Mariya Markova

• Dietary approaches contribute to the prevention and treatment of type 2 diabetes. High protein diets were shown to exert beneficial as well as adverse effects on metabolism. However, it is unclear whether the protein origin plays a role in these effects. The LeguAN study investigated in detail the effects of two high protein diets, either from plant or animal origin, in type 2 diabetic patients. Both diets contained 30 EN% protein, 40 EN% carbohydrates, and 30 EN% fat. Fiber content, glycemic index, and composition of dietary fats were similar in both diets. In comparison to previous dietary habits, the fat content was exchanged for protein, while the carbohydrate intake was not modified. Overall, both high protein diets led to improvements of glycemic control, insulin sensitivity, liver fat, and cardiovascular risk markers without remarkable differences between the protein types. Fasting glucose together with indices of insulin resistance were ameliorated by both interventions to varying extents but without significant differencesDietary approaches contribute to the prevention and treatment of type 2 diabetes. High protein diets were shown to exert beneficial as well as adverse effects on metabolism. However, it is unclear whether the protein origin plays a role in these effects. The LeguAN study investigated in detail the effects of two high protein diets, either from plant or animal origin, in type 2 diabetic patients. Both diets contained 30 EN% protein, 40 EN% carbohydrates, and 30 EN% fat. Fiber content, glycemic index, and composition of dietary fats were similar in both diets. In comparison to previous dietary habits, the fat content was exchanged for protein, while the carbohydrate intake was not modified. Overall, both high protein diets led to improvements of glycemic control, insulin sensitivity, liver fat, and cardiovascular risk markers without remarkable differences between the protein types. Fasting glucose together with indices of insulin resistance were ameliorated by both interventions to varying extents but without significant differences between protein types. The decline of HbA1c was more pronounced in the plant protein group, whereby the improvement of insulin sensitivity in the animal protein group. The high protein intake had only slight influence on postprandial metabolism seen for free fatty acids and indices of insulin secretion, sensitivity and degradation. Except for GIP release, ingestion of animal and plant meals did not provoke differential metabolic and hormonal responses despite diverse circulating amino acid levels. The animal protein diets led to a selective increase of fat-free mass and decrease of total fat mass, which was not significantly different from the plant protein diet. Moreover, the high protein diets potently decreased liver fat content by 42% on average which was linked to significantly diminished lipogenesis, free fatty acids flux and lipolysis in adipose tissue. Moderate decline of circulating liver enzymes was induced by both interventions. The liver fat reduction was associated with improved glucose homeostasis and insulin sensitivity which underlines the protective effect of the diets. Blood lipid profile improved in all subjects and was probably related to the lower fat intake. Reductions in uric acid and markers of inflammation further argued for metabolic benefits of both high protein diets. Systolic and diastolic blood pressure declined only in the PP group pointing a possible role of arginine. Kidney function was not altered by high protein consumption over 6 weeks. The rapid decrease of serum creatinine in the PP group was noteworthy and should be further investigated. Protein type did not seem to play a role but long-term studies are warranted to fully elucidate safety of high protein regimen. Varying the source of dietary proteins did not affect the mTOR pathway in adipose tissue and blood cells under neither acute nor chronic settings. Enhancement of whole-body insulin sensitivity suggested also no alteration of mTOR and no impairment of insulin sensitivity in skeletal muscle. A remarkable outcome was the extensive reduction of FGF21, critical regulator of metabolic processes, by approximately 50% independently of protein type. Whether hepatic ER-stress, ammonia flux or rather macronutrient preferences is behind this paradoxical finding remains to be investigated in detail. Unlike initial expectations and previous reports plant protein based diet had no clear advantage over animal proteins. The pronounced beneficial effect of animal protein on insulin homeostasis despite high BCAA and methionine intake was certainly unexpected assuming more complex metabolic adaptations occurring upon prolonged consumption. In addition, the reduced fat intake may have also contributed to the overall improvements in both groups. Taking into account the above observed study results, a short-term diet containing 30 EN% protein (either from plant or animal origin), 40 EN% carbohydrates, and 30 EN% fat with lower SFA amount leads to metabolic improvements in diabetic patients, regardless of protein source.…
• Ernährung stellt ein wichtiger Faktor in der Prävention und Therapie von Typ-2-Diabetes dar. Frühere Studien haben gezeigt, dass Hochproteindiäten 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 Hochproteindiäten, entweder tierischer oder pflanzlicher Herkunft, bei Typ-2-Diabetes Patienten untersucht. Beide Diäten enthielten 30 EN% Proteine, 40 EN% Kohlenhydrate und 30 EN% Fette. Der Anteil an Ballaststoffen, der glykämischer Index und die Fettkomposition waren in beiden Diäten ähnlich. Die Proteinaufnahme war höher, während die Fettaufnahme niedriger im Vergleich zu den früheren Ernährungsgewohnheiten der Probanden war. Insgesamt führten beide Diätinterventionen zu einer Verbesserung der glykämischen Kontrolle, der Insulinsensitivität, des Leberfettgehalts und kardiovaskulärer Risikomarkern ohne wesentliche Unterschiede zwischen den Proteintypen. In beidenErnährung stellt ein wichtiger Faktor in der Prävention und Therapie von Typ-2-Diabetes dar. Frühere Studien haben gezeigt, dass Hochproteindiäten 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 Hochproteindiäten, entweder tierischer oder pflanzlicher Herkunft, bei Typ-2-Diabetes Patienten untersucht. Beide Diäten enthielten 30 EN% Proteine, 40 EN% Kohlenhydrate und 30 EN% Fette. Der Anteil an Ballaststoffen, der glykämischer Index und die Fettkomposition waren in beiden Diäten ähnlich. Die Proteinaufnahme war höher, während die Fettaufnahme niedriger im Vergleich zu den früheren Ernährungsgewohnheiten der Probanden war. Insgesamt führten beide Diätinterventionen zu einer Verbesserung der glykämischen Kontrolle, der Insulinsensitivität, des Leberfettgehalts und kardiovaskulärer Risikomarkern ohne wesentliche Unterschiede zwischen den Proteintypen. In beiden Interventionsgruppen wurden die nüchternen Glukosewerte zusammen mit Indizes von Insulinresistenz in einem unterschiedlichen Ausmaß, jedoch ohne signifikante Unterschiede zwischen beiden Diäten verbessert. Die Reduktion von HbA1c war ausgeprägter in der pflanzlichen Gruppe, während sich die Insulinsensitivität mehr in der tierischen Gruppe erhöhte. Die Hochproteindiäten hatten nur einen geringfügigen Einfluss auf den postprandialen Metabolismus. Dies zeigte sich durch eine leichte Verbesserung der Indizes für Insulinsekretion, -sensitivität und –degradation sowie der Werte der freien Fettsäuren. Mit Ausnahme des Einflusses auf die GIP-Sekretion riefen die tierische und die pflanzliche Testmahlzeit ähnliche metabolische und hormonelle Antworten, trotz unterschiedlicher Aminosäurenzusammensetzung. Die tierische Hochproteindiät führte zu einer selektiven Zunahme der fettfreien Masse und Abnahme der Fettmasse, was nicht signifikant unterschiedlich von der pflanzlichen Gruppe war. Darüber hinaus reduzierten die Hochproteindiäten den Leberfettgehalt um durchschnittlich 42%. Die Reduktion des Leberfettgehaltes ging mit einer Verminderung der Lipogenese, der Lipolyse und des freien Fettsäure Flux einher. Beide Interventionen induzierten einen moderaten Abfall von Leberenzymen im Blut. Die Reduktion des Leberfetts war mit einer verbesserten Glukosehomöostase und Insulinsensitivität assoziiert. Blutlipide sanken in allen Probanden, was eventuell auf die niedrigere Fettaufnahme zurückzuführen war. Weiterhin waren die Spiegel an Harnsäure und Inflammationsmarkern erniedrigt unabhängig 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 beeinträchtigte Nierenfunktion durch die 6-wöchige Hochproteindiäten beobachtet unabhängig von der Herkunft der Proteine. Serumkreatinin war nur in der pflanzlichen Gruppe signifikant reduziert, was eventuell an dem geringen Kreatingehalt der pflanzlichen Nahrungsmittel liegen könnte. Jedoch sind längere Studien nötig, um die Sicherheit von Hochproteindiäten vollkommen aufklären zu können. Des Weiteren verursachte keine der Diäten eine Induktion des mTOR Signalwegs weder im Fettgewebe noch in Blutzellen. Die Verbesserung der Ganzkörper-Insulinsensitivität deutete auch auf keine Aktivierung von mTOR und keine Verschlechterung der Insulinsensitivität im Skeletmuskel hin. Ein nennenswerter Befund war die erhebliche Reduktion von FGF21, einem wichtigen Regulator metabolischer Prozesse, um ungefähr 50% bei beiden Proteinarten. Ob hepatischer ER-Stress, Ammoniumniveau oder die Makronährstoffpräferenz hinter dem paradoxen Ergebnis stehen, sollte weiter im Detail untersucht werden. Entgegen der anfänglichen Erwartung und der bisherigen Studienlage zeigte die pflanzlich-betonte Hochproteindiät keine klaren Vorteile gegenüber der tierischen Diät. Der ausgeprägte günstige Effekt des tierischen Proteins auf Insulinhomöostase trotz des hohen BCAA-Gehaltes war sicherlich unerwartet und deutet darauf hin, dass bei dem längeren 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 lässt sich sagen, dass eine 6-wöchige Diät mit 30 EN% Proteinen (entweder pflanzlich oder tierisch), 40 EN% Kohlenhydraten und 30 EN% Fetten mit weniger gesättigten Fetten zu metabolischen Verbesserungen bei Typ-2-Diabetes Patienten unabhängig von Proteinherkunft führt.…