AMINO ACID INGESTION STRONGLY ENHANCES INSULIN SECRETION IN PATIENTS WITH LONG-TERM TYPE 2 DIABETES

Van Loon LJ, Kruijshoop M, Menheere PP, Wagenmakers AJ, Saris WH, Keizer HA
Diabetes Care. 2003 Mar;26(3):625-30


ABSTRACT:

OBJECTIVE - Insulin secretion in response to carbohydrate intake is blunted in type 2 diabetic patients. However, it is not clear whether the insulin response to other stimuli, such as amino acids, is also diminished. Recently, we defined an optimal insulinoptropic mixture containing free leucine, phenylalanine, and a protein hydrolysate that substantially enhances the insulin response in healthy young subjects when coingested with carbohydrate. In this study, we aimed to investigate the insulinotropic capacity of this mixture in long-term type 2 diabetic patients. RESEARCH DESIGN AND METHODS - Ten type 2 diabetic patients (aged 59.1 +/- 2.0 years, BMI 26.5 +/- 0.7 kg/m(2)) and 10 healthy control subjects (58.8 +/- 2.1 years, 26.5 +/- 0.7 kg/m(2)) visited our lab twice, during which insulin responses were determined following ingestion of carbohydrate only (CHO) or carbohydrate with the free amino acid/protein mixture (CHO+PRO). All subjects received 0.7 g. kg(-1). h(-1) carbohydrate with or without 0.35 g. kg(-1). h(-1) of the amino acid/protein mixture. RESULTS - Insulin responses were dramatically increased in the CHO+PRO trial in both the type 2 diabetic and control groups (189 and 114%, respectively) compared with the CHO trial (P < 0.01). Plasma glucose, glucagon, growth hormone, cortisol, IGF-I, and IGF binding protein 3 responses were not different between trials within the 2-h time frame. CONCLUSIONS - The insulin secretory capacity in long-term type 2 diabetic patients is substantially underestimated, as the insulin response following carbohydrate intake can be nearly tripled by coingestion of a free amino acid/protein mixture. Future research should be performed to investigate whether such nutritional interventions can improve postprandial glucose disposal.

COMMENTO:

Nel diabete mellito di tipo 2 di lunga durata, l'iperglicemia può comportare una ridotta produzione e secrezione insulinica da parte delle cellule b delle isole di Langherans. Le ragioni di questa ridotta risposta insulinica non sono a tutt'ora completamente note.
In questo lavoro, Van Loon e colleghi hanno valutato se un pasto contenente una miscela di amino acidi lisato proteico era in grado di aumentare la secrezione insulinica in pazienti diabetici di tipo 2 con circa 10 anni di malattia. In questo studio, sia pazienti diabetici che controlli sani sono stati sottoposti a carico orale con carboidrati in presenza o in assenza di amino acidi/lisato proteico.
Dopo ingestione dei soli carboidrati, i pazienti diabetici mostrano una minore secrezione insulinica rispetto ai controlli, confermando la minor capacità di risposta insulinica da parte delle cellule b delle isole di Langherans. Quando alla assunzione di carboidrati veniva aggiunta la miscela di amino acidi/lisato proteico, la secrezione insulinica aumentava in entrambi i gruppi. Tale incremento era (rispetto alla secrezione indotta dai soli carboidrati) proporzionalmente maggiore (+189%) nei pazienti diabetici rispetto ai controlli sani (+114%), tuttavia tale incremento era in termini assoluti comparabile tra i due gruppi.
Dato che gli ormoni GH, IGF-1, cortisolo e la proteina IGF-BP3 sono in grado di modulare la secrezione insulinica, i loro livelli plasmatici sono stati valutati dopo ingestione di amino acidi e lisato proteico. Nessuna variazione è stata riscontrata nei loro livelli plasmatici rispetto alla condizione di sola assunzione di carboidrati.
In conclusione, gli Autori hanno dimostrato che la ingestione di amino acidi/lisato proteico può aumentare la secrezione insulinica in vivo. Tale dato indica che la ridotta secrezione insulinica a seguito della assunzione dei soli carboidrati è solo funzionale dato che può essere aumentata dall'ingestione di amino acidi e lisato proteico. Daltro canto, anche se percentualmente la secrezione insulinica indotta dalla miscela amino acidica risulta maggiore rispetto ai controlli sani, tale incremento non permette alla popolazione diabetica di raggiungere i valori di secrezione insulinica osservati nei controlli sani, e quindi non ripristina il divario funzionale osservato nei pazienti diabetici.

Fabio Pellegatta, Dipartimento di Scienze Farmacologiche, Milano