IGF, fasta, kost och hälsa.


I veckan sände Vetenskapens värld den brittiska dokumentären ”Eat, fast and live longer” och jag har noterat att intresset för fasta och IGF-1 har ökat på sistone. Av den anledningen tänkte jag ta tillfället i akt att skriva lite kort om IGF-1 och hur man kan påverka nivåerna av IGF-1.

Vad är IGF-1?

Jag har tidigare skrivit lite om IGF-1, men här kommer en kort bakgrund och grundkurs i endokrinologi.

Den klassiska modellen för hur IGF-1 syntetiseras är att GHRH (growth-hormone releasing hormone) utsöndras från hypotalamus och stimulerar i sin tur vidare utsöndring av GH (growth hormone = tillväxthormon) från hypofysen. Slutligen stimulerar GH levern till att syntetisera IGF-1 (Insulin-like growth factor-1). IGF-1 stimulerar via blodet systemisk tillväxt och har effekt på nästan alla celltyper i hela kroppen, alltifrån skelettmuskulatur till njurar och lungor. IGF-1 produceras ur IGF-1 genen hos människor och det finns ett antal olika splice-varianter (varierande gensekvenser i DNA) av IGF-1 genen, bland annat MGF (mechano-growth factor) som återfinns i skelettmuskulatur.

IGF-familjen av protein består av två hormon (IGF-1 och IGF-2), två receptorer på cellmembran (IGF-1R och IGF-2R) och sex bindningsprotein (IGFBP-1, IGFBP-2 osv).

IGF-1 är i blodet delvis bundet till olika bindningsprotein och den fria mängden IGF-1 varierar således beroende på olika faktorer. IGF-1 binder huvudsakligen till IGF-1 receptorn på celler, men kan också binda till insulin-receptorn, dock mindre effektivt. IGF-1 är intimt involverad i anabolism och kan stimulera den anabola signaleringskedjan (PI3K) AKT > mTOR (P70S6K) vilket resulterar i tillväxt av vävnad. Vi har som mest IGF1- i kroppen under puberteten och mängderna minskar sedan i vuxen ålder.

IGF-2 är det andra IGF-hormonet och det hör man inte riktigt lika mycket om, förmodligen p g a okunskap och för att mycket fokus legat på just IGF-1. IGF-1 är den huvudsakliga anabola aktören (kroppslig tillväxt) av de båda men det är känt att både IGF-1 och IGF-2 potent stimulerar celldelning och IGF-2 är implikerat i olika sjukdomar (1). Människor med en högre mängd IGF-2 i serum (och mindre mängd av bindningsproteinet IGFBP-3) har statistiskt sett högre risk att få olika typer av cancer såsom bröst- prostata- lung- och tarmcancer. Cancerceller producerar ofta IGF-2 som kan verka autokrint, d v s som binder till och stimulerar tillväxt och celldelning av sig själva (2). (Skelettmuskulatur producerar för övrigt på samma sätt IGF-1 varianten MGF; mechano growth factor, när vi styrketränar och har liknande autokrin/parakrin effekt i arbetande muskler).

Insulin-receptorn och IGF-receptorerna kan bilda gemensamma receptor-molekyler (dimerer, tetramerer etc beroende på antalet protein som sitter ihop) och man känner som jag ovan nämnde till, att IGF-1 kan binda till insulin-receptorn, men även det omvända, d v s att insulin (särskilt i hög koncentration) kan binda till IGF-receptorn (1) och således stimulera tillväxt. Insulin kan också öka mängden GH-receptorer i levern och vidare även öka mängden IGF-1 som syntetiseras, via att öka signaleringen för IGF-1. Nettoeffekten är att hyperinsulinemi (högt insulin) kan öka produktionen av IGF-1 i levern (1).

IGF-1 receptorn återfinns i nästan alla celltyper i kroppen så IGF-1 och IGF-2 kan alltså stimulera tillväxt och celldelning i nästan alla delar av kroppen. Sagda stimulering av anabolism kan också leda till cancer och man har sett att IGF starkt inhiberar apoptos (programmerad celldöd) och man har vidare sett att nedreglering av IGF1-receptorn leder till att mängder av cancerceller dör (3).

Apoptos är kortfattat en väldigt viktig process i våra kroppar där celler som inte längre behövs eller är ett hot mot oss, förstörs genom att cellen essentiellt begår självmord (4). Den här processen motverkas alltså starkt av IGF-hormonerna och en nedreglering av IGF-1 receptorn (så mindre IGF-1 kan binda till den) leder till att cancerceller dör i stort antal. Vilket talar för en tydlig inblandning av IGF i cancer.

Det finns mycket mer att säga om IGF-1 i sig och jag skulle kunna skriva sida upp och sida ner om receptorer, bindningsprotein och vävnadsspecifika effekter av IGF-hormonerna men det orkar förmodligen ingen läsa. Istället tänkte jag gå in på lite mer konkreta effekter av IGF-1 och hur man kan sänka nivåerna av det.

En västerländsk kost förefaller vara ett potent sätt att stimulera produktionen av IGF hos människor; den består av mycket insulinogen mat; vete, mjölkprodukter osv är basvaror för många människor. Dessutom äter många människor en hel del socker (godis, läsk osv), vilket vidare spär på insulin-responsen på vårt kostintag. Om ni minns, skrev jag ovan att höga nivåer av insulin kan binda till IGF-receptorer. Det är en viktig del av kopplingen mellan hur vi äter  och vår hälsa, men även vårt relativt stora proteinintag stimulerar levern att producera mer IGF-1 och man har i studier på kalorirestriktion sett att kalorirestriktion i sig inte minskar mängden IGF-1, men att en sänkning av dagligt proteinintag (från 1,67 g/dag till 0,95 g/dag i en studie) gör det (5). Det gäller både totalt IGF-1 och mängden fritt IGF-1.

Även mjölkprodukter förefaller ha en specifik roll när det gäller IGF-1 och mjölk t ex höjer nivåerna  av IGF-1 i blodet, men verkar samtidigt eventuellt kunna minska risken för vissa typer av cancer. Den skyddande effekten tror man kan beror på kalcium (7). Mycket av studier på kost och sjukdom är av nödvändighet svåra att dra direkta och klara slutsatser från, p g a att de ofta är epidemiologiska, d v s att man letar efter kopplingar mellan olika variabler (folk som äter mer av A får oftare sjukdom B) men visar tyvärr inte på kausala samband (att folk äter mer av A säger inte att A ger mer B; det kan vara något annat som man inte kontrollerat för eller studerat som ger höjningen t ex). Epidemiologisk forskning används ofta för att ge uppslag för vidare forskning med mer kontrollerade studier.

Ett vanligt exempel på epidemiologisk forskning som ofta producerar panikrubriker på kvällstidnings-löp är ”kopplingen” mellan rött kött och cancer (kopplingen gäller för övrigt huvudsakligen en relativ riskökning för processat kött, d v s alla charkprodukter; korv, bacon etc). Folk som sällan rör på sig, röker och dricker mer alkohol äter också mer rött kött och dessa variabler var för sig starkt ökar risken för cancer. Alltså är det svårt att isolera köttkonsumtionen som den kausala länken till utvecklandet av cancer. Ibland kontrollerar man för sådana övriga faktorer, ibland inte och oavsett vilket går det inte att fullständigt kontrollera för eftersom den stora mängden studiedeltagare i sådana här studier inte går att studera var för sig (även vad gäller matintag). Man kan med andra ord inte veta hur sanningsenligt informationen de delger forskarna är eftersom information ofta delges i form av enkäter etc där man ska komma ihåg vad man ätit under en period osv.

Hur som helst.

Mjölk (från kor för att inte skapa missförstånd) är också direkt implikerat i viss typ av cancer, exempelvis prostatacancer, inte via påverkan på IGF-1 i sig (fastän IGF-1 i sin tur påverkar mTOR och således anabolism) utan direkt via mTOR; en huvudsaklig anabol nutrient-sensor som jag nämnt flera gånger tidigare. Den är essentiell för att stimulera muskeluppbyggnad men förefaller också leda till att cancerceller inte självdör, vilket tydliggör paradoxen man ständigt möter när man reflekterar över styrketräning (för muskeltillväxt) och hälsa (8).

Mjölk innehåller höga mängder BCAA och aminosyran leucin (en av de tre grenade aminosyrorna; BCAA – Branched chain amino acids, tillsammans med valin och isoleucin) har visat sig på egen hand kunna stimulera mTOR och sätta igång det anabola maskineriet (9). Mjölk består av två olika protein; vassle och kasein. Vassle-delen, som är särskilt rik på insulinogena BCAA, ökar således insulinnivåerna i blodet efter mjölkintag och kasein-delen ökar företrädelsevis mängden IGF-1 i blodet (10). Sammanfattningsvis är mjölk en anabol cocktail, vilket inte är konstigt eftersom mjölk av naturen har som funktion att potentiera tillväxt hos barn och i fallet komjölk, kossornas barn.

Att dricka stora mängder mjölk i vuxen ålder är således potentiellt problematiskt, via ovan nämnda resonemang. Mjölk stimulerar potent tillväxt, en tillväxt som inte behövs hos gemene person och som istället förefaller öka risken för vissa typer av cancer. Mjölk har en del positiva effekter också, t ex på blodtryck etc men det ligger utanför den här artikeln.

I en studie på möss (11) har man intressant nog sett att mängden IGF-1 i blodet ökat av varannandags-fasta (mer om fasta och kalorirestriktion här), men sjunkit vid kalorirestriktion, vilket tyder på att det kan finnas en skillnad mellan att fasta (ad libitum ADF) och att äta mindre varje dag. Samtidigt har man sett att råttor med för stor sänkning av IGF-1 lever kortare än de som har en mindre sänkning. Det finns således sannolikt ett optimalt IGF-1 ”fönster” för optimalt livslängd och funktion, förmodligen även för människor. För att komplicera det hela är IGF-1 nämligen inte bara dåligt utan  verkar också ha skyddande funktioner i hjärnan (skyddar neuroner) och förefaller kunna motverka utvecklandet av neurodegenerativa sjukdomar som t ex alzheimers, parkinsons etc (11).

Samtidigt har man i en annan studie också sett en sänkning av IGF-1 vid periodisk fasta hos råttor (12), så området är inte helt klarlagt och sammansättningen av den maten som djuren får lär också spela stor roll.

Vad gäller människor visar resultaten att fasta minskar IGF-1 akut  och leder till en nedreglering av mängden GH-receptorer i levern, vilket i sin tur leder till mindre syntes av IGF-1. Även proteinrestriktion leder som sagt till en minskning av IGF-1 och beror på skillnader i post-receptor effekter i hur GH verkar i levern (6).

Det krävs dessutom en adekvat mängd kalorier och protein för att öka nivåerna av IGF-1 i blodet igen (6). Men proteinintaget (framförallt mängden essentiella aminosyror) förefaller vara den viktigaste variabeln för om sänkningen av IGF-1 ska hålla i sig eller om nivåerna ökar upp till normal mängd igen efter fastan. Man kan med andra ord förmodligen inte räkna med någon varaktig sänkning av IGF-1 om man hoppar över frukost och/eller lunch och samtidigt äter en högproteinkost, vilket inte är helt ovanligt bland en hel del tränande personer. Däremot kan korttidsfasta för tränande personer ha andra positiva effekter sett till kanske insulinkänslighet och hos en del personer bättre prestation på gymmet.

Det var allt för idag. Hoppas ni lärde er mer om IGF-1 (och 2) och kopplingen till fasta, kost och sjukdom. Det var en kort sammanfattning av läget och man måste förstå att det hela är väldigt komplext på molekylär nivå, vilket av nödvändighet kräver en viss avgränsning för att hålla det läsbart.

Referenser:

1) Chiao W, D’Amore P A. IGF2: Epigenetic regulation and role in development and disease. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2314671/

2) LeRoith D, Roberts CT Jr. The insulin-like growth factor system and cancer. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12767520

3) Baserga R, et al. The IGF-1 receptor in cancer biology. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14601044

4) Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26873/

5) Fontana L, et al. Long-term effects of calorie or protein restriction on serum IGF-1 and IGFBP-3 concentration in humans. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2673798/

6) Thissen J P, et al. Nutritional regulation of the insulin-like growth factors. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8156941/

7) Ma Jing, et al. Milk Intake, Circulating Levels of Insulin-Like Growth Factor-I, and Risk of Colorectal Cancer in Men. http://jnci.oxfordjournals.org/content/93/17/1330.long

8) Guertin D A, Sabatini D M. An expanding role for mTOR in cancer. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16002336

9) Anthony J C, et al. Signaling pathways involved in translational control of protein synthesis in skeletal muscle by leucine. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11238774

10) Melnik B C, et al. The impact of cow’s milk-mediated mTORC1-signaling in the initiation and progression of prostate cancer. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22891897

11) Mattson Mark P, et al. Intermittent fasting dissociates beneficial effects of dietary restriction on glucose metabolism and neuronal resistance to injury from calorie intake. http://www.pnas.org/content/100/10/6216.long

12) Mattson Mark P, et al. Intermittent fasting and dietary supplementation with 2-deoxy-D-glucose improve functional and metabolic cardiovascular risk factors in rats. http://www.fasebj.org/content/early/2003/06/02/fj.02-0996fje.short

Annonser

7 responses to “IGF, fasta, kost och hälsa.

  1. Mycket intressant och bra skrivet. Brukar läsa dina inlägg. Så man borde egentligen sänka sitt proteinintag en aning närmare 1.5g per kg vid styrketräning? För övrigt vore det kul om du blev medlem på gruppen periodisk fasta på facebook!

    • Tack.

      Borde och borde, det beror helt på vad man är ute efter. Kroppen är sällan så enkel som att något är bra och något annat är dåligt; det handlar om kontext. Dessutom finns det mycket vi inte vet ännu om vävnadsspecifika effekter av IGF-1 t ex osv.

  2. Pingback: Mer om IGF, insulin och kolhydrater. | Träning och nutrition·

  3. Hej!

    Intressant artikel. Hur kan man få sitt IGF-1-värde mätt? Jag har frågat Capio och Sofiahemmet, men där verkar det inte gå.

  4. Men jag har ju läst på många ställen att IGF1 ökar av sådant som höjer vårt blodsocker & då även vårt insulin.
    Protein höjer ju blodsocker men inte tillnärmelsevis så mycket som t.ex. stärkelse gör.
    Hur påverkar konsumtionen av kolhydrater vår höjning av IGF1?
    Hur påverkar konsumtionen av fetter vår höjning av IGF1?
    Vänligen
    Sandra

    • Ja det stämmer att blodsocker och insulin stimulerar IGF-1.

      Proteinintag styr även IGF-1 genom andra orsaker.

      Snabba kolhydrater och insulinogena sådana är boven. Långsammare kolhydrater är (som ungefär alltid), mer hälsosamma på sikt t ex om vi talar om saker som IGF-1.

      Vad gäller fett och IGF-1 finns bara korrelationsstudier vad jag sett, så det är svårt att säga. Men man har t ex sett att en viss mängd dietärt protein behövs för att IGF-1 ska höjas igen efter fasta. Och vid fasta har vi ofta en hel del fett i blodet (kroppsfett som frisätts beroende på hur feta vi är), så det kan bero på mängd och typ av fett.

      MVH

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s