Glucides contre graisses et protéines: qui provoque le plus de libération d'insuline?

Une nouvelle étude publiée dans Cell Metabolism met en lumière la manière dont différents macronutriments (glucides, protéines et lipides) peuvent influencer la sécrétion d’insuline.

L’étude a examiné les réponses à l’insuline dans les îlots pancréatiques de donneurs décédés, avec ou sans diabète de type 2, et dans les îlots pancréatiques dérivés de cellules souches.

Les îlots pancréatiques sont de petits groupes de cellules du pancréas, notamment des cellules bêta, qui jouent un rôle clé dans la régulation de la glycémie en produisant des hormones telles que l'insuline et le glucagon en réponse aux nutriments.

On sait depuis longtemps que les glucides ont un impact significatif sur la glycémie, provoquant une poussée d’insuline, tandis que les protéines ont un effet modéré et les graisses ont un effet immédiat minime.

Cependant, cette étude suggère que la sécrétion d’insuline en réponse aux nutriments pourrait être plus complexe et individualisée qu’on ne le pensait auparavant.

Pour la première fois, des chercheurs ont identifié des sous-ensembles d’îlots pancréatiques humains qui présentaient une plus grande réponse à l’insuline aux protéines ou aux graisses qu’aux glucides.

Bien que les études en laboratoire sur les îlots pancréatiques ne soient pas forcément transposables directement aux personnes vivantes, les résultats pourraient avoir des implications importantes pour les futures stratégies nutritionnelles personnalisées visant à mieux contrôler la glycémie, améliorant ainsi les résultats globaux en matière de santé.

Effet de chaque macronutriment sur les réponses à l'insuline

Des chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique ont étudié la manière dont les îlots pancréatiques humains sécrètent de l’insuline en réponse à différents nutriments.

Entre 2016 et 2022, les chercheurs ont étudié les îlots pancréatiques de 140 donneurs décédés d’âges différents, y compris ceux atteints et non atteints de diabète de type 2.

Ils ont exposé les îlots au glucose (glucides), aux acides aminés (protéines) et aux acides gras (graisses), surveillant la sécrétion d’insuline.

Les chercheurs ont également analysé les changements dans l’expression génétique des cellules pancréatiques de donneurs atteints et non atteints de diabète de type 2 afin de comprendre leur impact sur la production d’insuline.

Grâce au séquençage de l'acide ribonucléique (ARN) et à l'analyse protéomique, ils ont mesuré plus de 20 000 ARNm et environ 8 000 protéines. Cela leur a permis d'évaluer la relation entre la production d'insuline et les variations d'expression génétique dans des échantillons d'îlots pancréatiques.

Les macronutriments induisent des réponses insuliniques uniques dans les cellules pancréatiques

Selon les connaissances actuelles, la plupart des îlots donneurs ont montré la réponse insulinique la plus forte au glucose, une réponse modérée aux acides aminés et une faible réponse aux acides gras.

Comme prévu, par rapport aux îlots de donneurs non diabétiques, les îlots de donneurs diabétiques de type 2 présentaient moins de cellules bêta productrices d’insuline, un pic d’insuline retardé en réponse à une glycémie élevée et une réponse glycémique globalement plus faible.

Bien que la plupart des résultats étaient prévisibles, certains résultats ont été surprenants.

Environ 9 % des îlots pancréatiques donneurs ont répondu plus fortement aux protéines qu’aux glucides, et 8 % ont répondu plus fortement aux graisses.

Les îlots qui répondaient le plus fortement aux protéines provenaient souvent de donneurs atteints de diabète de type 2, mais présentaient des glycémies à long terme (mesurées par l'HbA1c) similaires à celles des autres. Cependant, cette réponse accrue aux protéines était associée à des temps de culture plus longs en laboratoire.

En revanche, les îlots qui réagissaient plus fortement aux lipides provenaient généralement de donneurs présentant des valeurs d'HbA1c plus faibles, mais étaient par ailleurs similaires à celles des autres donneurs. Les chercheurs émettent l'hypothèse que cette réponse aux lipides pourrait être liée à l'immaturité des cellules bêta, observée dans les îlots dérivés de cellules souches immatures.

Pour étudier l'origine de ces variations, ils ont comparé les caractéristiques des donneurs et n'ont constaté aucune différence d'indice de masse corporelle (IMC) ni d'âge. Cependant, ils ont observé des différences entre les sexes dans les réponses à l'insuline.

Plus précisément, par rapport aux hommes, les îlots des donneuses féminines sécrétaient moins d’insuline en réponse à une exposition modérée au glucose, ce qui signifie que leurs cellules étaient moins efficaces pour produire de l’insuline.

Cela pourrait être lié aux différences connues entre les sexes dans le diabète, mais les raisons de ce phénomène restent à déterminer.

Comment les résultats peuvent-ils être appliqués aux personnes vivantes?

Évoquant la pertinence potentielle pour les personnes vivantes, le Dr Jason Fung, médecin et auteur à succès de The Obesity Code et de The Diabetes Code, qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré: « Les donneurs décédés sont considérés comme représentatifs de la population générale. C'est une hypothèse raisonnable, mais pas nécessairement vraie. »

Le Dr Thomas M. Holland, médecin-scientifique et professeur associé au RUSH Institute for Healthy Aging de l'Université RUSH, qui n'a pas non plus participé à l'étude, a fourni des détails supplémentaires.

« Les résultats de l'étude sur les îlots de donneurs décédés offrent des informations vraiment précieuses sur la production d'insuline en réponse à différents macronutriments [mais] il existe des limites à la traduction directe de ces résultats aux personnes vivantes », a-t-il déclaré à MNT.

L'environnement interne des organismes vivants, notamment des facteurs tels que la circulation sanguine, les niveaux d'hormones de signalisation et les interactions avec le système nerveux, peut influencer les réponses insuliniques et peut différer de l'environnement « isolé » des îlots bêta. Bien que l'étude souligne une variabilité interindividuelle, les êtres humains subissent des influences supplémentaires, telles que le mode de vie, l'alimentation, le stress et l'activité physique, qui peuvent moduler davantage nos réponses insuliniques.

« De plus, les donneurs décédés peuvent ne pas représenter parfaitement la population en bonne santé, surtout s’ils souffraient de maladies sous-jacentes susceptibles d’affecter la fonction pancréatique », a-t-il noté.

Les auteurs de l’étude ont également reconnu les limites de l’application de leurs résultats, comme l’absence de diagnostics confirmés de diabète de type 2 chez les donneurs d’organes et l’absence d’essais cliniques sur l’homme pour confirmer leurs conclusions.

Quelles implications cela a-t-il pour les médecins en exercice et le public?

« Les résultats de cette étude ouvrent la possibilité d'un plan de soins diététiques plus individualisé pour traiter le diabète », a déclaré Sheri Gou, RDN, CDCES, diététicienne agréée, spécialiste certifiée en soins et éducation du diabète et propriétaire de The Plant Strong Dietitian, qui n'a pas participé à l'étude.

Fung a également souligné que les résultats de cette étude pourraient avoir des implications importantes sur les choix alimentaires.

« L'insuline peut entraîner une prise de poids, et pour la plupart des gens, réduire leur consommation de glucides raffinés est un excellent moyen de réduire leur taux d'insuline et de favoriser la perte de poids. Mais pour certaines personnes, un régime pauvre en graisses peut être plus efficace », a-t-il expliqué.

Les auteurs de l'étude, quant à eux, ont suggéré, d'après leurs résultats, que les régimes riches en protéines pourraient être bénéfiques pour les personnes atteintes de diabète de type 2. Ils ont toutefois souligné la nécessité de recherches plus approfondies.

En fin de compte, « les régimes traditionnels contre le diabète se concentrent sur le contrôle des glucides en fonction du lien bien établi entre le glucose et la sécrétion d'insuline, en particulier à partir des céréales raffinées et du sucre », mais cette étude suggère la nécessité d'approches individualisées basées sur les réponses individuelles à l'insuline à différents macronutriments, a déclaré Holland.

« La différence est en grande partie déterminée génétiquement, comme l’indique l’étude », a convenu Fung.

À ce sujet, Gou a déclaré: « À l’avenir, il pourrait y avoir des tests génétiques qu’un médecin pourra utiliser pour déterminer le meilleur ratio de macronutriments pour la réponse à l’insuline d’un individu. »

En attendant, Holland conseille de suivre les recommandations alimentaires actuelles et d'être ouvert aux ajustements. Collaborez étroitement avec votre médecin traitant ou votre diététicien pour déterminer les habitudes alimentaires et les changements de mode de vie les mieux adaptés à vos besoins spécifiques en matière de glycémie et de santé optimale.