@article{ManowskyCamargoKippetal.2016, author = {Manowsky, Julia and Camargo, Rodolfo Gonzalez and Kipp, Anna Patricia and Henkel, Janin and P{\"u}schel, Gerhard Paul}, title = {Insulin-induced cytokine production in macrophages causes insulin resistance in hepatocytes}, series = {American journal of physiology : Endocrinology and metabolism}, volume = {310}, journal = {American journal of physiology : Endocrinology and metabolism}, publisher = {American Chemical Society}, address = {Bethesda}, issn = {0193-1849}, doi = {10.1152/ajpendo.00427.2015}, pages = {E938 -- E946}, year = {2016}, abstract = {Overweight and obesity are associated with hyperinsulinemia, insulin resistance, and a low-grade inflammation. Although hyperinsulinemia is generally thought to result from an attempt of the beta-cell to compensate for insulin resistance, there is evidence that hyperinsulinaemia itself may contribute to the development of insulin resistance and possibly the low-grade inflammation. To test this hypothesis, U937 macrophages were exposed to insulin. In these cells, insulin induced expression of the proinflammatory cytokines IL-1 beta, IL-8, CCL2, and OSM. The insulin-elicited induction of IL-1 beta was independent of the presence of endotoxin and most likely mediated by an insulin-dependent activation of NF-kappa B. Supernatants of the insulin-treated U937 macrophages rendered primary cultures of rat hepatocytes insulin resistant; they attenuated the insulin-dependent induction of glucokinase by 50\%. The cytokines contained in the supernatants of insulin-treated U937 macrophages activated ERK1/2 and IKK beta, resulting in an inhibitory serine phosphorylation of the insulin receptor substrate. In addition, STAT3 was activated and SOCS3 induced, further contributing to the interruption of the insulin receptor signal chain in hepatocytes. These results indicate that hyperinsulinemia per se might contribute to the low-grade inflammation prevailing in overweight and obese patients and thereby promote the development of insulin resistance particularly in the liver, because the insulin concentration in the portal circulation is much higher than in all other tissues.}, language = {en} } @phdthesis{Markova2016, author = {Markova, Mariya}, title = {Metabolic and molecular effects of two different isocaloric high protein diets in subjects with type 2 diabetes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394310}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {x, 127}, year = {2016}, abstract = {Ern{\"a}hrung stellt ein wichtiger Faktor in der Pr{\"a}vention und Therapie von Typ-2-Diabetes dar. Fr{\"u}here Studien haben gezeigt, dass Hochproteindi{\"a}ten sowohl positive als auch negative Effekte auf den Metabolismus hervorrufen. Jedoch ist unklar, ob die Herkunft des Proteins dabei eine Rolle spielt. In der LeguAN-Studie wurden die Effekte von zwei unterschiedlichen Hochproteindi{\"a}ten, entweder tierischer oder pflanzlicher Herkunft, bei Typ-2-Diabetes Patienten untersucht. Beide Di{\"a}ten enthielten 30 EN\% Proteine, 40 EN\% Kohlenhydrate und 30 EN\% Fette. Der Anteil an Ballaststoffen, der glyk{\"a}mischer Index und die Fettkomposition waren in beiden Di{\"a}ten {\"a}hnlich. Die Proteinaufnahme war h{\"o}her, w{\"a}hrend die Fettaufnahme niedriger im Vergleich zu den fr{\"u}heren Ern{\"a}hrungsgewohnheiten der Probanden war. Insgesamt f{\"u}hrten beide Di{\"a}tinterventionen zu einer Verbesserung der glyk{\"a}mischen Kontrolle, der Insulinsensitivit{\"a}t, des Leberfettgehalts und kardiovaskul{\"a}rer Risikomarkern ohne wesentliche Unterschiede zwischen den Proteintypen. In beiden Interventionsgruppen wurden die n{\"u}chternen Glukosewerte zusammen mit Indizes von Insulinresistenz in einem unterschiedlichen Ausmaß, jedoch ohne signifikante Unterschiede zwischen beiden Di{\"a}ten verbessert. Die Reduktion von HbA1c war ausgepr{\"a}gter in der pflanzlichen Gruppe, w{\"a}hrend sich die Insulinsensitivit{\"a}t mehr in der tierischen Gruppe erh{\"o}hte. Die Hochproteindi{\"a}ten hatten nur einen geringf{\"u}gigen Einfluss auf den postprandialen Metabolismus. Dies zeigte sich durch eine leichte Verbesserung der Indizes f{\"u}r Insulinsekretion, -sensitivit{\"a}t und -degradation sowie der Werte der freien Fetts{\"a}uren. Mit Ausnahme des Einflusses auf die GIP-Sekretion riefen die tierische und die pflanzliche Testmahlzeit {\"a}hnliche metabolische und hormonelle Antworten, trotz unterschiedlicher Aminos{\"a}urenzusammensetzung. Die tierische Hochproteindi{\"a}t f{\"u}hrte zu einer selektiven Zunahme der fettfreien Masse und Abnahme der Fettmasse, was nicht signifikant unterschiedlich von der pflanzlichen Gruppe war. Dar{\"u}ber hinaus reduzierten die Hochproteindi{\"a}ten den Leberfettgehalt um durchschnittlich 42\%. Die Reduktion des Leberfettgehaltes ging mit einer Verminderung der Lipogenese, der Lipolyse und des freien Fetts{\"a}ure Flux einher. Beide Interventionen induzierten einen moderaten Abfall von Leberenzymen im Blut. Die Reduktion des Leberfetts war mit einer verbesserten Glukosehom{\"o}ostase und Insulinsensitivit{\"a}t assoziiert. Blutlipide sanken in allen Probanden, was eventuell auf die niedrigere Fettaufnahme zur{\"u}ckzuf{\"u}hren war. Weiterhin waren die Spiegel an Harns{\"a}ure und Inflammationsmarkern erniedrigt unabh{\"a}ngig von der Proteinquelle. Die Werte des systolischen und diastolischen Blutdrucks sanken nur in der pflanzlichen Gruppe, was auf eine potentielle Rolle von Arginin hinweist. Es wurden keine Hinweise auf eine beeintr{\"a}chtigte Nierenfunktion durch die 6-w{\"o}chige Hochproteindi{\"a}ten beobachtet unabh{\"a}ngig von der Herkunft der Proteine. Serumkreatinin war nur in der pflanzlichen Gruppe signifikant reduziert, was eventuell an dem geringen Kreatingehalt der pflanzlichen Nahrungsmittel liegen k{\"o}nnte. Jedoch sind l{\"a}ngere Studien n{\"o}tig, um die Sicherheit von Hochproteindi{\"a}ten vollkommen aufkl{\"a}ren zu k{\"o}nnen. Des Weiteren verursachte keine der Di{\"a}ten eine Induktion des mTOR Signalwegs weder im Fettgewebe noch in Blutzellen. Die Verbesserung der Ganzk{\"o}rper-Insulinsensitivit{\"a}t deutete auch auf keine Aktivierung von mTOR und keine Verschlechterung der Insulinsensitivit{\"a}t im Skeletmuskel hin. Ein nennenswerter Befund war die erhebliche Reduktion von FGF21, einem wichtigen Regulator metabolischer Prozesse, um ungef{\"a}hr 50\% bei beiden Proteinarten. Ob hepatischer ER-Stress, Ammoniumniveau oder die Makron{\"a}hrstoffpr{\"a}ferenz hinter dem paradoxen Ergebnis stehen, sollte weiter im Detail untersucht werden. Entgegen der anf{\"a}nglichen Erwartung und der bisherigen Studienlage zeigte die pflanzlich-betonte Hochproteindi{\"a}t keine klaren Vorteile gegen{\"u}ber der tierischen Di{\"a}t. Der ausgepr{\"a}gte g{\"u}nstige Effekt des tierischen Proteins auf Insulinhom{\"o}ostase trotz des hohen BCAA-Gehaltes war sicherlich unerwartet und deutet darauf hin, dass bei dem l{\"a}ngeren Verzehr andere komplexe metabolische Adaptationen stattfinden. Einen weiteren Aspekt stellt der niedrigere Fettverzehr dar, der eventuell auch zu den Verbesserungen in beiden Gruppen beigetragen hat. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass eine 6-w{\"o}chige Di{\"a}t mit 30 EN\% Proteinen (entweder pflanzlich oder tierisch), 40 EN\% Kohlenhydraten und 30 EN\% Fetten mit weniger ges{\"a}ttigten Fetten zu metabolischen Verbesserungen bei Typ-2-Diabetes Patienten unabh{\"a}ngig von Proteinherkunft f{\"u}hrt.}, language = {en} }