Я работаю в больнице вместе со своей исследовательской группой и наставником Дэвидом Людвиком. Мой исследовательский путь начался с изучения генетических форм ожирения, питания и различных диет, включая диеты с низким гликемическим индексом, низкой гликемической нагрузкой, низкоуглеводные, кетогенные и плотоядные диеты. Я проявляю особый интерес к низкоуглеводному питанию и исследованиям диабета 1 типа, поскольку считаю, что эта область недостаточно изучена. Исследования в этой области продвигаются довольно медленно, особенно при попытке разработать новые диетические подходы. Большая часть моей работы связана с обсуждением низкоуглеводных диет и проведением исследований по поддержанию низкоуглеводного образа жизни при соблюдении баланса между другими аспектами здоровья.
Исследования в области питания сложны. Хотя обсервационные исследования позволяют изучить популяции, придерживающиеся определенных диетических подходов, они часто подвержены влиянию других факторов и не могут установить причинно-следственную связь. Рандомизированные контролируемые исследования (РКИ), хотя и считаются золотым стандартом, трудно проводить для долгосрочных диетологических исследований. Чтобы ответить на важные вопросы о диете и обосновать медицинские рекомендации и политику, необходим комплексный подход с использованием различных методов исследования, включая популяционные науки, обсервационные исследования и РКИ.
Что касается диабета, то основной проблемой является либо недостаточная выработка инсулина, либо инсулинорезистентность, не позволяющая глюкозе поступать в клетки для метаболизма и хранения. При нарушении функции инсулина глюкоза остается в кровотоке, что приводит к высокому уровню сахара в крови, а клетки остаются недокормленными. Наиболее значительное и быстрое влияние на уровень глюкозы в крови оказывают углеводы, за ними следует белок. Некоторые аминокислоты из белка требуют инсулина для усвоения клетками, в то время как другие не зависят от инсулина. Жиры оказывают минимальное влияние на уровень глюкозы в крови. При диабете 1 типа, хотя он и не вызван ожирением, у пациентов со временем повышается риск развития ожирения и метаболического синдрома, возможно, из-за высоких доз инсулина при лечении. Всем пациентам требуется постоянный базальный уровень инсулина для обеспечения основных клеточных функций, при этом дополнительный инсулин необходим при приеме пищи, особенно с высоким содержанием углеводов.
Когда инсулин вводится подкожно, это приводит к менее эффективной потере жира по сравнению с естественной выработкой инсулина. Это связано с тем, что естественный инсулин поступает через воротную вену, достигая в первую очередь печени, где он оказывает мощное воздействие на регуляцию уровня глюкозы. У здоровых людей уровень инсулина выше всего в печени и ниже в периферической крови. Однако при подкожном введении инсулина эта закономерность меняется на противоположную – уровень инсулина выше в периферической крови и ниже в печени, поэтому для достижения аналогичного контроля уровня глюкозы в крови требуется больше инсулина. Несмотря на технологические достижения в области управления диабетом (непрерывные мониторы глюкозы, инсулиновые помпы), контроль уровня сахара в крови у детей остается неоптимальным. Основными проблемами являются:
- Постпрандиальная гликемия (уровень сахара в крови после еды)
- Непоследовательное болюсное питание (время и дозировка инсулина)
- Задержка действия инсулина (после инъекции проходит около часа)
- Трудности с определением времени введения доз инсулина за 15-30 минут до еды
- Различия в усвоении углеводов (гликемический индекс)
Современный подход к дозированию инсулина перед едой требует планирования приема пищи за 20 минут до еды, что зачастую нецелесообразно в повседневной жизни. Различные углеводы по-разному влияют на уровень сахара в крови, что добавляет еще один уровень сложности в управление глюкозой.
Употребление таких сахаросодержащих продуктов, как соки и тропические фрукты, влияет на уровень сахара в крови более значительно, чем такое же количество углеводов из нута или чечевицы. Непрерывный монитор глюкозы (CGM) измеряет уровень сахара в крови каждые пять минут и отправляет показания на приемник или мобильный телефон. Эти данные также могут быть переданы на инсулиновую помпу, чтобы помочь регулировать подачу инсулина. Типичные показания CGM, полученные в клинике, показывают, что уровень сахара в крови часто превышает целевой диапазон 70-180 мг/дл. Этот целевой диапазон, хотя и превышает нормальный уровень сахара в крови, учитывает колебания, вызванные диетой, и помогает предотвратить гипогликемию. Скачки сахара в крови часто возникают из-за пропущенных доз инсулина, неправильно рассчитанных углеводов или задержки введения инсулина.
Отличные показания CGM показывают, что большинство уровней сахара в крови находятся в пределах целевого диапазона, с предсказуемыми скачками после еды. Эти колебания отражают время, необходимое инсулину для снижения уровня сахара в крови после приема пищи. Системы замкнутого цикла (CGM, подключенные к инсулиновой помпе) позволяют добиться практически идеального контроля сахара в крови в период голодания. Однако после возобновления приема пищи колебания сахара в крови возобновляются, что подчеркивает важность питания. Несмотря на передовые технологии, контроль диабета остается сложной задачей. Цель для гемоглобина A1C (HbA1c), показателя долгосрочного контроля сахара в крови, – ниже 7%, чтобы свести к минимуму осложнения. Однако средний уровень HbA1c у детей и подростков в США значительно выше этой цели.
Уровень гемоглобина A1C 9,2 подвергает пациентов высокому риску долгосрочных осложнений. Сравнение данных 20-летней давности с современными показателями показывает, что состояние подростков и молодых людей с диабетом ухудшается, несмотря на совершенствование технологий. Возможно, это связано с тем, что передовые технологии создают иллюзию, что люди могут более гибко подходить к лечению диабета, что приводит к снижению внимания к питанию и другим важным факторам. Исследования показывают, что даже при использовании самых современных бионических систем поджелудочной железы только 20 % людей могут поддерживать уровень глюкозы в крови в целевом диапазоне (70-180) более 70 % времени.
Ночной контроль может быть хорошим, но управление уровнем глюкозы после приема пищи остается сложной задачей. У детей с диабетом 1 типа после нескольких лет лечения инсулином индекс массы тела, как правило, выше, чем у детей без диабета. Эта проблема усугубляется при интенсивной инсулинотерапии. Низкоуглеводные диеты показывают многообещающие результаты в лечении диабета 2 типа, улучшая контроль веса, уровень глюкозы в крови и метаболическое здоровье. Хотя некоторые исследования показывают снижение результатов с течением времени, хорошо контролируемые долгосрочные испытания демонстрируют устойчивые преимущества. Исторически сложилось так, что до изобретения инсулина ограничение углеводов было единственным методом лечения диабета. После появления инсулина диетические ограничения постепенно ослабли, но не из-за доказательств, подтверждающих это изменение, а из-за предпочтения пациентов к менее строгим диетам.
В ранних исследованиях ученые могли измерять дозы кетокислот, но не могли изучать более точные показатели, которые сегодня считаются важными. Позже произошел сдвиг в сторону низкожировых диет, и исследования низкоуглеводной диеты при диабете 1 типа были в значительной степени прекращены. В 1960-х годах в руководствах по диабету говорилось, что дети с диабетом 1-го типа имеют те же потребности в питании, что и здоровые дети, при условии, что их рацион покрывается инсулином. Однако современные измерения показывают, что такой упрощенный подход неадекватен для контроля уровня сахара в крови. Недавно медицинские общества начали обсуждать индивидуальный подход к количеству углеводов, но низкоуглеводные диеты все еще официально не рекомендованы для детей.
Несмотря на это, низкоуглеводные диеты набирают популярность среди пациентов с диабетом 1 типа. Некоторые пациенты отмечают улучшение контроля сахара в крови с помощью низкоуглеводной диеты, но сталкиваются с сопротивлением со стороны медицинских работников. Это сопротивление может быть вызвано отсутствием рекомендаций, ограниченными исследованиями безопасности или недостаточными знаниями об этом подходе. Основные надежды, возлагаемые на низкоуглеводную диету, включают: – Уменьшение колебаний уровня сахара в крови
- Снижение риска опасных эпизодов низкого уровня сахара в крови
- Улучшение когнитивных способностей
- Улучшение роста и развития
- Улучшение качества жизни
- Снижение бремени управления диабетом
Основные опасения включают: – Потенциальный повышенный риск гипогликемии
- Риски, связанные с физическими упражнениями без приема углеводов
- Эффективность глюкагона в экстренных ситуациях
- Возможный дефицит питательных веществ
- Социальные ограничения для детей
- Влияние повышенного потребления насыщенных жиров на метаболическое здоровье
Остаются вопросы о том, как кетоз может повлиять на здоровье мозга и может ли снижение воздействия инсулина улучшить такие показатели метаболического здоровья, как триглицериды и холестерин ЛПВП.
Опасения по поводу низкоуглеводных диет при диабете 1 типа включают потенциальный повышенный риск кетоацидоза и негативное влияние на уровень холестерина. Однако обзор 100-летних исследований выявил ограниченное количество исследований, напрямую связывающих потребление углеводов с контролем диабета. Исследования, в которых потребление углеводов разделялось на умеренное (130-250 г/день), низкое (51-130 г/день) и очень низкое (<50 г/день), показали уровень A1C 7-9 % в группах с умеренным и низким потреблением. В группе с очень низким содержанием углеводов, представленной в основном тематическими исследованиями и одним опросом 316 человек, уровень A1C находился в здоровом диапазоне 5%.
В этом исследовании люди, потреблявшие около 36 г углеводов в день в среднем в течение двух лет, продемонстрировали отличный гликемический контроль, в целом ниже целевых показателей ADA. Хотя уровень общего холестерина и ЛПНП был немного повышен в группе с очень низким содержанием углеводов, уровень ЛПВП и триглицеридов также был высоким, что потенциально обеспечивает защиту сердечно-сосудистой системы. Хотя уровень ЛПНП вызывает озабоченность, в крупном исследовании (DCCT) А1С и повышенные триглицериды были определены как более значимые факторы сердечно-сосудистого риска, чем ЛПНП. Приоритетное улучшение А1С и триглицеридов, даже при незначительном повышении ЛПНП, может быть полезным. Диабетический кетоацидоз (ДКА) маловероятен при пищевом кетозе, поскольку введение инсулина продолжается, предотвращая неконтролируемую выработку кетонов. Уровень кетоновых тел в крови при пищевом кетозе обычно колеблется от 0,5 до 3 миллимолей на литр (ммоль/л), иногда достигая 5 ммоль/л. ДКА обычно связан с уровнем выше 10 ммоль/л. В исследовании, проведенном 316 людьми, ДКА встречался редко. О гипогликемии сообщили три участника исследования.
Частота гипогликемии была ниже у людей, соблюдающих низкоуглеводную диету, по сравнению со стандартной популяцией диабетиков, хотя это может быть связано с высокой мотивацией участников. Что касается реакции на глюкагон, то в исследовании десяти взрослых людей с диабетом 1 типа, придерживающихся низкоуглеводной диеты, было отмечено снижение реакции глюкозы в крови на глюкагон. Тем не менее, увеличение было достаточным для восстановления нормального уровня глюкозы в крови, что позволяет предположить, что безопасность не была нарушена. В противоречивой серии случаев, в которой шесть детей сидели на низкоуглеводной диете, сообщалось о таких неблагоприятных результатах, как низкое потребление кальция и магния и плохой набор веса.
Однако в этих случаях присутствовали факторы, сбивающие с толку: одни прекратили прием инсулина, другие питались недостаточно, а у одного было расстройство пищевого поведения. При такой маленькой выборке и множестве переменных трудно приписать проблемы исключительно диете. Данные о росте детей с диабетом 1 типа, придерживающихся низкоуглеводной диеты, показали, что их темпы роста соответствовали типичным для детей с диабетом 1 типа. Значительную озабоченность вызывают отношения между пациентом и врачом. 42 % пациентов либо не соглашались, либо не обсуждали свой выбор диеты с лечащим врачом, ссылаясь на такие причины, как недостаточная осведомленность врача или боязнь конфликта. Интересно, что врачи в целом считали, что они поддерживают подходы пациентов, что указывает на пробел в общении, который потенциально может повлиять на лечение и безопасность пациентов.
В настоящее время проводятся исследования по изучению диетических вмешательств при диабете 1 типа, включая рандомизированное контролируемое исследование (РКИ) по сравнению низкоуглеводной диеты (5% углеводов, 75% жира, 25% белка) со стандартной диетой (50% углеводов, 30% жира, 20% белка) у молодых взрослых. Для оценки результатов используются непрерывные мониторы глюкозы, HbA1c, липиды и другие маркеры метаболического здоровья. Также проводится глюкагоновый тест и МРТ для оценки реакции на гипогликемию и потенциальных преимуществ кетонов в качестве топлива для мозга. В другом исследовании, которое начнется этой осенью, будет выясняться, может ли низкоуглеводная диета продлить ремиссию диабета у 50 детей.
В ходе этого исследования в течение девяти месяцев будут изучаться функции бета-клеток, гликемический контроль, состав микробиома и другие факторы. Гипотеза заключается в том, что кетогенная диета может положительно влиять на микробиом и уменьшать воспаление, тем самым защищая от аутоиммунитета бета-клеток. Исторические сведения о применении плотоядных диет при диабете существуют, в том числе отчет врача Ролло от 1797 года, который лечил двух пациентов плотоядной диетой и наблюдал улучшение контроля диабета и выживаемости. Впоследствии от этого подхода отказались с появлением инсулина в 1920 году. Опыт исследователя Арктики с диетой инуитов вдохновил его на годичный эксперимент, в ходе которого он и его друг употребляли только мясо и продукты животного происхождения, проходя физиологические тесты. Их здоровье оставалось на удивление крепким. Недавнее исследование 2000 самоидентифицированных плотоядных диетчиков (средняя продолжительность – один год, до 28 лет) показало, что 93 % из них придерживались диеты в первую очередь по состоянию здоровья. Участники были преимущественно из США, Австралии и Европы, представляли различные слои общества и в основном имели высокий образовательный статус. В группу входили мужчины, женщины, а также беременные и кормящие грудью.
В основном люди переходят на мясоедческую диету, чтобы улучшить свое здоровье. Среди общих целей – оптимизация состава тела, спортивных результатов, умственной активности, уровня энергии, а также устранение аллергии, проблем с кожей или аутоиммунных заболеваний. Диета плотоядных – это экстремальная форма низкоуглеводного питания, исключающая фитохимические вещества и потенциальные аллергены. Около 90 % участников регулярно едят красное мясо, а фрукты и овощи употребляют реже, чем раз в месяц. Примечательно, что треть участников не принимает витаминные добавки, но при этом не имеет признаков дефицита по сравнению с теми, кто их принимает. Только 3-5 % участников сообщили о побочных эффектах, в основном о проблемах с желудочно-кишечным трактом, таких как вздутие живота, диарея или запор. У некоторых наблюдались боли в мышцах или сыпь. Большинство участников отметили улучшение самочувствия: – управление хроническими заболеваниями
- Общее состояние здоровья
- Голод и тяга к еде
- Психическое здоровье
- Ясность, память и концентрация внимания
- Качество сна
- Сила и выносливость
- Уровень энергии
Что касается хронических заболеваний, то у большинства участников наблюдалось их улучшение или разрешение. Очень немногие сообщили об ухудшении симптомов, в основном липидного профиля. Наличие как положительных, так и отрицательных отзывов свидетельствует о честной обратной связи с участниками, что придает достоверность полученным данным.
Люди сообщали об улучшении хронических состояний здоровья, хотя эти данные были получены на основе самоотчетов и не измерялись объективно. Тем не менее, мы оценили некоторые объективные показатели, включая вес, ИМТ и уровень лабораторных исследований. Основные показатели до и после диеты: – ИМТ снизился с 27 до 24
- Общий холестерин повысился с 209 до 256
- ЛПНП увеличился со 126 до 175
- ЛПВП увеличился с 58 до 68
- Триглицериды снизились с 83 до 68
- Показатели A1C и CRP улучшились
- Функции печени и почек остались неизменными
Хотя это обсервационное исследование с ограничениями, большой размер выборки говорит о необходимости проведения дополнительных исследований.
Усиливают ли низкоуглеводные диеты расстройства пищевого поведения у детей с диабетом 1 типа?
Конкретных данных не существует. Ограничительные диеты и диабет в целом связаны с усилением расстройств пищевого поведения из-за постоянного внимания к питанию и контролю инсулина. Низкоуглеводные диеты могут либо усугубить эту проблему, либо помочь, стабилизировав уровень сахара в крови и уменьшив проблемы с выбором времени введения инсулина.
Как насчет использования метформина в лечении диабета 1 типа?
Метформин чаще всего используется у взрослых, но редко у детей. Он полезен для пациентов с необычно высокой потребностью в инсулине, но обычно не назначается детям, придерживающимся здоровой диеты с умеренной потребностью в инсулине. Некоторые спортсмены с диабетом 1 типа, придерживающиеся низкоуглеводной диеты, отмечают, что им требуется в два раза больше инсулина для контроля гипергликемии, если они не принимают инсулин перед тренировкой.
Физические упражнения и сахар крови у детей на низкоуглеводной диете
Дети на высокоуглеводных диетах, которые занимаются спортом, часто испытывают низкий уровень сахара в крови и нуждаются в дополнительном приеме сахара. Те, кто придерживается низкоуглеводной диеты, обычно поддерживают более стабильный уровень сахара в крови и меньше подвержены риску гипогликемии. Некоторые испытывают гипергликемию из-за всплесков адреналина, что может потребовать введения инсулина. Некоторые поставщики низкоуглеводных продуктов используют бета-блокаторы, чтобы справиться с этими скачками адреналина.Белок и диабет 1 типа
Добавление белка полезно для подростков, которые часто не получают его в достаточном количестве. Ограничение белка редко необходимо подросткам с диабетом, поскольку тяжелые заболевания почек в этой возрастной группе встречаются редко. Необходимость ограничения белка остается спорной в литературе.
Дозировка инсулина при строгой/карниворной диете
Для пациентов с диабетом 1 типа, придерживающихся строгой или плотоядной диеты, средняя доза инсулина составляет примерно 0,3 ЕД на килограмм веса в день, что примерно на одну треть – половину от типичной дозы для детей.
Диабет 2 типа у подростков
Исследование Today показывает, что у подростков с диабетом 2 типа и инсулинорезистентностью к молодому возрасту часто нарушается функция почек и развиваются сердечно-сосудистые заболевания. Несмотря на то, что в настоящее время лечение в значительной степени сосредоточено на лекарственных препаратах, включая GLP-1, существует необходимость включения диетологических вмешательств в протоколы лечения.
Управление уровнем глюкозы в крови
Контроль уровня глюкозы в крови требует управления как входом, так и выходом. В то время как в настоящее время медицина сосредоточена в основном на управлении выходом, диетические вмешательства могут стать ценным дополнением к существующим методам лечения.
Исследования в области диетологии финансируются не слишком активно, и это имеет свои ограничения. Потенциально интересным исследованием может стать сочетание бионической поджелудочной железы с низкоуглеводной диетой. При употреблении пищи с высоким содержанием углеводов и жиров требуется больше инсулина. Однако употребление жиров без углеводов может не требовать такой же корректировки инсулина. Это может быть связано с тем, как углеводы и жиры взаимодействуют в процессе усвоения, возможно, с участием цикла Рэндла. Для лечения гипогликемии по-прежнему необходимы быстродействующие углеводы, но их количество зависит от состояния инсулина. Традиционные рекомендации предполагают 10-15 граммов глюкозы, но для тех, кто придерживается низкоуглеводной диеты, часто достаточно всего 2-4 граммов для коррекции низкого уровня.
