Rachel Botchlett

1 Pinnacle Clinical Research, Live Oak, TX, 78233, SUA

obezității

Chaodong Wu

2 Departamentul de Nutriție și Știința Alimentelor, Universitatea Texas A&M, College Station, TX, 77843, SUA

Abstract

INTRODUCERE

Ratele de prevalență ale supraponderalității și obezității au crescut dramatic în Statele Unite în ultimele decenii. Cele mai recente date din sondajele CDC și de sănătate nutrițională și examinare (NHANES) estimează că 70% dintre adulții americani sunt supraponderali sau obezi [1]. Rata de prevalență a obezității în mod specific, din 2011-2014, a fost de aproximativ 36,5% dintre adulții cu vârsta de peste 20 de ani [1]. Având în vedere asocierea semnificativă dintre obezitate și tulburările metabolice cronice, prevalența crescută a comorbidităților concomitente nu este o surpriză. De fapt, rata diabetului zaharat de tip 2 (T2DM) în America de Nord și Caraibe a crescut de la 7,6% la aproximativ 10% în perioada 2003-2013 [2]. Ratele de hipertensiune și boli hepatice cronice, cum ar fi boala hepatică grasă nealcoolică (NAFLD), au crescut, de asemenea, în ultimii ani [3] .

COMPOZIȚIA DIETEI PENTRU OBEZITATE ȘI PREVENIREA EXCESULUI DE CÂȘTIG DE GREUTATE

Cel mai mare factor care duce la creșterea în greutate în exces și la dezvoltarea obezității este supranutriția. Consumul de energie care depășește cerințele metabolice duce la lipogeneză și depozitarea grăsimilor în țesutul adipos alb (WAT), locul principal de depozitare a grăsimii în organism. Consumul excesiv de grăsimi alimentare poate duce la creșterea în greutate relativ rapid, deoarece grăsimea alimentară este metabolizată în acizi grași liberi, substratul primar pentru trigliceride (TG) și ulterior, sinteza lipidelor. Cu toate acestea, consumul excesiv de orice macronutrienți poate duce în cele din urmă la sinteza și acumularea de grăsimi. Prin urmare, obiceiul dietetic cheie pentru reducerea obezității este dublu: gestionați aportul caloric total și conținutul de grăsimi din dietă.

Aport total caloric

Nevoia calorică zilnică estimată pentru bărbații și femeile americane este de aproximativ 2500 și, respectiv, 2000 de calorii (2015 - 2020 Dietary Guidelines for Americans, ediția a 8-a, decembrie 2015; http://health.gov/dietaryguidelines/2015/guidelines/) . Această estimare se referă la adulții activi moderat și a rămas relativ stabilă în ultimele câteva decenii, în ciuda argumentelor cu privire la compoziția dietetică adecvată. În mod interesant, multe cercetări au demonstrat că restricția calorică (CR) este foarte benefică în gestionarea obezității și în stimularea pierderii în greutate. Majoritatea cercetărilor se concentrează pe trei metode de CR: postul alternativ de zi (ADF), care constă dintr-o zi de post (0% - 25% din necesarul caloric) alternată cu o zi hrănită (consum ad libitum), restricție acută zilnică (DAR) ) de

25% din totalul caloriilor și postul intermitent (IF). Se arată că toate cele trei induc cu succes pierderea în greutate la mai multe populații obeze [12, 13]; cu toate acestea, nicio intervenție nu pare să fie mai benefică decât alta [14]. Mai mult, ratele de conformitate sunt similare între cele trei abordări. Se pare că succesul fiecărei metode se datorează ratei mai scăzute de scădere în greutate, care stimulează lipoliza, păstrând în același timp masa corporală slabă. Poate că ADF, DAR sau IF pot fi încorporate și întreținute mai ușor de către populațiile obeze față de alte metode de slăbire (diete „fără carbohidrați”, activitate fizică crescută etc.). În plus față de pierderea în greutate, toate cele trei metode îmbunătățesc HBAlc, nivelurile de insulină, scorul HOMA-IR și mai multe aspecte ale metabolismului lipidic [15], toate putând fi afectate semnificativ în obezitate.

Mecanismul general care leagă CR de scăderea în greutate este evident: mai puține calorii în echivalează cu mai puține calorii stocate. Cu toate acestea, mecanismele care stau la baza CR și un profil metabolic îmbunătățit sunt mai puțin înțelese. Majoritatea studiilor concluzionează că RC, chiar și periodic, duce la reducerea răspunsurilor inflamatorii și la producerea de stres oxidativ. De exemplu, șobolanii obezi induși de dietă supuși CR la 40% din ad libitum au prezentat trigliceride hepatice reduse, niveluri hepatice de oxid nitric sintază inductibilă (iNOS) și ciclooxigenază 2 (COX2) și, astfel, niveluri de peroxidare lipidică și reducere a afectării postului glucoza [16]. Studii suplimentare au demonstrat rezultate similare la alte modele de rozătoare obeze [17, 18]. Studiile mecaniciste la om sunt limitate, dar puțini au demonstrat aceleași constatări la indivizi obezi [19-21]. Se pare că aceste mecanisme ale CR contribuie, de asemenea, la creșterea duratei de viață, deși acest aspect este în afara scopului acestei revizuiri.

Conținut de grăsime

Probabil mai important decât grăsimea totală pentru gestionarea obezității este monitorizarea tipului de grăsime ingerată. Se știe că anumite tipuri de grăsimi sunt mai dăunătoare decât altele și, prin urmare, pot exacerba și mai mult tulburările metabolice legate de obezitate. Grăsimile saturate, în special, sunt semnificativ mai inflamatorii în comparație cu grăsimile nesaturate [25, 26], în principal prin capacitatea sa puternică de a activa mecanisme inflamatorii multiple, inclusiv infiltrarea macrofagelor și/sau activarea proinflamatorie, și căile de semnalizare c-Jun-N terminale și TLR4 [ 22, 23, 27, 28]. Grăsimile saturate sunt, de asemenea, cunoscute că interferează direct cu cascada de semnalizare a insulinei în mai multe etape [22, 23, 29, 30]. Din aceste motive, numeroase agenții, inclusiv American Heart Association, American Diabetes Association și USDA, recomandă un aport scăzut de grăsimi saturate.

Micronutrienți

Micronutrienții joacă un rol activ în practic toate aspectele metabolismului, inclusiv homeostazia glucozei, depunerea grăsimilor și metabolismul proteinelor. Astfel, aportul adecvat este esențial în menținerea sănătății și a unei greutăți corporale adecvate și în eliminarea tulburărilor metabolice. Obezitatea este asociată cu mai multe deficiențe de micronutrienți, inclusiv vitaminele A, C și D, seleniu și tiamină [31-33]. La rândul lor, aceste deficiențe pot exacerba fenotipul obez și pot contribui semnificativ la dezvoltarea comorbidităților, și anume T2DM [31, 32]. De exemplu, starea insuficientă a vitaminei A și C este asociată cu concentrațiile de leptină și adipogeneza crescută și depunerea grăsimilor [32, 34], în timp ce deficiența vitaminei D este legată de funcția redusă a celulelor β pancreatice [35]. Prin urmare, cea mai importantă abordare dietetică legată de micronutrienți pentru menținerea obezității și a oricăror comorbidități ulterioare este consumul adecvat. Acest lucru poate fi atins fie prin consumul unei varietăți largi de alimente, fie prin suplimente. Este important de reținut că relația exactă dintre obezitate și deficiențele de micronutrienți rămâne neclară. Astfel, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a explora în continuare direcția cauzalității.

COMPOZIȚIA DIETEI PENTRU GESTIONAREA REZISTENȚEI LA INSULINĂ

Relația dintre obezitate și rezistența la insulină este bine stabilită. Creșterea în greutate în exces și capacitatea maximă de stocare a lipidelor din țesutul adipos duc la adipocite mărite anormal și, ulterior, la alterarea metabolismului lipidic și la secreția citokinelor inflamatorii în țesutul adipos. Supranutriția cronică și/sau obezitatea și, prin urmare, inflamația din adipos contribuie la inflamația sistemică de grad scăzut, o caracteristică majoră definitorie a obezității. De fapt, termenul „metainflamare” este utilizat în mod obișnuit pentru a descrie ideea că inflamația este principalul factor cauzal în multe boli metabolice asociate obezității, inclusiv rezistența la insulină [36]. Într-adevăr, mai multe citokine inflamatorii sunt cunoscute pentru a afecta cascada de semnalizare a insulinei în mai multe locuri în numeroase țesuturi [37, 38]. Prin urmare, compoziția dietei pentru gestionarea rezistenței la insulină legată de obezitate vizează în primul rând prevenirea creșterii în greutate suplimentare, cu diete cu conținut scăzut de grăsimi și carbohidrați simpli, dar bogate în fibre și reducerea generării de inflamații și promovarea semnalizării insulinei printr-un aport adecvat de micronutrienți.

Carbohidrați și fibre

Consumul excesiv de carbohidrați, ca și în cazul oricărui macronutrienți, poate contribui la supranutriție și, astfel, poate exacerba fenotipul obez. Cu toate acestea, monitorizarea tipului de carbohidrați consumat pare mai vitală în gestionarea rezistenței la insulină legate de obezitate. Atât la pacienții obezi, cât și la cei neobezi, carbohidrații complecși (cum ar fi amiloza și fibrele) sunt asociați cu un risc redus de T2DM și rezistență la insulină, comparativ cu consumul de carbohidrați simpli în primul rând [39-41]. Studiile pe animale folosind modele de rozătoare ale obezității induse de dietă demonstrează rezultate similare [42-44] și atribuie efectele desensibilizante ale insulinei carbohidraților simpli la creșteri ale glucozei plasmatice, stimularea lipogenezei și promovarea mecanismelor proinflamatorii [45-47]. Din acest motiv, actualele Linii directoare dietetice pentru americani (DGA) sugerează limitarea boabelor simple/rafinate, cum ar fi cerealele gata de consum și pâinea albă, și creșterea aportului de cereale integrale, cum ar fi pâinea integrală și fulgi de ovăz (USDHHS). Mecanismele care stau la baza și efectul (efectele) complet al carbohidraților simpli versus complecși asupra metabolismului uman, în special în contextul obezității, rămân relativ controversate; cu toate acestea, sunt în curs mai multe studii clinice pentru a elucida în continuare rolul lor în rezistența la insulină și obezitate [48] .

Fibrele dietetice, pe care DGA le recomandă 25 g și 38 g pe zi pentru femei și bărbați, respectiv, promovează sănătatea colonului, reglează nivelul de sațietate și colesterol și încetinește eliberarea chimului în intestinul subțire, care culminează cu absorbția mai lentă a nutrienților (inclusiv glucoza) prin celule epiteliale intestinale și, în cele din urmă, răspunsuri reduse ale glucozei postprandiale. Într-adevăr, mai multe studii clinice și/sau studii de intervenție la om au demonstrat că o creștere a fibrelor dietetice reduce glicemia plasmatică și scorurile HOMA-IR și este asociată cu scăderea în greutate la persoanele diabetice obeze și non-obeze [49-52]. Studiile mecaniciste pe modele animale demonstrează că fibrele dietetice exercită aceste efecte prin îmbunătățirea metabolismului lipidic, reducerea adipozității și creșterea masei corporale slabe [53, 54] .

Conținut de grăsime

Micronutrienți

S-a demonstrat că mai mulți micronutrienți promovează semnalizarea insulinei la om, chiar și în prezența obezității, inclusiv vitaminele D și E, tiamina și mai multe minerale. Mai exact, suplimentarea cu vitaminele D și E contribuie la creșterea sensibilității sistemice la insulină, după cum reiese din scorurile HOMA-IR îmbunătățite [60, 61], în timp ce aportul de tiamină și zinc reglează nivelul glicemiei în post și/sau glicemia post-prandială [62, 63] la pacienții cu T2DM. Cele din urmă componente dietetice și efectele lor ulterioare sunt, de asemenea, susceptibile să beneficieze pacienții cu tulburări de glucoză în repaus alimentar, deoarece pot încetini progresia hiperglicemiei către diabet. La persoanele supraponderale, persoanele diabetice co-suplimentarea cu vitamina D, K și calciu îmbunătățește în mod similar scorurile HOMA-IR, dar, de asemenea, mărește semnificativ colesterolul cu lipoproteine ​​cu densitate ridicată (HDL) și reduce glucoza plasmatică, nivelurile de insulină și proteinele C reactive la jeun [64], un marker inflamator legat de un risc crescut de diabet. În mod interesant, se pare că suplimentarea cu vitamina D este benefică și în reducerea dezvoltării diabetului gestațional [65], o altă afecțiune strâns legată de obezitate, deși este necesară continuarea cercetărilor clinice pentru a confirma în continuare efectele sale depline.

Momentul meselor

Programarea meselor poate fi, de asemenea, un instrument cheie în gestionarea cu succes a rezistenței la insulină/T2DM asociată cu obezitatea. Multe cercetări au stabilit anterior relația dintre ritmul circadian (adică ciclurile de somn-veghe) și elementele metabolice la mamifere, inclusiv genele care reglează glicoliza și semnalizarea insulinei [66-68]. Mai recent, a fost definită asocierea dintre ciclurile de somn perturbate și obezitatea și bolile legate de obezitate, inclusiv T2DM [69, 70]. Cercetările efectuate până în prezent au relevat în primul rând mecanismele celulare, dar încă nu au elucidat pe deplin modul în care astfel de mecanisme pot fi influențate sau interacționate în cadrul sistemelor complexe. Deși lipsesc studiile clinice și/sau studiile de intervenție care leagă în mod specific sincronizarea meselor cu parametrii ritmului circadian, este rezonabil să presupunem că sincronizarea meselor cu puncte specifice din ciclul somn-veghe ar fi benefică pentru gestionarea T2DM. Prin urmare, sunt necesare mai multe cercetări și studii clinice în acest domeniu. În plus, calendarul meselor pare semnificativ pentru a obține pierderea în greutate cu succes [71], care se numără printre metodele prescrise pentru prevenirea și gestionarea T2DM.

Nu există recomandări actuale legate de momentul specific al meselor, dar în general DGA recomandă mai multe mese mai mici pe tot parcursul zilei, mai degrabă decât câteva mese mari.

COMPOZIȚIE DIETICĂ PENTRU GESTIONAREA BOLII CARDIOVASCULARE

Factorii de risc pentru bolile cardiovasculare (BCV), inclusiv hipertensiunea și dislipidemia, se găsesc frecvent la persoanele supraponderale și obeze. De fapt, datele NHANES din 2007-2010 au arătat rate de prevalență ale acestor tulburări la 35,7% și, respectiv, 49,7% la adulții obezi [72]. Legătura dintre obezitate și BCV este o combinație de factori alimentari, dezechilibre metabolice și disfuncții endoteliale și vasculare [10]. Multe cercetări indică, de asemenea, inflamația indusă de obezitate ca un factor major care contribuie [10, 73]. Astfel, intervențiile și componentele dietetice, inclusiv cele discutate în secțiunile anterioare, care vizează reducerea obezității sunt de cea mai mare importanță. Într-adevăr, pierderea în greutate rămâne principala recomandare pentru gestionarea tuturor afecțiunilor legate de obezitate; cu toate acestea, componentele alimentare suplimentare pot sprijini foarte mult sănătatea inimii. Aceste componente, denumite în mod colectiv Abordarea dietetică pentru oprirea hipertensiunii (DASH), și mecanismele lor de bază sunt discutate în această secțiune. Creșterea activității fizice este, de asemenea, o intervenție cheie pentru gestionarea excesului de greutate și a BCV; totuși, acest subiect nu intră în sfera acestei revizuiri.

Conținut de sodiu

Carbohidrați, fibre și colesterol

Dieta DASH recomandă 55% din aportul zilnic total de carbohidrați, inclusiv cel puțin 3 porții de cereale integrale pe zi. Într-adevăr, dovezile din studiile clinice demonstrează că persoanele obeze care cresc aportul de cereale integrale prezintă îmbunătățiri în numeroși factori asociați cu sănătatea cardiovasculară [79, 80]. În plus, DASH vizează 30 g de fibre pe zi pentru toți indivizii, ceea ce este în concordanță cu DGA pentru adulții medii. Fibrele sunt benefice în mod special sănătății inimii prin capacitatea sa de a reduce colesterolul lipoproteinelor cu densitate totală și joasă (LDL) [81]. Interesant este că, comparativ cu o dietă cu conținut scăzut de carbohidrați, o dietă bogată în fibre a redus semnificativ lipidele aterogene, deși ambele diete au fost eficiente pentru pierderea în greutate. Este bine cunoscut faptul că aportul crescut de fibre reduce și tensiunea arterială crescută [82, 83]. Astfel, aceste componente dietetice ale dietei DASH ajută la gestionarea BCV asociată cu obezitatea prin îmbunătățirea multor factori de risc cunoscuți.

Deși dieta DASH nu oferă recomandări specifice pentru aportul de colesterol, aceasta vizează consumul crescut de fructe și legume și aportul mai mic de calorii din carnea neagră. Mecanismele care stau la baza succesului acestor abordări dietetice sunt reducerea colesterolului total și LDL, creșterea HDL și îmbunătățirea tensiunii arteriale [84, 85]. De fapt, urmarea dietei DASH pare să reducă majoritatea riscurilor asociate sindromului metabolic, care în cele din urmă contribuie la îmbunătățirea sănătății cardiovasculare.

Micronutrienți

COMPOZIȚIA DIETEI PENTRU GESTIONAREA BOLILOR CRONICE DE FICAT LEGATE DE OBEZITATE

Obezitatea crește semnificativ incidența NAFLD, depunerea hepatică de grăsime (steatoză) fiind caracteristica principală. Steatoza simplă poate fi benignă, dar evoluează spre steatohepatită nealcoolică (NASH) atunci când ficatul prezintă leziuni inflamatorii evidente. NASH este considerat acum ca una dintre cele mai frecvente cauze ale bolilor hepatice terminale, inclusiv ciroză hepatică și carcinom hepatocelular. Datorită relației strânse dintre obezitate și NAFLD, majoritatea abordărilor dietetice utilizate pentru gestionarea obezității se aplică și NAFLD [98, 99] .

Conținut de grăsime

Antioxidanți

În timpul NASH, stresul oxidativ este privit ca un factor critic care stă la baza dezvoltării leziunilor hepatocelulare. Având în vedere acest lucru, vitamina E a fost utilizată pentru a trata NASH [105-107]. Rezultatele susțin în mod constant efectele vitaminei E asupra reducerii ALT și îmbunătățirii scorurilor de fibroză la pacienții cu NASH. Pe baza unor dovezi convingătoare, vitamina E a fost recomandată continuu pentru tratarea adulților non-diabetici cu NASH dovedit cu biopsie [98, 99]. Cu toate acestea, vitamina E nu este recomandată pentru tratarea NASH la pacienții cu diabet zaharat, NAFLD fără biopsie hepatică, ciroză NASH sau ciroză criptogenă [98, 99].

COMPOZIȚIA DIETEI ȘI IMPACTUL DUPĂ RATIUNILE NUTRIENTE

În timp ce un număr de substanțe nutritive au fost considerate pentru a trata bolile metabolice asociate obezității, este demn de remarcat faptul că compoziția dietei pare a fi mai importantă în ceea ce privește generarea unui impact profund asupra sănătății. Conform dovezilor din studiile efectuate pe subiecți umani sau umani, s-a demonstrat că diferențele în compoziția dietei modifică biomarkerii legați de bolile metabolice, variind de la metaboliți până la durata de viață [108-110] .

Dieta cu conținut scăzut de proteine ​​și carbohidrați

Dieta bogată în proteine ​​și carbohidrați săraci

Dieta cu conținut scăzut de carbohidrați, cu conținut scăzut de proteine ​​și cu conținut ridicat de grăsimi

Așa cum indică multe studii, dietele cu conținut scăzut de carbohidrați, cu conținut scăzut de proteine ​​și cu conținut ridicat de grăsimi (dieta ketogenică) au fost considerate pentru a gestiona obezitatea și problemele asociate, inclusiv T2DM [114, 115]. Această dietă este foarte diferită de dietele menționate anterior. În contextul pierderii în greutate, dieta ketogenică pare să acționeze prin prevenirea creșterii poftei de mâncare, iar acest efect este atribuibil cetozei [116]. Dieta ketogenică reduce și secreția de insulină. La rândul său, aceasta favorizează oxidarea grăsimii din corpul întreg și contribuie la pierderea în greutate [115]. Dieta ketogenică exercită, de asemenea, un efect de scădere a glucozei, care este mai pronunțat decât cel obținut printr-o dietă convențională cu conținut scăzut de calorii [114]. În plus față de reducerea greutății corporale și scăderea nivelului de glucoză, dieta ketogenică poate aduce beneficii sănătății inimii. Acesta din urmă este atribuibil, cel puțin parțial, efectului dietei ketogenice asupra ameliorării dislipidemiei și hipertensiunii [115] .

CONCLUZIE

O alimentație sănătoasă este eficientă în ceea ce privește gestionarea obezității și a bolilor metabolice conexe. În timp ce se acordă o atenție deosebită beneficiilor obținute prin modificarea conținutului de nutrienți sănătoși, poate fi timpul să ne concentrăm asupra compoziției dietei, care este probabil de o importanță deosebită în gestionarea obezității și a altor boli metabolice conexe. În mod consecvent, dietele cu substanțe nutritive echilibrate care sunt capabile să genereze beneficii metabolice ar trebui să fie considerate principala abordare pentru gestionarea obezității și a bolilor metabolice. În plus, atunci când se utilizează o abordare dietetică, este, de asemenea, important să se monitorizeze efectele în afara obiectivelor, cum ar fi efectele secundare nedorite, concentrându-se în același timp asupra obiectivelor țintă de scădere în greutate și beneficii metabolice sistemice.

CONFIRMARE

Această lucrare a fost susținută parțial de subvenții de la Institutele Naționale de Sănătate (R01DK095862 la C.W.) și Asociația Americană a Diabetului (1-17-IBS-145 la C.W.). De asemenea, C.W. este susținut de Programul Hatch al Institutelor Naționale de Alimentație și Agricultură (NIFA).

Note de subsol

DECLARAȚIE DE INTERES CONFLICTANT

Autorii nu au conflicte de interese (politice, personale, religioase, ideologice, academice, intelectuale, comerciale sau de altă natură) de declarat în legătură cu acest manuscris.