Jak bezpieczna jest fruktoza dla osób z cukrzycą lub bez cukrzycy?

W tym wydaniu czasopisma, Livesey i Taylor (1) przedstawiają metaanalizę badań klinicznych oceniających skutki spożycia fruktozy. Stwierdzili oni, że fruktoza jest bezpieczna w dawkach <90 g/d i że może ona przynosić dodatkowe korzyści w postaci obniżenia stężenia hemoglobiny glikowanej (HbA1c). Ta metaanaliza jest trudna do zinterpretowania, ponieważ obejmuje randomizowane i nierandomizowane badania o różnej konstrukcji, mieszane populacje (chorych na cukrzycę i bez cukrzycy, szczupłych i otyłych), różne diety kontrolne (w tym niektóre diety oparte na sacharozie, które zawierały fruktozę), różny czas trwania badań i ograniczone punkty końcowe; stanowi ona również analizę bardzo wybranej listy badań (42 z 3331) przeprowadzoną przez grupę sponsorowaną przez przemysł. Niemniej jednak, ważne jest, aby omówić wnioski Livesey i Taylor w świetle obecnej wiedzy na temat fruktozy i jej skutków metabolicznych.

Fruktoza jest cukrem prostym występującym w miodzie, owocach, cukrze stołowym (sacharoza) i syropie kukurydzianym o wysokiej zawartości fruktozy (HFCS). Ze względu na światowy wzrost spożycia tych substancji słodzących, spożycie fruktozy wzrosło czterokrotnie od początku lat 1900 (2). W ciągu ostatnich 30 lat zaobserwowano jeszcze większy wzrost spożycia, częściowo z powodu wprowadzenia HFCS; zjawisko to pokrywa się ze wzrostem otyłości, cukrzycy, nadciśnienia i chorób nerek (2, 3). Chociaż skojarzenia nie dowodzą związku przyczynowo-skutkowego, badania eksperymentalne na zwierzętach wykazały, że fruktoza może wywoływać większość cech zespołu metabolicznego, w tym insulinooporność, podwyższone stężenie triglicerydów, otyłość brzuszną, podwyższone ciśnienie krwi, zapalenie, stres oksydacyjny, dysfunkcję śródbłonka, choroby mikronaczyniowe, hiperurykemię, nadciśnienie kłębuszkowe i uszkodzenie nerek oraz stłuszczenie wątroby. Efekty te nie są widoczne u zwierząt karmionych parami glukozą lub skrobią, co sugeruje, że mechanizm ten nie jest pośredniczony przez nadmierne spożycie kalorii (4). Spożywanie dużych ilości fruktozy w diecie może również szybko wywołać insulinooporność, poposiłkową hipertriglicerydemię i ciśnienie krwi u ludzi w większym stopniu niż skrobia (lub glukoza) w grupie kontrolnej (3, 5, 6). Co więcej, jest ona potencjalnym czynnikiem ryzyka stłuszczenia wątroby (7).

Fruktoza powoduje zespół metaboliczny z powodu jej unikalnego metabolizmu, który powoduje wewnątrzkomórkowe wyczerpanie ATP, wytwarzanie kwasu moczowego, dysfunkcję śródbłonka, stres oksydacyjny i lipogenezę (3, 8). Zrozumienie mechanizmów pozwala wyjaśnić zmienność odpowiedzi opisywanych w literaturze. Badania na gryzoniach są często krytykowane, ponieważ zwykle stosuje się w nich duże dawki ponadfizjologiczne (60%). Gryzonie są jednak odporne na fruktozę, ponieważ syntetyzują witaminę C, mają niskie stężenie kwasu moczowego i dobrą funkcję śródbłonka (3). Jeśli stężenie kwasu moczowego jest podwyższone (9) lub jeśli niskie dawki są przedłużane (10), łatwo indukuje się insulinooporność. Zmienność w badaniach na ludziach może być również wyjaśniona przez wyjaśnienie metabolizmu fruktozy (3). Na przykład, fruktoza w unikalny sposób reguluje swój własny transporter (Glut5) i metabolizm (fruktokinaza) (7), a tym samym, im więcej fruktozy się spożywa, tym bardziej jest się wrażliwym na jej działanie. Jest to potencjalne wyjaśnienie faktu, że osoby otyłe wydają się być bardziej wrażliwe na lipogenne skutki ostrego spożycia fruktozy niż osoby nieotyłe (6).

Zużycie fruktozy jest związane z przyrostem masy ciała, ale, jak omawiają Livesey i Taylor, związek ten nie został konsekwentnie wykazany w krótkoterminowych badaniach klinicznych. Niemniej jednak nie wydaje się, aby fruktoza wywoływała sygnały endokrynologiczne zaangażowane w długoterminową kontrolę równowagi energetycznej w takim samym stopniu jak glukoza (8). Spożycie glukozy stymuluje wydzielanie insuliny, co powoduje również uwalnianie leptyny przez adipocyty i hamowanie wydzielania greliny z przewodu pokarmowego, a zmiany te stymulują ośrodki w mózgu, które regulują sytość i homeostazę energetyczną. Fruktoza nie pobudza jednak w sposób ostry insuliny, co prowadziłoby do osłabienia odpowiedzi leptyny i greliny (11). W jednym z badań, osoby karmione fruktozą zgłaszały większy apetyt następnego dnia niż osoby kontrolne karmione glukozą (11). Przewlekłe podawanie fruktozy może również powodować oporność na leptynę. W jednym z badań, u szczurów karmionych fruktozą przez 4 miesiące rozwinęła się oporność na leptynę, a po przejściu na wysokotłuszczową, wysokoenergetyczną dietę, stwierdzono większe spożycie energii i przyrost masy ciała niż u zwierząt kontrolnych karmionych skrobią (12).

Fruktoza nie powoduje gwałtownego wzrostu stężenia glukozy we krwi. Jako taka, fruktoza ma niższy indeks glikemiczny niż żywność oparta na skrobi, i była stosowana jako źródło energii u pacjentów z cukrzycą, ponieważ może pomóc w kontroli glikemii. Wniosek Liveseya i Taylora, że w niewielkiej liczbie badań HbA1c była obniżona u osób otrzymujących fruktozę, jest zgodny z tym odkryciem. Podczas gdy niskie (katalityczne) dawki fruktozy mogą poprawić kontrolę glikemii u pacjentów z cukrzycą, wpływ fruktozy na wywoływanie cech zespołu metabolicznego, stymulowanie wytwarzania końcowych produktów zaawansowanej glikacji oraz powodowanie zaćmy u zwierząt z cukrzycą sprawiają, że fruktoza jest złym wyborem dla pacjenta z cukrzycą, co jest również zgodne z wnioskiem American Diabetes Association (13). Rzeczywiście, zaproponowaliśmy, że to zawartość fruktozy w substancjach słodzących (sacharoza i HFCS, które mają stosunkowo wysoki indeks glikemiczny ze względu na obecność glukozy) jest w dużej mierze odpowiedzialna za korelację indeksu glikemicznego z chorobą sercowo-naczyniową u osób bez cukrzycy i że lepszym wskaźnikiem ryzyka sercowo-naczyniowego może być indeks fruktozowy oparty na procencie i ilości fruktozy w różnych produktach spożywczych (3).

Jedną z centralnych kwestii poruszonych w artykule Livesey i Taylor jest to, czy wysokie dawki fruktozy (>50 g/d) są bezpieczne. Stwierdzili oni, że spożycie fruktozy do 90 g/d może być w rzeczywistości korzystne ze względu na jej wpływ na obniżenie stężenia HbA1c, pomimo potencjalnie przeciwstawnych skutków wzrostu stężenia triglicerydów w osoczu. Jednak wyciąganie wniosku, że taka ilość spożywanej fruktozy jest bezpieczna, poprzez badanie jedynie wpływu fruktozy na stężenie triglicerydów w osoczu, masę ciała i HbA1c, jest prawdopodobnie mylące. Istotnie, istnieje coraz więcej dowodów na to, że wysokie spożycie fruktozy może również podnosić ciśnienie krwi, zmniejszać wrażliwość na insulinę, obniżać tolerancję glukozy, zwiększać stężenie apolipoproteiny-B oraz powodować choroby mikronaczyniowe, nadciśnienie kłębuszkowe, uszkodzenie nerek, stłuszczenie wątroby, ogólnoustrojowe zapalenie, dysfunkcję śródbłonka, stres oksydacyjny i aktywację układu renina-angiotensyna (5, 14, 15). Podczas gdy niektóre z tych efektów odnotowano jedynie u zwierząt, wyniki te budzą istotne wątpliwości dotyczące bezpieczeństwa stosowania dużych dawek fruktozy u ludzi.

W podsumowaniu, wskaźniki otyłości i cukrzycy były niskie, gdy całkowite spożycie fruktozy mieściło się w zakresie 25-40 g/d. Wnioski dotyczące bezpiecznych i rozsądnych ilości spożywanej fruktozy będą wymagały starannie kontrolowanych badań zależności dawka-odpowiedź w różnych populacjach, w tym u osób z zespołem metabolicznym, które są bardziej narażone na cukrzycę i choroby sercowo-naczyniowe, a nie zależeć od metaanaliz istniejących badań o mieszanej konstrukcji i czasie trwania. Badania kliniczne z interwencjami diety niskofruktozowej będą również przydatne w określaniu wpływu obniżenia spożycia fruktozy na wyniki metaboliczne.

RJJ i MS są wymienieni jako wynalazcy na oczekujących wnioskach patentowych związanych z blokowaniem wpływu fruktozy na zespół metaboliczny i chorobę nerek. RJJ jest również autorem książki „The Sugar Fix”, opublikowanej przez Rodale, Inc. LSG-L i MPL nie mieli osobistego ani finansowego konfliktu interesów.

FOOTNOTES

.