане и метаболитното здраве, намалявайки риска от сърдечни заболявания, инсулт и рак. Но не е лесно. Тук можем да помогнем.