Ritka cukrok orvosi alkalmazásai: A D-allulóz lehetőségei a cukorbetegség és az elhízás kezelésében

Forrás: Glycoforum

2025. június 2.

Kensaku Fukunaga:

Ritka cukrok orvosi alkalmazásai: A D-allulóz lehetőségei a cukorbetegség és az elhízás kezelésében

Dr. Kensaku Fukunaga

Adjunktus, Endokrinológiai és Anyagcsere Tanszék, Orvostudományi Kar, Kagawa Egyetem

Dr. Fukunaga 2009-ben végzett a Kagawa Egyetem Orvostudományi Karán, majd 2018-ban fejezte be négyéves doktori képzését a Kagawa Egyetem Orvostudományi Doktori Iskolájában. Szakterülete az endokrinológia és az anyagcsere, klinikai gyakorlatban és kutatásban egyaránt részt vesz.

Kutatásai a ritka cukrok klinikai alkalmazására összpontosítanak a zsírszövet, az elhízás és a glükózanyagcsere összefüggésében; új kezelési stratégiákra a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegek számára, akiket metabolikus diszfunkcióval összefüggő zsírmájbetegség (MASLD) szövi; az életmódbetegségek prediktív tényezőinek azonosítására és értékelésére egészségügyi ellenőrzési adatok felhasználásával; valamint olyan problémamegoldó, tapasztalati tanulási programok („Future Classroom”) megvalósítására, amelyek célja a gyermekek életmódbetegségeinek megelőzése. Mindezek az erőfeszítések a társadalmi megvalósítás céljából végzett klinikai kutatásra irányulnak.

A Japán Belgyógyászati Társaság (JSIM) igazgatótanácsának minősített tagja, a JSIM (FJSIM) tagja, a JSIM által ösztöndíjas képzésre kinevezett orvos, a Japán Diabétesz Társaság diabetológusa és konzultáns diabetológusa, a Japán Endokrin Társaság igazgatótanácsának minősített endokrinológusa és okleveles endokrin oktatója, a Japán Orvosi Szövetség üzemorvosa.

 

Bevezetés

A cukorbetegség és az elhízással összefüggő anyagcserezavarok jelentős globális egészségügyi terhet jelentenek, ami rávilágít az innovatív terápiás stratégiák szükségességére.

Ezen állapotok kezelésének sarokköve az életmódváltás, beleértve az étrendet és a testmozgást.

A modern étkezési szokások által vezérelt túlzott cukorbevitel összefüggésben áll a cukorbetegség, az elhízás és a szív- és érrendszeri betegségek növekvő előfordulásával. (Referencia 1.) 

 

Ez felkeltette az érdeklődést a biztonságosabb cukoralternatívák iránt.

Míg a mesterséges édesítőszereket már vizsgálták az elhízás és a cukorbetegség kezelésében betöltött lehetséges előnyeik miatt (Ref 2.)

egyes tanulmányok szerint hátrányosan befolyásolhatják a glükózanyagcserét (R 3.) , ami szükségessé teszi használatuk gondos értékelését.

A D-allulóz, egy természetesen előforduló ritka cukor, ígéretes alternatívaként kapott figyelmet.

Klinikai kutatásaink arra utalnak, hogy a D-allulóz javíthatja a glükózanyagcserét 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél.

Ez az áttekintés összesíti a D-allulóz cukorbetegségre, elhízásra és zsíranyagcserére gyakorolt hatásaira vonatkozó jelenlegi bizonyítékokat, és felméri klinikai alkalmazásának lehetőségeit.

2. Ritka cukrok és D-allulóz: Áttekintés

2-1. A ritka cukrok meghatározása

A ritka cukrok monoszacharidok és származékaik, amelyek korlátozott mennyiségben fordulnak elő a természetben.

A kutatások számos biológiai aktivitást azonosítottak, amelyek ezekhez a cukrokhoz kapcsolódnak, ami potenciális egészségügyi előnyökre utal.

2-2. A D-allulóz tulajdonságai

A D-allulóz egy ritka, alacsony kalóriatartalmú cukor (0,4 kcal/g). Bár felszívódik a véráramba, nagy része a vizelettel ürül, így minimalizálva az energiaforrásként való szerepét.  (4.)

Bár a túlzott bevitel enyhe gyomor-bélrendszeri tüneteket okozhat, a maximális megfigyelhető káros hatás nélküli szint (NOAEL) 0,55 g/testtömegkg naponta5 , ami azt jelzi, hogy a D-allulóz általában biztonságos, ha az ajánlott határokon belül fogyasztják.

3. A D-allulóz glikémiás és elhízásgátló hatásainak mechanizmusai

3-1. A glikémiás kontroll mechanizmusa

A D-allulóz számos útvonalon keresztül csökkenti az étkezés utáni glükózszintet.

A vékonybélben gátolja az α-glükozidáz aktivitását, ezáltal csökkentve a glükóz és a fruktóz felszívódását.  (6.)

A májban fokozza a glükokináz expresszióját, elősegítve a glikogénszintézist, miközben gátolja a glükoneogenezist és a máj glükózfelszabadulását, ami jobb glikémiás kontrollhoz vezet. (7.)

Ezenkívül a D-allulóz javíthatja az inzulinérzékenységet és védő hatást gyakorolhat a hasnyálmirigy β-sejtjeire. (8.) 

Ezek a mechanizmusok együttesen a glükózszabályozásban betöltött sokrétű szerepére utalnak.

3-2. Az elhízás elleni hatások mechanizmusa

A D-allulóz segíthet a testsúlyszabályozásban az étvágy és az energia-anyagcsere modulálásával. Kimutatták, hogy fokozza a glukagonszerű peptid-1 (GLP-1) szekrécióját, amely a hipotalamuszba irányuló vagus afferens jelátvitelen keresztül csökkenti az étvágyat .

Továbbá, egyre több bizonyíték arra utal, hogy a D-allulóz elősegíti a fehér zsírszövet bézs zsírszövetté való átalakulását, ami a fokozott termogenezissel és energiafelhasználással jár.

Ez a bézs hatás a mitokondriális hőtermelés kulcsfontosságú szabályozójának, az 1-es szétkapcsoló proteinnek (UCP-1) a felregulációjához kapcsolódik.

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a D-allulóz több metabolikus útvonalon keresztül is hozzájárulhat a zsírcsökkentéshez, ami további vizsgálatokat indokol.

4. A D-allulóz hatásai az emberekre

4-1. Az étkezés utáni glükózszintre gyakorolt hatás egészséges és prediabéteszes egyéneknél

Humán vizsgálatok kimutatták, hogy a D-allulóz csökkenti az étkezés utáni glükózszintet mind egészséges egyéneknél, mind károsodott glükóztoleranciában szenvedőknél.

Egészséges alanyoknál a D-allulóz dózisfüggő módon csökkenti az étkezés utáni glükózszintet, miközben az inzulinelválasztást is modulálja.  (10-12.)

Károsodott glükóztoleranciában (prediabétesz) szenvedő egyéneknél 5 g D-allulóz fogyasztása egy tesztétkezés (425 kcal: 84,5 g szénhidrát, 13,3 g fehérje, 3,7 g zsír) jelentősen csökkentette az étkezés utáni vércukorszintet.  (13.)

Ezek az eredmények rávilágítanak a D-allulózra, mint potenciális étrendi beavatkozásra a glükózszabályozás javítására.

4-2. Hatások 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél: Új étrendi megközelítés

Klinikai hasznosságának felmérésére megvizsgáltuk, hogy a D-allulóz integrálható-e a cukorbetegség diétás terápiájába

 (14.)

Tanulmányunkban összehasonlítottunk egy hagyományos diabéteszes étrendet – ahol a kalóriabevitelt a testtömeg és a fizikai aktivitás alapján számították ki – egy módosított étrenddel, amely étkezésenként 8,5 g D-allulózt tartalmazott, azonos makrotápanyag- és kalóriaösszetételt tartva fenn.

A D-allulózzal dúsított diéta kiváló étkezés utáni glükóz-szupressziót mutatott 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél  (1. ábra).

 

Ez a tanulmány, amely elsőként alkalmazta a folyamatos glükózmonitorozást (CGM) a D-allulóz diétás terápiában való alkalmazásának értékelésére, alátámasztja annak innovatív táplálkozási stratégiájaként való potenciálját a cukorbetegség kezelésében.

1. ábra. D-allulózt tartalmazó diabéteszes terápiás diéta étkezés utáni vércukorszint-elnyomására gyakorolt hatása

 

Ez az ábra a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegek vércukorszintjének változását mutatja hagyományos diabéteszes étrend (szaggatott vonal) és D-allulózt tartalmazó diabéteszes étrend (folytonos vonal) fogyasztását követően.

A D-allulózt tartalmazó diéta szignifikánsan csökkentette az étkezés utáni vércukorszint-emelkedést reggeli, ebéd és vacsora után.

 

4-3. A cukorbetegség globális terhe és a ritka cukrok lehetőségei Ázsiában

Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) a D-allulózt „Generally Recognized as Safe” (GRAS) státusszal látta el, kiemelve az élelmiszer-összetevőként való biztonságosságát.

A cukorbetegség globális előfordulása növekszik, Ázsiában különösen gyors növekedés tapasztalható.

Malajziában például a cukorbetegség előfordulása folyamatosan növekszik.

Jelentős kihívást jelent a ramadán, amikor a muszlim betegek hajnaltól napnyugtáig böjtölnek (körülbelül 13 órán át).

Ez a böjtölési időszak a nappali hipoglikémia kockázatát hordozza magában, míg az iftár, a naplemente utáni étkezés, gyakran túlzott táplálékbevitelhez és az étkezés utáni, valamint az éjszakai hiperglikémia fokozott kockázatához vezet.

A probléma megoldása érdekében egy tanulmányt végeztünk 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeken a Ramadán alatt, amelyben a D-allulóz glikémiás ingadozásokra gyakorolt hatását vizsgáltuk CGM segítségével.   (15.)

Az eredmények az étkezés utáni glükózcsúcsok és a glükózgörbe alatti növekményes terület (iAUC) jelentős csökkenését mutatták az iftár után.

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a D-allulóz segíthet javítani a glikémiás kontrollt a Ramadán alatt ( 2. ábra).

Ez a kutatás kiemeli a D-allulózban rejlő lehetőségeket, mint új étrendi beavatkozást a cukorbetegség kezelésében, különösen kulturálisan specifikus környezetben, ahol a böjtölés által kiváltott glikémiás ingadozások jelentős egészségügyi kockázatot jelentenek.

2. ábra. A D-allóz étkezés utáni vércukorszint-csökkentő hatása iftár után

(a) A D-allóz csökkentette az étkezés utáni csúcs vércukorszintet iftár után.

(b) A vércukorszint-emelkedés görbe alatti területének növekedése (iAUC) szignifikánsan csökkent.

 

5. Jövőbeli irányok és kihívások

A D-allulóz ígéretes étrendi stratégiát jelent a cukorbetegség és az elhízás kezelésében, mivel képes csökkenteni az étkezés utáni glükózszintet, fokozni a GLP-1 szekréciót és elősegíteni a zsírégetést.

Természetes eredetű, alacsony kalóriatartalmú cukorként, amely potenciális anyagcsere-előnyöket kínál, összhangban van a modern fogyasztói preferenciákkal az egészségesebb alternatívák iránt.

További klinikai kutatásokra van szükség a terápiás hatékonyságának validálásához.

A hosszú távú metabolikus hatásait felmérő szigorú vizsgálatok kulcsfontosságúak lesznek az orvosi alkalmazások előmozdításához és a D-allulóznak a cukorbetegség és az elhízás kezelésében alkalmazott bizonyítékokon alapuló étrendi stratégiákba való integrálásához.

 

Referenciák

1.  Imamura F, O'Connor L, Ye Z, Mursu J, Hayashino Y, Bhupathiraju SN és mások. Cukorral édesített italok, mesterségesen édesített italok és gyümölcslevek fogyasztása és a 2-es típusú cukorbetegség előfordulása: szisztematikus áttekintés, metaanalízis és a populációnak tulajdonítható hányad becslése. BMJ. 2015. július;351:h3576.

2.  Gardner C, Wylie-Rosett J, Gidding SS, Steffen LM, Johnson RK, Reader D és mások. Nem tápláló édesítőszerek: jelenlegi használat és egészségügyi szempontok: az Amerikai Szívgyógyászati Társaság és az Amerikai Diabétesz Társaság tudományos közleménye. Diabetes Care. 2012. augusztus;35(8):1798–808.

3.  Suez J, Cohen Y, Valdés-Mas R, Mor U, Dori-Bachash M, Federici S és munkatársai. Nem tápláló édesítőszerek személyre szabott, mikrobiom által vezérelt hatásai az emberi glükóz toleranciára. Cell. 2022. szept.;185(18):3307-3328.e19.

4.  Tsukamoto I, Hossain A, Yamaguchi F, Hirata Y, Dong Y, Kamitori K és mások. A ritka cukor D-pszicóz bélből történő felszívódása, szervi megoszlása és vizelettel történő kiválasztása. Drug Des Devel Ther. 2014. okt.;8:1955–64.

5.  Iida T. A D-pszikóz maximális, nem hatékony szintjének becslése hasmenés kiváltásában emberekben. J Advd Food Ingred. 2007;10:15–19.

6.  Hishiike T, Ogawa M, Hayakawa S, Nakajima D, O'Charoen S, Ooshima H stb. Ritka cukor D-pszikóz transzepiteliális transzportja az emberi bélben. J Agric Food Chem. 2013. július;61(30):7381–6.

7.  Shintani T, Yamada T, Hayashi N, Iida T, Nagata Y, Ozaki N és munkatársai. Ritka cukorszirup, amely d-allulózt, de nem magas fruktóztartalmú kukoricaszirupot tartalmaz, részben a máj glükokináz transzlokációján keresztül tartja fenn a glükóz toleranciát és az inzulinérzékenységet Wistar patkányokban. J Agric Food Chem. 2017. április;65(13):2888–94.

8.  Hossain A, Yamaguchi F, Hirose K, Matsunaga T, Sui L, Hirata Y és mások. A ritka cukor D-pszicóz megakadályozza a cukorbetegség progresszióját és kialakulását a T2DM modellben, az Otsuka Long-Evans Tokushima zsíros patkányokban. Drug Des Devel Ther. 2015. jan.;9:525–35.

9.  Iwasaki Y, Sendo M, Dezaki K, Hira T, Sato T, Nakata M és mások. A GLP-1 felszabadulása és a vagus afferens aktiválása közvetíti a D-allulóz jótékony metabolikus és kronoterápiás hatásait. Nat Commun. 2018. január;9(1):113.

10.  Yuma T, Tokuda M, Nishimoto N, Yokoi H, Izumori K. Allulóz az étkezés utáni vércukorszint csökkentésére egészséges emberekben: Szisztematikus áttekintés és metaanalízis. PLoS One. 2023. április;18(4):e0281150.

11.  Buranapin S, Kosachunhanan N, Waisayanand N, Yokoi H, Tokuda M. A D-allulóz szacharózos itallal való együttes alkalmazása a glükóz toleranciára és az inzulinszintre thaiföldi egészséges önkéntesek körében. J Nutr Sci Vitaminol. 2024;70(3):203–9.

12.  Franchi F, Yaranov DM, Rollini F, Rivas A, Rivas Rios J, Been L és munkatársai. A D-allulóz hatása a glükóz toleranciára és az inzulinválaszra standard orális szacharóz terhelésre: egy prospektív, randomizált, keresztezett vizsgálat eredményei. BMJ Open Diabetes Res Care. 2021. február;9(1):e001939.

13.  Hayashi N, Iida T, Yamada T, Okuma K, Takehara I, Yamamoto T és munkatársai. Tanulmány a D-pszikóz étkezés utáni vércukorszint-csökkentő hatásáról borderline cukorbetegségben és a hosszú távú bevitel biztonságosságáról egészséges embereknél. Biosci Biotechnol Biochem. 2010;74(3):510–9.

14.  Fukunaga K, Yoshimura T, Imachi H, Kobayashi T, Saheki T, Sato S és munkatársai. Kísérleti vizsgálat a ritka D-allulóz cukrot tartalmazó cukorbetegek diétájának hatékonyságáról 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél: prospektív, randomizált, egyszeres vak, keresztezett vizsgálat. Nutrients. 2023. június;15(12):2802.

15.  Japar S, Fukunaga K, Kobayashi T, Imachi H, Sato S, Saheki T és munkatársai. Kísérleti tanulmány a D-allulóz hatásáról a posztprandiális glükózszintre 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél a ramadáni böjt alatt. Diabetol Metab Syndr. 2022. június;14(1):86.