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Gignac T, Trépanier G, Pradeau M, Morissette A, Agrinier AL, Larose É, Marois J, Pilon G, Gagnon C, Vohl MC, Marette A, Carreau AM. Metabolic-associated fatty liver disease is characterized by a post-oral glucose load hyperinsulinemia in individuals with mild metabolic alterations. Am J Physiol Endocrinol Metab 2024; 326:E616-E625. [PMID: 38477665 DOI: 10.1152/ajpendo.00294.2023] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/07/2023] [Revised: 03/07/2024] [Accepted: 03/11/2024] [Indexed: 03/14/2024]
Abstract
Metabolic-associated fatty liver disease (MAFLD) has been identified as risk factor of incident type 2 diabetes (T2D), but the underlying postprandial mechanisms remain unclear. We compared the glucose metabolism, insulin resistance, insulin secretion, and insulin clearance post-oral glucose tolerance test (OGTT) between individuals with and without MAFLD. We included 50 individuals with a body mass index (BMI) between 25 and 40 kg/m2 and ≥1 metabolic alteration: increased fasting triglycerides or insulin, plasma glucose 5.5-6.9 mmol/L, or glycated hemoglobin 5.7-5.9%. Participants were grouped according to MAFLD status, defined as hepatic fat fraction (HFF) ≥5% on MRI. We used oral minimal model on a frequently sampled 3 h 75 g-OGTT to estimate insulin sensitivity, insulin secretion, and pancreatic β-cell function. Fifty percent of participants had MAFLD. Median age (IQR) [57 (45-65) vs. 57 (44-63) yr] and sex (60% vs. 56% female) were comparable between groups. Post-OGTT glucose concentrations did not differ between groups, whereas post-OGTT insulin concentrations were higher in the MAFLD group (P < 0.03). Individuals with MAFLD exhibited lower insulin clearance, insulin sensitivity, and first-phase pancreatic β-cell function. In all individuals, increased insulin incremental area under the curve and decreased insulin clearance were associated with HFF after adjusting for age, sex, and BMI (P < 0.02). Among individuals with metabolic alterations, the presence of MAFLD was characterized mainly by post-OGTT hyperinsulinemia and reduced insulin clearance while exhibiting lower first phase β-cell function and insulin sensitivity. This suggests that MAFLD is linked with impaired insulin metabolism that may precede T2D.NEW & NOTEWORTHY Using an oral glucose tolerance test, we found hyperinsulinemia, lower insulin sensitivity, lower insulin clearance, and lower first-phase pancreatic β-cell function in individuals with MAFLD. This may explain part of the increased risk of incident type 2 diabetes in this population. These data also highlight implications of hyperinsulinemia and impaired insulin clearance in the progression of MAFLD to type 2 diabetes.
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Affiliation(s)
- Théo Gignac
- Axe Endocrinologie et Néphrologie, Centre de Recherche du CHU de Québec-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Département de Médecine, Faculté de Médecine, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Gabrielle Trépanier
- Axe Endocrinologie et Néphrologie, Centre de Recherche du CHU de Québec-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Département de Médecine, Faculté de Médecine, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Marion Pradeau
- Axe Endocrinologie et Néphrologie, Centre de Recherche du CHU de Québec-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Département de Médecine, Faculté de Médecine, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Arianne Morissette
- Département de Médecine, Faculté de Médecine, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Centre Nutrition, santé et société (NUTRISS), Institut sur la Nutrition et les Aliments Fonctionnels (INAF), Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Axe Obésité, Diabète de type 2 et Métabolisme, Centre de recherche de l'IUCPQ-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Anne-Laure Agrinier
- Département de Médecine, Faculté de Médecine, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Centre Nutrition, santé et société (NUTRISS), Institut sur la Nutrition et les Aliments Fonctionnels (INAF), Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Axe Obésité, Diabète de type 2 et Métabolisme, Centre de recherche de l'IUCPQ-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Éric Larose
- Département de Médecine, Faculté de Médecine, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Axe Obésité, Diabète de type 2 et Métabolisme, Centre de recherche de l'IUCPQ-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Julie Marois
- Centre Nutrition, santé et société (NUTRISS), Institut sur la Nutrition et les Aliments Fonctionnels (INAF), Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Geneviève Pilon
- Centre Nutrition, santé et société (NUTRISS), Institut sur la Nutrition et les Aliments Fonctionnels (INAF), Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Axe Obésité, Diabète de type 2 et Métabolisme, Centre de recherche de l'IUCPQ-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Claudia Gagnon
- Axe Endocrinologie et Néphrologie, Centre de Recherche du CHU de Québec-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Département de Médecine, Faculté de Médecine, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Centre Nutrition, santé et société (NUTRISS), Institut sur la Nutrition et les Aliments Fonctionnels (INAF), Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Axe Obésité, Diabète de type 2 et Métabolisme, Centre de recherche de l'IUCPQ-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Marie-Claude Vohl
- Centre Nutrition, santé et société (NUTRISS), Institut sur la Nutrition et les Aliments Fonctionnels (INAF), Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- École de nutrition, Faculté des sciences de l'agriculture et de l'alimentation, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - André Marette
- Centre Nutrition, santé et société (NUTRISS), Institut sur la Nutrition et les Aliments Fonctionnels (INAF), Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Axe Obésité, Diabète de type 2 et Métabolisme, Centre de recherche de l'IUCPQ-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
| | - Anne-Marie Carreau
- Axe Endocrinologie et Néphrologie, Centre de Recherche du CHU de Québec-Université Laval, Québec, Quebec, Canada
- Département de Médecine, Faculté de Médecine, Université Laval, Québec, Quebec, Canada
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