Intervalni trening 'preoblikuje' jetru i smanjuje inzulinsku rezistenciju kod dijabetesa tipa 2

Znanstveni izvještaji predstavljaju predkliničku studiju: osam tjedana visokointenzivnog intervalnog treninga (HIIT) kod štakora s induciranim dijabetesom tipa 2 smanjilo je inzulinsku rezistenciju i „poboljšalo“ metabolizam jetre. Ključni igrač je relativno novi adipokin speksin (SPX): njegova razina u serumu i jetri povećala se tijekom HIIT-a, a uz njega se povećala i ekspresija GALR2 receptora i metaboličkih regulatora povezanih s lipolizom i mitohondrijskom funkcijom u jetri. Autori to pažljivo formuliraju: to su asocijacije, ali se dobro uklapaju u ideju da je dio koristi od treninga kod dijabetesa posredovan osi speksin → jetra.

Pozadina studije

Inzulinska rezistencija u jetri jedan je od središnjih „pokretača“ dijabetesa tipa 2: jetra nastavlja proizvoditi glukozu (glukoneogeneza) i sintetizirati masti (lipogeneza) čak i kada inzulinski signal kaže „stani“. Za modeliranje ovog stanja u predkliničkim studijama često se koristi režim prehrane s visokim udjelom masti + niska doza streptozotocina (HFD+STZ) kod štakora: pretilost i upala iz HFD-a pomiču metabolizam, a STZ djelomično „veže“ β-stanice, približavajući fenotip kasnim fazama dijabetesa tipa 2. Ovo je utvrđen i široko korišten model, iako njegova točna sličnost s ljudskim dijabetesom tipa 2 ovisi o preostaloj masi β-stanica i režimu indukcije.

Tjelesna aktivnost jedan je od načina „resetiranja“ osjetljivosti na inzulin bez lijekova. Intervalni trening visokog intenziteta (HIIT) privukao je mnogo pozornosti: u brojnim studijama poboljšao je glikemijsku kontrolu i inzulinsku rezistenciju jetre/masti, ne samo zbog gubitka težine, već i putem molekularnih putova energije (AMPK, SIRT-1, PGC-1α) i mitohondrijske biogeneze; kod ljudi, brzi intervali povećavaju nuklearni PGC-1α nakon akutne sesije. S obzirom na to, logično je provjeriti utječe li HIIT i na jetrene čvorove glukoneogeneze/metabolizma lipida.

Zasebna „nova varijabla“ je speksin (SPX), peptid/adipokin od 14 aminokiselina povezan s regulacijom energije, apetita i metabolizma lipida putem GALR2/3 receptora. Njegova ekspresija opisana je u jetri, masnom tkivu, skeletnim mišićima i drugim organima; kod ljudi je nizak SPX povezan s pretilošću i dijabetesom tipa 2, dok trening tjelovježbom povećava cirkulirajući SPX (prikazano i u aerobnim/protokolima otpora i kod starijih osoba). U staničnim i životinjskim modelima, SPX potiskuje glukoneogenezu i lipogenezu te podržava lipolizu i mitohondrijske programe (PPARα/PGC-1α/CPT1A), što ga čini kandidatom za medijator koristi od treninga.

Novi rad u časopisu Scientific Reports spaja ove stavove: koristeći HFD+STZ model, autori testiraju smanjuje li 8 tjedana HIIT-a inzulinsku rezistenciju i negativne promjene u jetri (glukoneogeneza, lipogeneza) te je li to popraćeno aktivacijom SPX→GALR2 osi i metaboličkih regulatora (AMPK/SIRT-1/PGC-1α/PPARα/CPT1A). Ovaj dizajn pomaže razumjeti je li povećanje SPX-a tijekom treninga jednostavno pokazatelj poboljšanja ili dio mehanističkog „lanca“ koji povezuje HIIT s poboljšanim metabolizmom jetre.

Kako je studija provedena

U eksperimentu je sudjelovalo 28 mužjaka Wistar štakora, podijeljenih u 4 skupine: zdrava kontrola, dijabetes bez treninga, HIIT kod zdravih i HIIT kod dijabetesa (prema modelu HFD + niska doza streptozotocina). HIIT protokol trajao je 8 tjedana: 4-10 intervala po sesiji - 2 minute pri 80-100% individualnog Vmax i 1 minuta pri maloj brzini; Vmax je određivan koracima i ponovno izračunavan svaka dva tjedna. Procijenjeni su glukoza natašte, inzulin, HOMA-IR/HOMA-β i QUICKI indeksi, indeksi upale/oksidativnog stresa, a u jetri su izmjerene razine SPX, GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A (lipoliza/mitohondrije) i PEPCK, G6Pase (glukoneogeneza), ACC, FAS, SREBP-1c (lipogeneza).

Što su otkrili: metaboličko „restrukturiranje“ na bolje

Dijabetesni štakori koji su izvodili HIIT, u usporedbi s dijabetičnim životinjama koje nisu trenirale, pokazali su:

• Bolji glikemijski indeksi: niži HOMA-IR, viši HOMA-β i QUICKI; smanjena glukoza natašte.
• Pomak u ekspresiji jetre prema „sagorijevanju masti“: viši SPX i GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A; niži enzimi glukoneogeneze PEPCK, G6Pase i enzimi lipogeneze ACC, FAS, SREBP-1c.
• Protuupalni i antioksidativni profil: smanjeni upalni markeri i povećana antioksidativna aktivnost u jetri. Autori opisuju „općeniti učinak koji potiče zdravlje“ na tkivo jetre.

Drugim riječima, HIIT kod dijabetičkih štakora istovremeno inhibira glukoneogenezu i lipogenezu te pojačava lipolizu i mitohondrije, što je u skladu sa smanjenjem inzulinske rezistencije. Na molekularnoj razini, to je popraćeno povećanjem specxin signalizacije.

Zašto je specxin uključen i kakve veze jetra ima s tim?

Spexin je peptid iz masnog tkiva koji se veže na galaninske receptore 2/3. U kliničkim opažanjima, nizak SPX povezan je s pretilošću, inzulinskom insuficijencijom i dijabetesom tipa 2; tjelesna aktivnost povećava njegove razine. Mehanistički, SPX može smanjiti glukoneogenezu i lipogenezu te održavati lipolizu, kao i povećati ekspresiju CPT1A, PPARα, PGC-1α. U novom radu, na pozadini HIIT-a kod dijabetičkih štakora, SPX i GALR2 su se povećali u jetri - to je u skladu s poboljšanjima metabolizma i osjetljivosti na inzulin, iako uzročno-posljedična veza zahtijeva izravne intervencije u SPX signalizaciji.

Kako ovo mijenja sliku o prednostima HIIT-a kod dijabetesa

Odavno je poznato da su intervalni protokoli često učinkovitiji od umjerenog kardio treninga za kontrolu glikemije. Novi detalj je jetrena komponenta ove koristi: HIIT ne samo da trenira mišiće, već i „uči“ jetru da proizvodi manje glukoze i masti te da aktivnije oksidira masne kiseline, dijelom putem osi SPX→GALR2 i čvorova AMPK/SIRT-1/PGC-1α. To pomaže povezati klasična poboljšanja HOMA/QUICKI indeksa sa specifičnim ciljevima jetre.

Gdje je ovdje praktični smisao (i oprez)?

Ovo je predklinički rad, ali pruža smjernice za buduće translacijske korake.

• Što tražiti u klinici: SPX u krvi kao potencijalni marker odgovora na trening; putevi jetre AMPK/SIRT-1/PGC-1α kao točke farmakološke sinergije s terapijom vježbanjem.
• Koja je vrsta opterećenja proučavana: kratki intervali od 2 min "brzo" / 1 min "sporo" pri 80-100% individualne maksimalne brzine - to su "vrhovi" koji bi mogli najviše pomaknuti SPX. (Ovo je opis protokola kod štakora, a ne gotov program za ljude.)
• Ograničenja: štakori ≠ ljudi; veličina uzorka n=7 po skupini; nema izravne blokade SPX/GALR2, pa je SPX još uvijek komarker, a ne dokazan uzrok. Potrebna su randomizirana kontrolirana ispitivanja na ljudima s objektivnim markerima jetre i stratifikacijom prema vrsti vježbanja.

Što sljedeće provjeriti

• Provedite SPX intervencije (antagonisti/agonisti, knockout/prekomjerna ekspresija) tijekom HIIT-a kako biste razjasnili uzročnost.
• Provesti hipotezu u malim kliničkim pilotnim istraživanjima: HIIT vs. umjerena aerobika, dinamika SPX-a, inzulinska rezistencija i masnoća u jetri (MR spektroskopija/elastografija).
• Procijeniti dugoročni učinak i „doziranje“ HIIT-a (učestalost/intenzitet), kao i moguće razlike prema spolu/dobi i istodobnoj terapiji.

Ukratko - glavne točke iz članka

• HIIT kod dijabetesa tipa 2 u štakora smanjio je inzulinsku rezistenciju i preusmjerio metabolizam jetre prema oksidaciji lipida, a istovremeno povećao specsin i njegovu jetrenu signalizaciju.
• Poboljšanja su utjecala na glukoneogenezu (↓PEPCK, G6Pase), lipogenezu (↓ACC, FAS, SREBP-1c) i energiju (↑AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A).
• To su predkliničke asocijacije; potrebna je mehanistička i klinička potvrda kako bi se one prevele u preporuke za ljude.

Izvor: Khoramipour K. i dr. Intervalni trening visokog intenziteta smanjuje inzulinsku rezistenciju kod dijabetičkih štakora uz poboljšanja metabolizma jetre i speksinske signalizacije. Scientific Reports, 21. kolovoza 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15432-8