신장에 공복운동과 과당이 미치는 영향

▶ 사람들은 간혹 아침에 공복운동을 하고 난 후 하루종일 지속적인 피로를 호소한다. 만약 그렇다면 공복운동이 간에 무리를 주는 것일 수 있다. 
 
아침 공복 상태에서는 우리 몸의 에너지원인 탄수화물이 고갈된 상태다. 이때 신체는 항상성 유지를 위해 간과 근육에 저장된 글리코겐에서 포도당을 만들어 에너지원으로 사용한다. 그러나 공복 상태에서 30분 이상 운동을 지속하게 되면 근육에 저장된 단백질이나 지방으로부터 포도당을 생성하는 ‘당신생과정’이 발생한다.

체지방이 빠르게 연소되는 효과가 있지만, 근육에 저장된 단백질을 분해하는 과정에서 근손실이 발생하고, 단백질을 포도당으로 전환시키는 과정에서 질소가 떨어져 나오면서 대사산물로 독성물질인 암모니아라는 수용성 가스가 생성된다.

암모니아는 물에 녹는 가스로서 세포에 손상을 주는 매우 유독한 성분이기 때문에 우리 몸은 암모니아가 생성되면 간에서 이를 독성이 없는 요소로 변환시켜 혈액으로 내보내고 결국 신장을 통해 소변으로 배출시키는 요소회로를 통해 처리한다. 그런데 장시간의 공복운동으로 인해 암모니아가 너무 많이 생성될 경우 간과 신장에 큰 부담이 가기 때문에 피로도가 증가하며 장기 손상이 야기될 수 있다.
 
대부분의 포도당신생합성은 간에서 일어나지만 신장에 의한 포도당신생합성의 상대적 기여는 당뇨병 및 장기간의 단식에서 증가한다.
 
정일규의 《휴먼 퍼포먼스와 운동생리학》에서
 

 

▶ 과당은 신장이 붓고 다치게 만들며 신장을 파괴할 수 있다는 연구결과가  있다.
 
대사증후군은 신장병의 원인 중 하나로 알려져왔으나 그 기전은 잘 알지 못했다. 고과당 섭취가 고혈압, 고지혈증 그리고 인슐린 저항성이 있는 대사증후군을 생성한다.

고과당식단 섭취가 만성신장병의 진행을 가속화시킬 수 있다는 가설아래 쥐를 대상으로 실시한 한 연구에서 고과당 식단을 섭취한 그룹은 단백뇨가 심각하게 증가되었고, 크레아티닌 청소율은 감소했으며, 혈액요소질소(BUN)는 다른 그룹보다 더 높았다. 또한 고과당 식단을 섭취한 그룹의 신장크기가 현저하게 컸으며 사구체 경화증, 세뇨관 위축, 세뇨관 확장, 세포침윤이 현저하게 더 나빠지는 것으로 나타났다. 외래 투석 시 복막기능 부전 원인인 복막 섬유화를 유도하는 MCP-1이 신장조직에서 균질화되고 증가되는 것이 측정되었다. 결론적으로 고과당식단 섭취는 만성신장병의 진행을 크게 가속화 시킨다.
 
Fructose, but not dextrose, accelerates the progression of chronic kidney disease

Michael S Gersch, Wei Mu, Pietro Cirillo, Sirirat Reungjui, Li Zhang, Carlos Roncal, Yuri Y Sautin, Richard J Johnson, Takahiko Nakagawa, 2007, American Jounal of Physiology

 

Abstract

The metabolic syndrome has recently been recognized as a risk factor for kidney disease, but the mechanisms mediating this risk remain unclear. High fructose consumption by animals produces a model of the metabolic syndrome with hypertension, hyperlipidemia, and insulin resistance. The present study was conducted to test the hypothesis that consumption of a high-fructose diet could accelerate the progression of chronic kidney disease. Three groups of 14 male Sprague-Dawley rats were pair fed a specialized diet containing 60% fructose (FRU) or 60% dextrose (DEX) or standard rat chow (CON). After the animals were fed their assigned diet for 6 wk, five-sixths nephrectomy was performed, and the assigned diet was continued for 11 wk. Proteinuria was significantly increased and creatinine clearance was decreased in the FRU group compared with the CON and DEX groups, and blood urea nitrogen was higher in the FRU group than in the CON and DEX groups. Kidneys from the FRU group were markedly larger than kidneys from the CON and DEX groups. Glomerular sclerosis, tubular atrophy, tubular dilatation, and cellular infiltration appeared markedly worse in kidneys from the FRU group than in kidneys from the DEX and CON groups. Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) was measured in renal tissue homogenate and found to be increased in the FRU group. In vitro studies were conducted to determine the mechanism for increased renal MCP-1, and fructose stimulation of proximal tubular cells resulted in production of MCP-1. In conclusion, consumption of a high-fructose diet greatly accelerates progression of chronic kidney disease in the rat remnant kidney model.

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▶ SGLT2(Sodium Glucose cotranspoter 2) Inhibitors(억제제)
KDIGO는 '2024년 만성 콩팥병 환자의 당뇨병 관리 가이드라인'에서 2형 당뇨, 만성콩팥병 (eGFR 20 이상)인 경우 SGLT2 i로 치료하는 것을 권장합니다. 2020년 미국 당뇨병협회(ADA)의 당뇨병 관리 표준에서는 SGLT2 억제제를 (주로 메트포르민과 함께 사용하여) 제2형 당뇨병의 1차 치료 약제로 포함시켰습니다. 특히 만성신장병, 심혈관계 질환, 심부전이 함께 있는 환자에서 더욱 권장합니다.
 
Empagliflozin은 나트륨 포도당 공동 수송체 2 저해제(Sodium-glucose co-transporter 2 inhibitor, SGLT-2 inhibitor)로 신장에서 당의 배설을 증가시켜 혈당을 조절합니다.
Empagliflozin은 췌장의 β세포 기능이나 인슐린 저항성에 큰 영향을 주지 않는 약제이며 저혈당의 위험이 적고, 체외로 당배출을 증가시켜 열량감소를 초래하므로 체중감소 효과도 기대할 수 있습니다.

공복 및 식후 혈당 모두 조절 가능하며 혈압과 체중의 의미있는 감소를 보여 체중감소, 혈압감소의 필요성이 있는 환자에게 추천되며 심부전, 죽상경화 심혈관질환을 동반한 경우나 알부민뇨가 있거나 추정 사구체 여과율이 감소한 2형 당뇨환자의 경우, 심혈관 및 신장 이익이 입증된 SGLT-2 저해제를 포함한 치료를 우선 고려합니다.
 

▶ 과거에는 만성 신장병 환자가 단백질을 적게 섭취하도록 권고했지만, 임상연구에서 단백질 섭취 제한이 사구체여과율을 감소시키거나 신기능을 개선할 수 없는 것으로 나타났습니다.
이에 KDIGO는 '2024년 만성 콩팥병 환자의 당뇨병 관리 가이드라인'을 발표하며 세계보건기구(WHO)가 일반인에게 권장하는 하루 단백질 섭취량인 0.8g/kg을 투석받지 않는 당뇨병 동반 만성 콩팥병 환자에게 동일하게 권고했습니다.