Trening interwałowy „przeprogramowuje” wątrobę i zmniejsza insulinooporność u osób z cukrzycą typu 2

„Scientific Reports” przedstawia badanie przedkliniczne: osiem tygodni treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) u szczurów z indukowaną cukrzycą typu 2 zmniejszyło insulinooporność i „poprawiło” metabolizm wątroby. Kluczowym czynnikiem jest stosunkowo nowa adipokina speksyna (SPX): jej poziom w surowicy i wątrobie wzrósł podczas HIIT, a wraz z nią wzrosła ekspresja receptora GALR2 i regulatorów metabolicznych związanych z lipolizą i funkcją mitochondriów w wątrobie. Autorzy formułują to ostrożnie: są to zależności, ale dobrze wpisują się w teorię, że część korzyści płynących z treningu w cukrzycy jest pośredniczona przez oś speksyna → wątroba.

Tło badania

Insulinooporność w wątrobie jest jednym z głównych czynników napędzających cukrzycę typu 2: wątroba nadal produkuje glukozę (glukoneogeneza) i syntetyzuje tłuszcz (lipogeneza), nawet gdy sygnał insuliny mówi „stop”. Do modelowania tego stanu w badaniach przedklinicznych często stosuje się schemat żywienia szczurów oparty na diecie wysokotłuszczowej i małej dawce streptozotocyny (HFD+STZ): otyłość i stan zapalny wynikają z przesunięcia metabolizmu wywołanego przez HFD, a STZ częściowo „zaczepia” komórki β, zbliżając fenotyp do późnych stadiów cukrzycy typu 2. Jest to uznany i powszechnie stosowany model, chociaż jego dokładne podobieństwo do ludzkiej cukrzycy typu 2 zależy od resztkowej masy komórek β i schematu leczenia indukcyjnego.

Aktywność fizyczna to jeden z niefarmakologicznych sposobów „resetowania” wrażliwości na insulinę. Trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) przyciągnął wiele uwagi: w licznych badaniach wykazano, że poprawia on kontrolę glikemii oraz insulinooporność wątroby/tłuszczu, nie tylko poprzez utratę masy ciała, ale także poprzez molekularne szlaki energetyczne (AMPK, SIRT-1, PGC-1α) i biogenezę mitochondrialną; u ludzi szybkie interwały zwiększają poziom jądrowego PGC-1α po intensywnej sesji treningowej. W związku z tym logiczne jest sprawdzenie, czy HIIT wpływa również na wątrobowe węzły glukoneogenezy/metabolizmu lipidów.

Osobną „nową zmienną” jest speksyna (SPX), 14-aminokwasowy peptyd/adipokina związana z regulacją energii, apetytu i metabolizmu lipidów poprzez receptory GALR2/3. Jej ekspresję opisano w wątrobie, tkance tłuszczowej, mięśniach szkieletowych i innych narządach; u ludzi niskie stężenie SPX wiąże się z otyłością i cukrzycą typu 2, podczas gdy trening fizyczny zwiększa stężenie SPX we krwi (co wykazano zarówno w protokołach aerobowych/oporowych, jak i u osób starszych). W modelach komórkowych i zwierzęcych SPX hamuje glukoneogenezę i lipogenezę oraz wspomaga lipolizę i programy mitochondrialne (PPARα/PGC-1α/CPT1A), co czyni ją potencjalnym mediatorem korzyści treningowych.

Nowy artykuł w czasopiśmie „Scientific Reports” łączy te wątki: wykorzystując model HFD+STZ, autorzy sprawdzają, czy 8 tygodni HIIT zmniejsza insulinooporność i niekorzystne zmiany w wątrobie (glukoneogeneza, lipogeneza) oraz czy towarzyszy temu aktywacja osi SPX→GALR2 i regulatorów metabolicznych (AMPK/SIRT-1/PGC-1α/PPARα/CPT1A). Taka koncepcja pomaga zrozumieć, czy wzrost SPX podczas treningu jest jedynie wskaźnikiem poprawy, czy też częścią mechanistycznego „łańcucha” łączącego HIIT z poprawą metabolizmu wątroby.

Jak przeprowadzono badanie

Eksperyment obejmował 28 samców szczurów Wistar, dzieląc je na 4 grupy: zdrowa kontrola, cukrzyca bez treningu, HIIT u zdrowych i HIIT u cukrzyków (po modelu HFD + niska dawka streptozotocyny). Protokół HIIT trwał 8 tygodni: 4-10 interwałów na sesję - 2 minuty przy 80-100% indywidualnej Vmax i 1 minuta przy niskiej prędkości; Vmax określono za pomocą biegów schodowych i przeliczono co dwa tygodnie. Oceniono poziom glukozy na czczo, insuliny, wskaźniki HOMA-IR/HOMA-β i QUICKI, wskaźniki stanu zapalnego/stresu oksydacyjnego, a w wątrobie zmierzono poziomy SPX, GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A (lipoliza/mitochondria) i PEPCK, G6Pazy (glukoneogeneza), ACC, FAS, SREBP-1c (lipogeneza).

Co odkryli: metaboliczna „restrukturyzacja” na lepsze

U szczurów chorych na cukrzycę, które poddano HIIT, w porównaniu do szczurów chorych na cukrzycę, które nie były poddawane treningowi, zaobserwowano:

• Lepsze wskaźniki glikemiczne: niższy HOMA-IR, wyższy HOMA-β i QUICKI; obniżone stężenie glukozy na czczo.
• Przesunięcie ekspresji wątroby w kierunku „spalania tłuszczu”: wyższy poziom SPX i GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A; niższy poziom enzymów glukoneogenezy PEPCK, G6Pase i enzymów lipogenezy ACC, FAS, SREBP-1c.
• Profil przeciwzapalny i antyoksydacyjny: obniżone markery stanu zapalnego i zwiększona aktywność antyoksydacyjna w wątrobie. Autorzy opisują „ogólnie prozdrowotny wpływ” na tkankę wątrobową.

Innymi słowy, HIIT u szczurów z cukrzycą jednocześnie hamuje glukoneogenezę i lipogenezę oraz stymuluje lipolizę i mitochondria, co jest zgodne ze zmniejszeniem insulinooporności. Na poziomie molekularnym towarzyszy temu wzrost sygnalizacji specksyny.

Dlaczego specksyna jest w to zaangażowana i jaki wpływ ma na to wątroba?

Speksyna to peptyd pochodzący z tkanki tłuszczowej, który wiąże się z receptorami galaniny 2/3. W obserwacjach klinicznych niskie stężenie SPX wiąże się z otyłością, IR i cukrzycą typu 2; aktywność fizyczna zwiększa jego poziom. Mechanistycznie SPX może zmniejszać glukoneogenezę i lipogenezę, a także podtrzymywać lipolizę, a także zwiększać ekspresję CPT1A, PPARα i PGC-1α. W nowej pracy, to właśnie na tle HIIT u szczurów z cukrzycą, zaobserwowano wzrost stężenia SPX i GALR2 w wątrobie – jest to zgodne z poprawą metabolizmu i wrażliwości na insulinę, chociaż związek przyczynowo-skutkowy wymaga bezpośredniej interwencji w sygnalizację SPX.

Jak to zmienia obraz korzyści płynących z HIIT w cukrzycy

Od dawna wiadomo, że protokoły interwałowe są często skuteczniejsze niż umiarkowane cardio w kontroli glikemii. Nowością jest aspekt wątrobowy tej korzyści: HIIT nie tylko trenuje mięśnie, ale także „uczy” wątrobę wytwarzania mniejszej ilości glukozy i tłuszczu oraz aktywniejszego utleniania kwasów tłuszczowych, częściowo poprzez oś SPX→GALR2 oraz węzły AMPK/SIRT-1/PGC-1α. Pomaga to powiązać klasyczne ulepszenia wskaźników HOMA/QUICKI z konkretnymi celami wątrobowymi.

Gdzie tu rozsądek (i ostrożność)?

Jest to praca przedkliniczna, ale dostarcza wskazówek dotyczących przyszłych działań translacyjnych.

• Na co zwrócić uwagę w klinice: SPX we krwi jako potencjalny marker odpowiedzi na trening; wątrobowe szlaki AMPK/SIRT-1/PGC-1α jako punkty synergii farmakologicznej z terapią wysiłkiem fizycznym.
• Jaki rodzaj obciążenia był badany: krótkie interwały 2 min „szybko” / 1 min „wolno” przy 80–100% indywidualnej prędkości maksymalnej – to „szczyty”, które mogły najbardziej zmienić SPX. (To opis protokołu na szczurach, a nie gotowy program dla ludzi).
• Ograniczenia: szczury ≠ ludzie; wielkość próby n=7 w grupie; brak bezpośredniej blokady SPX/GALR2, więc SPX jest nadal współmarkerem, a nie potwierdzoną przyczyną. Konieczne są badania RCT na ludziach z obiektywnymi markerami wątrobowymi i stratyfikacją według rodzaju wysiłku.

Co sprawdzić dalej

• Przeprowadź interwencje SPX (antagoniści/agoniści, nokaut/nadmierna ekspresja) podczas treningu HIIT, aby wyjaśnić związek przyczynowo-skutkowy.
• Przeprowadzenie hipotezy w małych pilotażach klinicznych: HIIT vs. umiarkowany aerobik, dynamika SPX, insulinooporność i stłuszczenie wątroby (spektroskopia MR/elastografia).
• Aby ocenić długoterminowy efekt i „dawkę” HIIT (częstotliwość/intensywność), a także możliwe różnice ze względu na płeć/wiek i towarzyszącą terapię.

W skrócie – najważniejsze punkty artykułu

• HIIT stosowany u szczurów chorujących na cukrzycę typu 2 spowodował zmniejszenie insulinooporności i przestawienie metabolizmu wątroby na utlenianie lipidów, a jednocześnie zwiększenie stężenia specksyny i jej sygnalizacji wątrobowej.
• Poprawa dotyczyła glukoneogenezy (↓PEPCK, G6Pase), lipogenezy (↓ACC, FAS, SREBP-1c) i energii (↑AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A).
• Są to powiązania przedkliniczne; aby przełożyć je na zalecenia dla ludzi, konieczne jest potwierdzenie mechanistyczne i kliniczne.

Źródło: Khoramipour K. i in. Trening interwałowy o wysokiej intensywności łagodzi insulinooporność u szczurów z cukrzycą, czemu towarzyszy poprawa metabolizmu wątroby i sygnalizacji speksyn. Scientific Reports, 21 sierpnia 2025 r. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15432-8