5 min
Ook gezonde mensen hebben hun insulineresistente fasen of momenten in het leven. Waarom helpt het hen maar worden anderen er ziek van? Diabeteskenner Dr. Frank van Berkum ontdekte een bijzonder antwoord bij de Indiase wetenschapper Milind Watve.
Insulineresistentie (IR) wordt in verband gebracht met vrijwel alle westerse welvaartsziekten. Dat is opmerkelijk want zowel gezonde pubers als zwangeren zijn insulineresistent. Het hoort bij hen. Hoe kan insulineresistentie dan tevens de voorbode zijn van diabetes, hart- en vaatziekten en zelfs kanker?
Agressie
Toen ik research deed voor mijn boek Het Hongerige Brein stuitte ik op de diplomat-soldier hypothese van Milind Watve. Volgens zijn theorie is insulineresistentie en het daarmee geassocieerde metabool-syndroom evolutionair verbonden met de regulering van agressie. Vele moleculaire mechanismen en metabole factoren die met agressie te maken hebben, verhogen de gevoeligheid voor insuline. Dat zorgt ervoor dat spieren en ons afweersysteem in staat van paraatheid worden gebracht voor het gevecht en letsels sneller worden gerepareerd. Omgekeerd draagt insulineresistentie bij aan reallocatie van energie naar het brein zodat minder krachtige individuen slimmere sociale technieken ontwikkelen om te overleven. Volgens Watve heeft insuline-resistentie een functie in de natuur en dus een evolutionair voordeel.
In dit draadje wil ik met Foodloglezers de betekenis van IR in biologische zin ontrafelen. Als we immers weten in welke situaties IR zinvol voor ons is en weten onder welke condities IR zich tegen ons keert, dan kunnen we wellicht maatregelen te treffen om die welvaartsziekten te ontlopen.
Selectieve resistentie
Glucose is de belangrijkste brandstof voor de cellen in ons lichaam. De bloedvaten die glucose vervoeren zijn als een pijpleiding voor gas. Ze vervoeren de energie (=glucose), maar hebben relatief weinig invloed op het verbruik daarvan door het lichaam.
Ons lichaam gebruikt meerdere methodes om energie over het lichaam te verdelen. Het aanbod kan worden aangepast door de bloeddoorstroming van weefsels te veranderen. De afname kan worden geregeld door desgewenst verbruikers tijdelijk af te sluiten. Het eerste geval is herkenbaar. Er wordt meer bloed rond gepompt, de bloedvaten verwijden zodat het aanbod groter wordt. Door bepaalde cellen tijdelijk minder toegankelijk te maken voor glucose, beschikken andere cellen en daaruit samengestelde weefsels over meer energie. Het selectief veranderen van de insulinegevoeligheid van weefsels maakt het dus mogelijk energie specifiek te sturen naar plaatsen waar die energie op dat moment het meest nodig is. Het mechanisme dat daar voor wordt gebruikt, is insulineresistentie.
Hoe dat werkt, is eenvoudig te begrijpen. Insuline is nodig om de voordeur van de cel open te doen zodat glucose naar binnen kan. Door die voordeur minder ver open te zetten kan er minder glucose worden opgenomen. De portier van die voordeur heet insuline. Als de cel minder gevoelig is voor insuline kan glucose minder gemakkelijk worden toegelaten tot de cel. In het geval van de lever is het zo dat door de levercellen minder gevoelig te maken voor insuline, zij minder glucose opnemen en zo is er meer energie beschikbaar voor het afweersysteem om infecties met meer energie te bestrijden. Op die manier functioneert insulineresistentie onder normale leefomstandigheden, zoals de puberteit, zwangerschap, stress en infecties. Toch hebben daarnaast ook type 2 diabetes, OSAS (slaapapneu), stoornissen in het vetmetabolisme, hoge bloeddruk, infertiliteit, hart- en vaatziekten en zelfs kanker een nauwe relatie met insulineresistentie. Die relatie is zelfs zodanig dat insulineresistentie wordt gezien als een belangrijke (co)factor bij het ontstaan van deze afwijkingen.
graphic: uit Het Hongerige Brein (Frank van Berkum)
Ectopisch vet
De resistentie voor insuline is een van de gevolgen van excessieve vetstapeling. Een chronisch overschot aan calorieën leidt onvermijdelijk tot vetstapeling op plaatsen waar normaal gesproken veel minder vet hoort te zitten. Zo krijgen obese mensen vrijwel allemaal een vette lever (Non Alcoholic Fatty Liver Disease). Normaal gesproken bevat een lever niet meer dan 2-7% vet, maar een vetlever bestaat voor meer dan 20 % uit vet. Dat vet (dia- en triaglycerol) bevindt zich niet alleen in de levercel (hepatocyt), maar ook in de spiercel (myocyt), hartspiercel (myocardiocyt) en zelfs in de insuline producende betacel (islet cell).
Die vetstapeling noemen we ectopisch vet en leidt tot een verstoorde celfunctie. In de hepatocyt gaat de ongewenste vetopslag gepaard met insulineresistentie. In dat geval luistert de levercel niet meer zo goed naar de portier - insuline - en produceert onnodig glucose. Dat proces van glucose productie heet gluconeogenese, en zo wordt van eiwitten en delen van het triglyceridenmolecuul glucose gemaakt. Een natuurlijk proces om een nuchtere te lage bloedsuiker te voorkomen (hypoglykemie). Een van de eerste verschijnselen van diabetes is een verhoogde nuchtere bloedsuiker door die ongewenste aanmaak van suikers door de lever. Een ander verschijnsel dat parallel optreedt met de aanwezigheid van ectopisch vet is de productie van meer vet (liponeogenese) door de hepatocyt. Dat is de reden dat diabetes patiënten zowel een hogere nuchtere glucose gehalte hebben als een hoger vetgehalte (met name triglyceriden) laten zien. Ook de betacel stapelt ectopisch vet en begint op dat moment minder insuline te produceren. Daardoor lopen ook de bloedsuikers (het glucose in het bloed) op na de maaltijden. Uiteindelijk raakt de betacel zo uitgeput dat er te weinig insuline wordt gemaakt om de hoge bloedsuikers te reguleren.
Door een strenge caloriebeperking is het mogelijk beide glucoseverhogende processen om te keren. Wanneer een diabetespatiënt in korte tijd meer dan 10 kilo afvalt (in bijvoorbeeld 8 weken) dan verdwijnt het ectopische vet in de lever- en de betacel. Dan neemt de eerst glucoseproductie in de lever af en na enkele weken komt de insulineproductie door de betacel weer langzaam op gang: ‘reversal of type 2 diabetes’.
Watve: insuline resistentie heeft een evolutionaire functie
De Indiase wetenschapper Watve heeft een boeiende theorie over de evolutionaire voordelen van insulineresistentie. Watve beschrijft 32 moleculaire mechanisme die of agressie bevorderend zijn en de insuline-gevoeligheid verhogen of factoren die agressie dempend zijn en de insulineresistentie verhogen. Zijn diplomats- en soldier-hypothese komt er op neer dat diplomats minder agressief zijn en vaker insulineresistent, want hun spieren en afweersysteem hebben minder energie nodig dan die van de soldiers. Daarom sluizen de diplomats de kostbare energie (in de oertijd hadden we nog geen supermarkten waar we altijd alles kunnen kopen wat we willen) naar hun hersenen. Want niet-agressief gedrag vereist meer en slimmere sociale vaardigheden en dus verbruikt het brein meer energie.
De soldiers daarentegen hebben een hoog testosteron en meer spiermassa, een snellere wondgenezing en verhoogde interesse in voedsel en voortplanting. Allemaal factoren die gepaard gaan met een verhoogde insulinegevoeligheid. Volgens de hypothese van Watve komt alle agressie uit de wens om voedsel te vergaren en voort te planten. Hoe agressiever, hoe meer kans op voedsel en meer nakomelingen. Ben je echter niet sterk, dan moet je slim zijn. Van oudsher worden de slimmerds niet dik - vanwege die ontbrekende supermarkten - maar zijn ze cerebraal. De dunnerds van weleer zijn de spierballen die wat minder in hun brein hebben. Een theorie die veel intellectuelen zal aanspreken.
Als Watve gelijk heeft, heeft IR niets met welvaartsziekten te maken. In dat geval is resistentie voor insuline slechts een innocent bystander, een ongelukkige samenloop van omstandigheden dus. Volgens wetenschapsjournalist Gary Taubes is IR echter de oorzaak van obesitas en de daaruit voortkomende moderne welvaartsziekten. Daar zou de discussie dan ook over moeten gaan: is insulineresistentie de oorzaak van diabetes of alleen maar het gevolg van wie we nu eenmaal evolutionair zijn? In het laatste - niet onmogelijke - geval moeten we domweg constateren dat we de verkeerde leefomgeving hebben gecreëerd.
NB: De artikelen van Milind Watve zitten achter een Pay-wall. De geïnteresseerde foodlogger die ze wil lezen, stuur ik ze met plezier. Mail me.
Fotocredits: Laurel & Hardy, twm1340
Dit artikel afdrukken
Agressie
Toen ik research deed voor mijn boek Het Hongerige Brein stuitte ik op de diplomat-soldier hypothese van Milind Watve. Volgens zijn theorie is insulineresistentie en het daarmee geassocieerde metabool-syndroom evolutionair verbonden met de regulering van agressie. Vele moleculaire mechanismen en metabole factoren die met agressie te maken hebben, verhogen de gevoeligheid voor insuline. Dat zorgt ervoor dat spieren en ons afweersysteem in staat van paraatheid worden gebracht voor het gevecht en letsels sneller worden gerepareerd. Omgekeerd draagt insulineresistentie bij aan reallocatie van energie naar het brein zodat minder krachtige individuen slimmere sociale technieken ontwikkelen om te overleven. Volgens Watve heeft insuline-resistentie een functie in de natuur en dus een evolutionair voordeel.
In dit draadje wil ik met Foodloglezers de betekenis van IR in biologische zin ontrafelen. Als we immers weten in welke situaties IR zinvol voor ons is en weten onder welke condities IR zich tegen ons keert, dan kunnen we wellicht maatregelen te treffen om die welvaartsziekten te ontlopen.
Selectieve resistentie
Glucose is de belangrijkste brandstof voor de cellen in ons lichaam. De bloedvaten die glucose vervoeren zijn als een pijpleiding voor gas. Ze vervoeren de energie (=glucose), maar hebben relatief weinig invloed op het verbruik daarvan door het lichaam.
Ons lichaam gebruikt meerdere methodes om energie over het lichaam te verdelen. Het aanbod kan worden aangepast door de bloeddoorstroming van weefsels te veranderen. De afname kan worden geregeld door desgewenst verbruikers tijdelijk af te sluiten. Het eerste geval is herkenbaar. Er wordt meer bloed rond gepompt, de bloedvaten verwijden zodat het aanbod groter wordt. Door bepaalde cellen tijdelijk minder toegankelijk te maken voor glucose, beschikken andere cellen en daaruit samengestelde weefsels over meer energie. Het selectief veranderen van de insulinegevoeligheid van weefsels maakt het dus mogelijk energie specifiek te sturen naar plaatsen waar die energie op dat moment het meest nodig is. Het mechanisme dat daar voor wordt gebruikt, is insulineresistentie.
Hoe dat werkt, is eenvoudig te begrijpen. Insuline is nodig om de voordeur van de cel open te doen zodat glucose naar binnen kan. Door die voordeur minder ver open te zetten kan er minder glucose worden opgenomen. De portier van die voordeur heet insuline. Als de cel minder gevoelig is voor insuline kan glucose minder gemakkelijk worden toegelaten tot de cel. In het geval van de lever is het zo dat door de levercellen minder gevoelig te maken voor insuline, zij minder glucose opnemen en zo is er meer energie beschikbaar voor het afweersysteem om infecties met meer energie te bestrijden. Op die manier functioneert insulineresistentie onder normale leefomstandigheden, zoals de puberteit, zwangerschap, stress en infecties. Toch hebben daarnaast ook type 2 diabetes, OSAS (slaapapneu), stoornissen in het vetmetabolisme, hoge bloeddruk, infertiliteit, hart- en vaatziekten en zelfs kanker een nauwe relatie met insulineresistentie. Die relatie is zelfs zodanig dat insulineresistentie wordt gezien als een belangrijke (co)factor bij het ontstaan van deze afwijkingen.
Ectopisch vet
De resistentie voor insuline is een van de gevolgen van excessieve vetstapeling. Een chronisch overschot aan calorieën leidt onvermijdelijk tot vetstapeling op plaatsen waar normaal gesproken veel minder vet hoort te zitten. Zo krijgen obese mensen vrijwel allemaal een vette lever (Non Alcoholic Fatty Liver Disease). Normaal gesproken bevat een lever niet meer dan 2-7% vet, maar een vetlever bestaat voor meer dan 20 % uit vet. Dat vet (dia- en triaglycerol) bevindt zich niet alleen in de levercel (hepatocyt), maar ook in de spiercel (myocyt), hartspiercel (myocardiocyt) en zelfs in de insuline producende betacel (islet cell).
Die vetstapeling noemen we ectopisch vet en leidt tot een verstoorde celfunctie. In de hepatocyt gaat de ongewenste vetopslag gepaard met insulineresistentie. In dat geval luistert de levercel niet meer zo goed naar de portier - insuline - en produceert onnodig glucose. Dat proces van glucose productie heet gluconeogenese, en zo wordt van eiwitten en delen van het triglyceridenmolecuul glucose gemaakt. Een natuurlijk proces om een nuchtere te lage bloedsuiker te voorkomen (hypoglykemie). Een van de eerste verschijnselen van diabetes is een verhoogde nuchtere bloedsuiker door die ongewenste aanmaak van suikers door de lever. Een ander verschijnsel dat parallel optreedt met de aanwezigheid van ectopisch vet is de productie van meer vet (liponeogenese) door de hepatocyt. Dat is de reden dat diabetes patiënten zowel een hogere nuchtere glucose gehalte hebben als een hoger vetgehalte (met name triglyceriden) laten zien. Ook de betacel stapelt ectopisch vet en begint op dat moment minder insuline te produceren. Daardoor lopen ook de bloedsuikers (het glucose in het bloed) op na de maaltijden. Uiteindelijk raakt de betacel zo uitgeput dat er te weinig insuline wordt gemaakt om de hoge bloedsuikers te reguleren.
Door een strenge caloriebeperking is het mogelijk beide glucoseverhogende processen om te keren. Wanneer een diabetespatiënt in korte tijd meer dan 10 kilo afvalt (in bijvoorbeeld 8 weken) dan verdwijnt het ectopische vet in de lever- en de betacel. Dan neemt de eerst glucoseproductie in de lever af en na enkele weken komt de insulineproductie door de betacel weer langzaam op gang: ‘reversal of type 2 diabetes’.
Watve: insuline resistentie heeft een evolutionaire functie
De Indiase wetenschapper Watve heeft een boeiende theorie over de evolutionaire voordelen van insulineresistentie. Watve beschrijft 32 moleculaire mechanisme die of agressie bevorderend zijn en de insuline-gevoeligheid verhogen of factoren die agressie dempend zijn en de insulineresistentie verhogen. Zijn diplomats- en soldier-hypothese komt er op neer dat diplomats minder agressief zijn en vaker insulineresistent, want hun spieren en afweersysteem hebben minder energie nodig dan die van de soldiers. Daarom sluizen de diplomats de kostbare energie (in de oertijd hadden we nog geen supermarkten waar we altijd alles kunnen kopen wat we willen) naar hun hersenen. Want niet-agressief gedrag vereist meer en slimmere sociale vaardigheden en dus verbruikt het brein meer energie.
De soldiers daarentegen hebben een hoog testosteron en meer spiermassa, een snellere wondgenezing en verhoogde interesse in voedsel en voortplanting. Allemaal factoren die gepaard gaan met een verhoogde insulinegevoeligheid. Volgens de hypothese van Watve komt alle agressie uit de wens om voedsel te vergaren en voort te planten. Hoe agressiever, hoe meer kans op voedsel en meer nakomelingen. Ben je echter niet sterk, dan moet je slim zijn. Van oudsher worden de slimmerds niet dik - vanwege die ontbrekende supermarkten - maar zijn ze cerebraal. De dunnerds van weleer zijn de spierballen die wat minder in hun brein hebben. Een theorie die veel intellectuelen zal aanspreken.
Als Watve gelijk heeft, heeft IR niets met welvaartsziekten te maken. In dat geval is resistentie voor insuline slechts een innocent bystander, een ongelukkige samenloop van omstandigheden dus. Volgens wetenschapsjournalist Gary Taubes is IR echter de oorzaak van obesitas en de daaruit voortkomende moderne welvaartsziekten. Daar zou de discussie dan ook over moeten gaan: is insulineresistentie de oorzaak van diabetes of alleen maar het gevolg van wie we nu eenmaal evolutionair zijn? In het laatste - niet onmogelijke - geval moeten we domweg constateren dat we de verkeerde leefomgeving hebben gecreëerd.
NB: De artikelen van Milind Watve zitten achter een Pay-wall. De geïnteresseerde foodlogger die ze wil lezen, stuur ik ze met plezier. Mail me.
Fotocredits: Laurel & Hardy, twm1340
Nog 3
Je hebt 0 van de 3 kado-artikelen gelezen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
Iedereen stressvrije feestdagen toegewenst. Naast fout eten word je hier namelijk ook - via insuline - vet van :-)
Eb en vloed zijn essentieel en een totale 24h belasting is veel minder 'schadelijk' dan een continue (dus zonder eb en vloed) belasting.
Ontstekingsstimulatie geeft wel zeker een aantal aspecten van MS of IR maar het kip en ei verhaal is nog steeds in discussie. Als je terug gaat naar Salsalan (di-salicylzuur zonder maag issues) heeft dit gunstige effecten, glucose, IR, lipiden. Maar buiten ontstekingsremming ook een effect op NO/ONOO cycle zover mijn kennis rijkt.
Absoluut, Dennis. Dat wil zeggen, de normale ochtendpiek verdwijnt. Er is geen eb en vloed meer, terwijl die dynamiek essentieel is. Maar als ik goed ben geïnformeerd blijft de totale 24-uurs belasting hoger.
Ik moet me verder verdiepen in de NO/ONOO cycle.
Ontsteking wordt voortdurend aangedragen als oorzaak, maar is een symptoom. Vandaar dat ontstekingsremmers als VIOXX consequent niet doen wat je ervan zou verwachten als je ontsteking als primair ziet.
Ter aanvulling bij mijn eerdere reactie over een biochemische vicieuze cirkel (NO/ONOO cycle) nog wat opmerkingen:
* Er wordt bij diabetici ook een een correlatie gevonden tussen de ratio van te tetrahydrobiopterin (BH4) en zijn metaboliet (BH2) en de wanddikte van de halsslagaderen. Zoals gezegd is BH4 een belangrijke speler in de beschreven vicieuze cirkel via de ontkoppelde eNOS.
* BH4 blijkt een glucose- en IR-verlagend effect te hebben bij ob/ob muizen.
* Ontregeling van HPA-as en overprikkeling van de NMDA receptor is onderdeel van de beschreven NO/ONOO cycle. Cortisone heeft bijvoorbeeld invloed op NO productie door iNOS, zie dit voorbeeld .
* De aardigheid van de NO/ONOO cycle hypothese vind ik dat het locale fenomenen (NO heeft een zeer korte halfwaardetijd) koppelt aan systemische effecten. Of deze vicieuze cirkel nu de hoofdrol speelt bij diabetes vraag ik mij af, maar het concept van zo'n vicieuze biochemische cirkel zou best eens een rol kunnen spelen.
Tot slot @Melchior, is er bij een verstoorde HPA-as niet juist vaak sprake van in eerste instantie verhoogde cortisol, maar later juist verlaagde cortisol? Dat laatste zou goed passen bij het effect van cortisol op iNOS, want een verlaagde cortisol zorgt voor verhoogde NO aanmaak wat kan leiden tot verhoogde aanmaak van de zeer reactieve peroxynitrite. Ook is cortisol in de basis sterk ontstekingsremmend en zou juist een verlaagde cortisol passen bij het beeld van systemische laaggradige inflammatie, wat ook bij diabetes wordt gezien en zelfs als oorzaak wordt aangewezen.
@Melchior, het is mindblowing stuff... ;-) letterlijk. Die gehele neurale integratieve kijk op de oorzaken en gevolgen van 'voeding' goed en slecht is in sommige gebieden redelijk onderzocht (eetpatronen en de psychologie zeg maar). Maar metabool in de kinderschoenen. Ik heb met de Groningers, de AMC-er (Herseninstituut) ed samengewerkt en op metabool gebied is er zoveel interessants gevonden. Helaas is de focus nu veel meer op welke neuronen, waar in de hypothalamus een signaal afgeven en welke celmechanismen dan weer aangezet worden. De systeem fysiologie met de hormonen en andere zaken wordt dan helaas weer wat uit het oog verloren.
Mooi gebied dat is zeker en daar 'moet' meer uitkomen.