탄수화물을 극도로 제한하는 이른바 '키토 식단'이 제2형 당뇨병 환자의 췌장 베타세포가 받는 스트레스를 일반 저지방 식단보다 훨씬 더 크게 줄여준다는 임상시험 결과가 나왔다. 미국 앨라배마대학교 버밍엄캠퍼스(UAB) 마리안 유르치신(Marian L. Yurchishin) 박사와 바바라 가워(Barbara A. Gower) 교수 연구팀은 제2형 당뇨병 환자 51명을 12주간 '키토 식단' 또는 저지방 식단에 무작위 배정해 관찰한 결과, 키토 식단군에서 베타세포 스트레스를 반영하는 '프로인슐린-C-펩타이드 비율(PICP)'이 저지방 식단군보다 56% 더 크게 감소했다고 밝혔다. 이번 연구는 단순히 체중을 줄이지 않더라도, 식단 구성만 바꾸는 것으로 베타세포 건강을 회복시킬 수 있는 가능성을 보여줬다는 점에서 주목받고 있다.
제2형 당뇨병은 흔히 '인슐린이 안 나오는 병'으로만 알려져 있지만, 그 본질은 췌장의 베타세포가 점차 지쳐가는 과정이다. 정상 상태에서 베타세포는 '프로인슐린'이라는 큰 단백질을 먼저 만든 뒤, 이를 정교하게 잘라 성숙한 인슐린과 C펩타이드로 가공해 분비한다. 그러나 베타세포가 과로에 시달리면 이 가공 과정이 미처 이뤄지기 전에 미성숙한 프로인슐린이 그대로 혈액으로 새어 나간다. 따라서 혈중 프로인슐린이 C펩타이드 대비 어느 정도 비율로 분비되는지(PICP)를 측정하면 베타세포가 받는 부담을 정량적으로 평가할 수 있다. 이 비율이 높을수록 베타세포 스트레스가 크고, 향후 당뇨병이 악화될 위험이 높다는 것이 그동안의 연구로 확인됐다.
연구팀은 35~65세 제2형 당뇨병 환자 51명을 '키토 식단군' 24명과 '일반 저지방 식단군' 27명으로 나눠 12주간 실험했다. 키토 식단은 탄수화물 9%, 지방 65%, 단백질 26%로 구성됐고, 저지방 식단은 탄수화물 55%, 지방 20%, 단백질 25%로 구성됐다. 중요한 점은 이 연구가 '체중 유지'를 목표로 했다는 것이다. 즉 칼로리는 비슷하게 맞추고, 오로지 식단의 영양소 구성 차이만으로 어떤 효과가 나타나는지를 본 것이다.
분석 결과, 12주 후 공복 시 측정한 PICP는 키토 식단군에서 저지방 식단군 대비 56% 더 큰 폭으로 감소했고, 식후 자극 상태에서 측정한 PICP는 49% 더 큰 폭으로 감소했다. 더 의미 있는 것은 PICP 감소가 단순한 수치 변화에 그치지 않고 실제 베타세포 기능 향상과 직접 연결된다는 점이었다. 식사 직후 빠르게 인슐린을 분비하는 능력인 '1상 C펩타이드 반응(ACP)'과 베타세포의 최대 분비 능력을 평가하는 '최대 C펩타이드 반응(CPmax)' 모두 PICP가 감소한 만큼 향상됐다. 즉 베타세포의 부담이 덜한 상태에서 더 효율적으로 인슐린을 만들어내기 시작했다고 해석할 수 있다.
특히 이번 연구에서 키토 식단군과 저지방 식단군 간 체중 변화에는 큰 차이가 없었지만, 베타세포 스트레스에서는 분명한 차이가 나타났다. 이는 탄수화물 제한 자체가 체중 감량과 별개로 베타세포 건강에 독립적으로 기여할 수 있음을 시사한다.
이번 연구의 제1저자인 마리안 유르치신 박사는 "키토 식단은 제2형 당뇨병 환자에서 분비되는 프로인슐린의 비율을 저지방 식단보다 더 크게 낮췄으며, 이러한 변화는 베타세포 기능 향상과 연관되어 있었다"며, "키토 식단이 당뇨병 진행을 늦추거나 베타세포 스트레스를 완화하는 치료 전략의 한 옵션이 될 수 있다"고 밝혔다. 다만 연구팀은 이번 연구의 한계로 12주라는 비교적 짧은 기간, 남성 참가자가 적었던 점, 그리고 진행성 당뇨병 환자에는 일반화하기 어렵다는 점을 들었으며, 향후 중등도 탄수화물 제한 식단과의 비교 연구가 필요하다고 덧붙였다.
이번 연구 결과(Greater reduction in the proinsulin-C-peptide ratio with a ketogenic vs control diet in patients with type 2 diabetes: 제2형 당뇨병 환자에서 키토 식단이 대조 식단 대비 프로인슐린-C펩타이드 비율을 더 크게 감소시킴)는 지난 4월 21일 국제 학술지 '내분비학회지(Journal of the Endocrine Society)'에 게재됐다.
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