Leki z grupy agonistów GLP-1 to nowość na rynku preparatów odchudzających. W mediach mówi się o nich w samych superlatywach, ale na ile są one tak naprawdę bezpieczne i skuteczne? Dlaczego większość osób zaprzestaje ich stosowania już po kilku miesiącach i czym grozi przerwanie leczenia? Co sprawia, że utrata wagi w pewnym momencie się zatrzymuje? Odpowiedzi na te i wiele innych pytań poznamy w tej serii 24 artykułów poświęconych lekom GLP-1.
Komórki L to wyspecjalizowane komórki wyściełające nasz przewód pokarmowy, które odpowiedzialne są za produkcję hormonów hamujących apetyt, takich jak GLP-1 [1]. Na ich powierzchni znajdują się receptory podstawowych składników odżywczych, a więc węglowodanów, białek i tłuszczów [1]. Wykrywają one też związki o gorzkim smaku (takie jak chinina), jak również aromatyczne związki zawarte w przyprawach [1].
Tylko skoro te komórki po wykryciu węglowodanów, białek i tłuszczów uwalniają hormony sytości, dlaczego zmagamy się aktualnie z epidemią otyłości? Dlaczego tendencja do przybierania na wadze stała się tak bardzo rozpowszechniona?
Problem tkwi w lokalizacji: większość komórek L znajduje się w dolnej części przewodu pokarmowego [2] – na samym końcu jelita cienkiego (w tzw. dystalnym odcinku jelita krętego) oraz, w szczególności, w jelicie grubym [1]. Większość składników odżywczych jest natomiast trawiona i wchłaniana znacznie wcześniej, w górnym odcinku jelita cienkiego, przez co nie dociera do miejsc, gdzie komórki L występują najliczniej [1]. W rezultacie rzadko udaje nam się uruchomić naturalny mechanizm sytości zwany „hamulcem krętniczym” (ang. ileal brake).
Czym jest hamulec krętniczy i jak działa?
Hamulec krętniczy to jelitowy mechanizm sprzężenia zwrotnego, który tłumi uczucie głodu [3]. Gdy tylko kalorie dotrą do jelita krętego (końcowego odcinka jelita cienkiego), komórki L zostają aktywowane i następuje produkcja GLP-1, co skutecznie powstrzymuje nas przed dalszym jedzeniem [4]. Apetyt zostaje wyciszony, a opróżnianie żołądka spowalnia. Zjawisko to można potwierdzić eksperymentalnie. Jak pokazało badanie z 2015 r. [3], w wyniku dojelitowego podania jakiegokolwiek źródła kalorii (tłuszczów, białek lub węglowodanów) hamulec krętniczy zostaje uruchomiony. Badanym zaserwowano później posiłek w formie bufetu „jesz, ile chcesz” i, jak się okazało, grupa eksperymentalna zjadła o ponad 100 kcal mniej niż grupa placebo, której przez sondę podano jedynie wodę (Wykres 1).
„Włączony” hamulec krętniczy pozwala ograniczyć uczucie głodu. Czujemy się bardziej syci, dzięki czemu mimowolnie jemy znacznie mniej.
Niestety w dzisiejszych czasach ten nasz naturalny mechanizm regulujący uczucie sytości nie ma szansy spełniać swojego zadania [5]. Większość składników pożywienia jest bowiem trawiona i wchłaniana błyskawicznie na początku jelita cienkiego, nie docierając do jego końcowych odcinków, gdzie skoncentrowane są wydzielające GLP-1 komórki L [5]. Wydaje się to trochę bez sensu. Dlaczego nasz organizm miałby być wyposażony w system regulacji apetytu oparty na wykrywaniu kalorii w jelicie grubym, skoro większość z nich wchłania się znacznie wcześniej, niezależnie od tego, ile zjemy?
Ewolucja diety: dlaczego jesteśmy stworzeni do jedzenia roślin?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy się cofnąć do czasów ewolucji naszego gatunku. Produkty typu cukier, pieczywo czy oleje w ogóle wówczas nie istniały. Przez miliony lat fizjologia człowieka ewoluowała w kontekście diety zbliżonej do tej charakterystycznej dla naszych kuzynów, wielkich małp człekokształtnych [6] – złożonej z liści, korzeni, owoców i orzechów [7]. Narzędzi z kamienia zaczęliśmy używać dopiero w paleolicie, czyli zaledwie około 2 miliony lat temu [8]. Nasza linia ewolucyjna sięga natomiast epoki miocenu, czyli nawet 20 milionów lat wstecz [8]. Oznacza to, że przez pierwsze 90% swojego istnienia organizm człowieka przystosowywał się do trawienia głównie nieprzetworzonych pokarmów roślinnych [9].
Dlaczego to takie ważne? Komórki zwierzęce otoczone są jedynie łatwostrawnymi błonami, co pozwala enzymom trawiennym bez trudu uwolnić kalorie zawarte, na przykład, w steku. Z kolei komórki roślinne posiadają ściany komórkowe zbudowane z błonnika, który stanowi niestrawną barierę fizyczną.
W rezultacie duża część kalorii pozostaje uwięziona wewnątrz komórek roślinnych, do czasu aż pożyteczne bakterie w jelicie grubym strawią błonnikową otoczkę. Dopiero wtedy zawartość komórek zostaje uwolniona, co stanowi sygnał do wyrzutu GLP-1.
Kiedy kalorii dostarczamy sobie z białek, tłuszczów i węglowodanów pochodzenia zwierzęcego (np. cukrów w mleku), są one wchłaniane już na początku jelita cienkiego. Nigdy nie docierają zatem do komórek sytości wydzielających GLP-1, które znajdują na dalszych odcinkach przewodu pokarmowego. To samo dzieje się, gdy spożywamy przetworzoną żywność roślinną, typu cukier, biała mąka, czy olej. Istnieje tylko jeden sposób, by temu efektowi zapobiec – kalorie, które spożywamy powinny być otoczone ścianami komórkowymi. Innymi słowy, jak najwięcej białka, węglowodanów i tłuszczu w naszej diecie pochodzić powinno z nieprzetworzonych produktów roślinnych.
Weźmy na przykład orzechy. Niezależnie od tego, jak dokładnie je pogryziemy, drobne kawałki zawierające setki tysięcy nienaruszonych komórek dotrą aż do jelita grubego. Obecne tam bakterie żywiące się błonnikiem uwolnią zawarty w tych komórkach tłuszcz, co aktywuje wydzielanie GLP-1. Na zdjęciach pod mikroskopem (Zdjęcie E, F) zobaczyć można, jak bakterie dostają się do wnętrza komórek i pochłaniają ich zawartość (BT – bakterie, CW – ściany komórkowe) [10].
To samo dzieje się po zjedzeniu jabłka czy nieprzetworzonych ziaren zbóż. Zamiast natychmiastowego wchłonięcia cukru i skrobi (jak miałoby to miejsce po wypiciu soku jabłkowego czy zjedzeniu krakersa) część węglowodanów uwalnia się dopiero na dalszych odcinkach jelita, aktywując tym samym hormony sytości.
Nie bez znaczenia jest tutaj też stopień przetworzenia. Mielenie pełnego ziarna na mąkę niszczy ściany komórkowe, ale chleb pełnoziarnisty zawsze będzie lepszym wyborem niż chleb biały. Zawiera bowiem więcej błonnika, który dociera aż do jelita grubego. Następnie przy udziale pożytecznych bakterii zostaje tam przekształcony w krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które same w sobie mogą stymulować wydzielanie GLP-1 [1]. Błonnik wykazuje też właściwości żelujące, dzięki czemu może „uwięzić” inne kalorie z posiłku i przetransportować je dalej w dół jelita. Badanie z 1980 r. [11] pokazało, że jeśli wypijemy 1/3 szklanki (80 ml) oleju w kontekście diety wysokobłonnikowej, do jelita grubego dotrze ponad dwa razy więcej tłuszczu niż w przypadku diety ubogiej w błonnik.
W praktyce oznacza to, że jeśli przykładowego pączka zjemy w połączeniu z produktami bogatymi w błonnik, część kalorii z tego pączka ma szansę dotrzeć wystarczająco daleko w dół przewodu pokarmowego, by pomóc zahamować uczucie głodu.
Błonnik jako naturalna alternatywa dla leków GLP-1
Wiemy już zatem, że dla trwałego uwalniania GLP-1 kluczowe jest, by kalorie docierały aż do końca jelita cienkiego [5]. Błonnik pokarmowy może być tutaj bardzo pomocny, ponieważ spowalniając trawienie i wchłanianie spożytych kalorii, maksymalizuje on ich potencjał w podtrzymywaniu sekrecji GLP-1 [5].
Częścią „strategii powolnego trawienia”, mającej na celu utrzymanie wydzielania GLP-1, jest więc wykorzystanie błonnika do spowolnienia rozkładu składników odżywczych [5]. Podejście to proponuje się jako żywieniową alternatywę dla chirurgii bariatrycznej [5]. Niektóre zabiegi polegają bowiem dosłownie na wycięciu części jelita cienkiego, co sprawia, że pokarm szybciej trafia do dalszych odcinków przewodu pokarmowego, wywołując silną reakcję hamulca krętniczego i wyrzut GLP-1 [12].
Nie jest tajemnicą, że istnieje obecnie istotny rozdźwięk między żywnością, do której jesteśmy ewolucyjnie przystosowani (i która naturalnie włącza mechanizmy sytości), a produktami przetworzonymi powszechnie dostępnymi na sklepowych półkach. Próbując rozwiązać ten problem, współczesna medycyna oferuje rozwiązania dosyć radykalne. Do wyboru mamy albo chirurgiczną ingerencję w anatomię przewodu pokarmowego, mającą na celu wymuszenie transportu pokarmu do końcowych odcinków jelita, albo leki naśladujące GLP-1, które aktywują ten szlak niezależnie od tego, co jemy.
W kontekście naszych dzisiejszych ustaleń dosyć zabawne wydają się teorie, że „w normalnych warunkach” prawie żadne składniki odżywcze nie docierają do miejsc, gdzie produkowany jest GLP-1 [5]. Problem w tym, że przez „normalne warunki” rozumie się tutaj posiłki o znikomej zawartości błonnika. Tymczasem prawdziwą normą dla naszego gatunku jest spożywanie nieprzetworzonych produktów roślinnych, i to w naprawdę ogromnych ilościach [13]. W epoce paleolitu nasza dzienna dawka błonnika przekraczała przecież 100 gramów [13].
Podsumowując, chcąc przywrócić naturalne mechanizmy regulująca uczucie sytości, do dyspozycji mamy następujące rozwiązania: operacje bariatryczne, leki naśladujące GLP-1 albo po prostu odżywianie się w zgodzie z tym, co zaplanowała dla nas natura.
Źródło: NutritionFacts.org
Bibliografia:
[1] Colonic Delivery of Nutrients for Sustained and Prolonged Release of Gut Peptides: A Novel Strategy for Appetite Management – PubMed
[2] The expanding incretin universe: from basic biology to clinical translation – PubMed
[3] Ileal brake activation: macronutrient-specific effects on eating behavior? – PubMed
[4] Effect of protein, fat, carbohydrate and fibre on gastrointestinal peptide release in humans – PubMed
[5] Slow digestion-oriented dietary strategy to sustain the secretion of GLP-1 for improved glucose homeostasis – PubMed
[6] The Garden of Eden–plant based diets, the genetic drive to conserve cholesterol and its implications for heart disease in the 21st century – PubMed
[7] An Evolutionary Perspective of Nutrition and Inflammation as Mechanisms of Cardiovascular Disease – PubMed
[8] Paleolithic nutrition. A consideration of its nature and current implications – PubMed
[9] Health advantages and disadvantages of weight-reducing diets: a computer analysis and critical review – PubMed
[10] Role of cell walls in the bioaccessibility of lipids in almond seeds – PubMed
[11] Absorption of whole peanuts, peanut oil, and peanut butter – PubMed
[12] Dorothy Hodgkin lecture 2023: The enteroendocrine system-Sensors in your guts – PubMed
[13] Paleolithic nutrition revisited: a twelve-year retrospective on its nature and implications – PubMed