Dikarbonyle to heterogeniczne związki reaktywne, które powstają endogennie jako produkt uboczny utleniania lipidów i glikolizy. Związki te powstają również podczas przetwarzania żywności, szczególnie podczas obróbki cieplnej związanej z karmelizacją lub reakcją Maillarda. Niektóre powszechnie występujące dikarbonyle obejmują glioksal (GO), metyloglioksal (MGO) i 3-deoksyglukozon (3-DG), z których niektóre są głównymi prekursorami końcowych produktów zaawansowanej glikacji (AGEs). W najnowszym badaniu American Journal of Clinical Nutrition badano, jak spożycie dikarbonyli w diecie wpływa na wrażliwość na insulinę i funkcję komórek β, a w rezultacie na występowanie cukrzycy typu 2. Wyższe nawykowe spożycie dikarbonyli, takich jak MGO i GO, prowadzi do jego wyższego występowania w osoczu. W rzeczywistości wcześniejsze badania wykazały, że wyższe spożycie MGO powoduje podwyższoną autofluorescencję skóry, która może być mierzona na podstawie akumulacji AGE w tkankach. Odkrycie to wskazuje na absorpcję dikarbonyli z diety i jej udział w powstawaniu AGEs w organizmie. Wyższe poziomy dikarbonyli i AGEs są związane z rozwojem cukrzycy i chorób sercowo-naczyniowych. W modelach eksperymentalnych wykazano, że zwiększone stężenie dikarbonyli prowadzi do upośledzenia wrażliwości na insulinę i wpływa na funkcję komórek β, przyczyniając się do rozwoju cukrzycy typu 2. Podobnie, wysoki poziom metabolitu MGO - D-mleczanu u ludzi został powiązany z insulinoopornością. W modelach zwierzęcych wykazano, że duża ilość MGO zmniejsza wydzielanie insuliny przez komórki β trzustki, wywołując w ten sposób insulinooporność i upośledzoną tolerancję glukozy. Podobnie jedno z wcześniejszych badań przeprowadzonych na ludziach wykazało, że wyższe spożycie dikarbonyli wiąże się z mniejszą ilością niskoprocentowego stanu zapalnego, który jest częstym zjawiskiem w cukrzycy typu 2. Odkrycia te podkreślają znaczenie określenia poziomu dikarbonyli w diecie, który wpływałby na progresję cukrzycy typu 2 u ludzi. Obecne obserwacyjne badanie populacyjne obejmowało osoby z cukrzycą typu 2 w celu zbadania związku pomiędzy dietetycznymi dikarbonylami z funkcją komórek β, wrażliwością na insulinę i stanem metabolizmu glukozy. Do tego badania uzyskano dane z Maastricht Study, które jest prospektywnym populacyjnym badaniem kohortowym. Kohorta badania obejmowała wszystkie osoby w wieku od 40 do 75 lat, u których rozpoznano cukrzycę typu 2 i które mieszkały w południowej części Holandii. Do badania zrekrutowano łącznie 6 282 uczestników, w skład których wchodziła niemal równa liczba mężczyzn i kobiet. Zwyczajowe spożycie MGO, GO i 3-DG oceniano za pomocą kwestionariuszy częstotliwości jedzenia (FFQ). Ponadto funkcję komórek β, wrażliwość na insulinę i stan metabolizmu glukozy oceniano za pomocą siedmiopunktowego doustnego testu tolerancji glukozy. Wrażliwość na insulinę określono za pomocą wskaźnika Matsudy i zmierzono jako HOMA2-IR. Do oceny funkcji komórek β zastosowano indeks c-peptydogenny. Do badania związku pomiędzy dietetycznymi dikarbonylami a badanymi wynikami zdrowotnymi zastosowano regresję liniową i logistyczną. Wyższe nawykowe spożycie MGO i 3-DG było związane z większą wrażliwością na insulinę i mniejszą częstością występowania cukrzycy typu 2. Wydaje się więc, że istnieje potencjalna ochronna rola tych dietetycznych dikarbonyli przed rozwojem cukrzycy typu 2. Chociaż wyższe spożycie GO było skorelowane z większą wrażliwością na insulinę i niższym występowaniem cukrzycy typu 2, to odkrycie nie było solidne w analizach wrażliwości. Zaobserwowano niespójny związek pomiędzy spożyciem dikarbonyli a wskaźnikami funkcji komórek β. Wyższe spożycie GO i 3-DG było związane z glukozą na czczo i HbA1c, co wspiera związek z cukrzycą typu 2. Zgodnie z poprzednimi badaniami, obecne badanie wykazało, że osoby z wyższym spożyciem MGO wykazują mniejszy stan zapalny o niskiej klasie. To odkrycie podobnie sugeruje korzystne efekty spożycia MGO w diecie. Hormeza jest odpowiedzią adaptacyjną, w której organizm doświadcza korzystnych efektów po ekspozycji na niskie dawki czynników stresowych. W tym celu obecne badanie ujawniło, że małe wzrosty MGO mają pozytywną rolę w modulacji fizjologii. Ochronny wpływ diety MGO na wrażliwość na insulinę i metabolizm glukozy może wynikać z upregulacji Nrf2, który jest regulatorem stresu oksydacyjnego, który zwiększa produkcję glioksalazy-1. Niemniej jednak badaczom nie udało się potwierdzić związku między spożyciem dikarbonylu a funkcją komórek β, ponieważ wskaźniki spożycia GO i 3-DG były indywidualnie powiązane z jednym pomiarem funkcji komórek β. Oceny eksploracyjne z sekwencyjnym dostosowaniem do spożycia dikarbonyli z głównych grup żywności ujawniły, że na obserwowany wynik nie miała wpływu konkretna grupa żywności. Obecne badanie ma kilka ograniczeń, w tym analiza danych z kwestionariusza, które mogły być niedoszacowane i składać się z tendencyjnych danych. Innym ograniczeniem tego badania jest jego przekrojowy projekt, który nie pozwolił na ocenę przyczynowości. Ponadto istnieje możliwość obecności pozostałych czynników zakłócających. Pomimo tych ograniczeń, wyniki badania podkreślają związek pomiędzy zwyczajowym spożyciem GO, MGO i 3-DG a mniejszą częstością występowania cukrzycy typu 2. Ponadto, wyższe spożycie MGO i 3-DG było związane z poprawą wrażliwości na insulinę, wskazując tym samym na ochronną rolę dwuwęglowodorów pochodzących z żywności przed cukrzycą typu 2.
