Abstract

A fost sugerat recent aportul de proteine ​​din lapte pentru a îmbunătăți sănătatea metabolică. Această perspectivă oferă dovezi că efectele metabolice ale aportului de proteine ​​din lapte trebuie să fie luate în considerare în contextul stării metabolice preexistente a individului și a stării de efort. Proteinele din lapte furnizează abundenți aminoacizi cu lanț ramificat (BCAA) și glutamină. BCAA-urile plasmatice și glutamina cresc în obezitate și rezistență la insulină, dar scad după intervenția chirurgicală de bypass gastric, ducând la pierderea în greutate și la o sensibilitate îmbunătățită la insulină. Consumul de proteine ​​din lapte are ca rezultat hiperinsulinemie postprandială la subiecții obezi, crește greutatea corporală a adolescenților supraponderali și astfel poate deteriora perturbările metabolice preexistente ale persoanelor obeze, rezistente la insulină.

Introducere

Recent, McGregor și Poppitt au sugerat aportul de proteine ​​din lapte pentru îmbunătățirea sănătății metabolice [1]. Cu toate acestea, autorii au ratat informații importante despre metabolismul aminoacizilor cu lanț ramificat (BCAA) în condiții de obezitate și rezistență la insulină. Ei au subliniat efectele benefice ale ingestiei de proteine ​​din lapte pentru mușchiul scheletic, dar au ignorat efectele adverse ale BCAA asupra țesutului adipos și a homeostaziei pe termen lung a celulelor β. Evident, funcția fiziologică a laptelui care promovează creșterea neonatală nu se limitează la sistemul musculo-scheletic. Intenția acestui articol din perspectivă este de a demonstra că evaluarea efectelor metabolice ale consumului de proteine ​​din lapte trebuie să ia în considerare starea nutrițională și endocrină și nivelul de activitate fizică a consumatorului de proteine ​​din lapte.

Proteinele din lapte cresc influxul de BCAA

BCAA-urile plasmatice (leucina, izoleucina, valina) și glutamina/glutamatul sunt crescute în ceea ce privește obezitatea, rezistența la insulină și diabetul de tip 2 (T2D) [2-9]. Un aport zilnic suplimentar de 53 g de proteine ​​din lapte, dar nu de 53 g de carne, a crescut insulina serică și rezistența la insulină la băieții de 8 ani [10]. Catabolismul BCAA al adipocitelor este o abatere metabolică crucială a obezității [11, 12] (Figura 1A). Deoarece nivelurile plasmatice de BCAA în obezitate sunt deja crescute, un influx suplimentar de BCAA poate deteriora și mai mult dezechilibrul metabolic preexistent. De fapt, scăderea marcată a nivelurilor plasmatice de BCAA care rezultă din operația de bypass gastric este asociată cu pierderea în greutate și sensibilitatea îmbunătățită la insulină [13, 14]. Paleolitic, vânător-culegător activ fizic consumat proteine ​​structurale ca peștele și carnea. În schimb, oamenii neolitici moderni s-au „mutat” în indivizi inactivi fizic, care consumă în mod special semnalizând proteinele din lapte asigurând „proteine ​​dietetice rapide” abundente, ducând la BCAA plasmatice ridicate și niveluri de glutamină [15]. Dietele paleolitice fără lactate prezintă niveluri mai mici de insulină, cu o sensibilitate îmbunătățită la insulină, protejând împotriva dezvoltării bolilor civilizației [16-19].

efectele

Metabolismul BCAA la subiecți obezi, sedentari versus indivizi sănătoși, activi fizic. A. Metabolizarea BCAA deviată la persoanele obeze, sedentare. B. Metabolismul BCAA la indivizi sănătoși activi fizic. BCAA = aminoacizi cu lanț ramificat (leucină, izoleucină, valină). RYGP = Chirurgie de by-pass gastric Roux-en-Y.

Stimulii mecanici cresc sinteza proteinelor musculare mediate de mTORC1

Consumul de proteine ​​din lapte și hiperinsulinemia postprandială la obezitate

Consumul de lapte, obezitatea și riscul de diabet de tip 2

Disponibilitate crescută BCAA și rezistență la insulină

Există dovezi convingătoare că disponibilitatea aminoacizilor reglează S6 kinaza și factorii multipli de traducere [61]. BCAA-urile prin creșterea semnalizării mTORC1-S6K1 acționează ca semnale pozitive pentru întreținerea depozitelor de proteine, în timp ce inhibă alte acțiuni ale insulinei la mai multe niveluri [62]. La omul cu infuzie de aminoacizi, supraactivarea căii mTORC1-S6K1 a crescut inhibitorii fosforilării substratului receptorului de insulină (IRS) -1 la Ser312, Ser636/639 și Ser1101, rezultând rezistența la insulină a mușchilor scheletici [63-65]. Astfel, există dovezi substanțiale că activarea inadecvată a semnalizării mTORC1-S6K1 de către aminoacizi induce rezistența la insulină, abaterea metabolică fundamentală ducând la T2D [9, 63-66]. Proteinele din zer, spre deosebire de proteinele din carne, oferă BCAA hidrolizabile rapide comparabile cu o perfuzie de BCAA care promovează secreția de insulină și rezistența la insulină, mecanisme majore intrinseci de semnalizare a laptelui [10, 67].

Consumul de proteine ​​din lapte și riscul de cancer de prostată

Nutriția joacă un rol important în dezvoltarea cancerului determinată de mTORC1 [26, 46, 68, 69]. mTORC1 conduce inițierea și metastaza cancerului de prostată (PCa) [69]. Dovezile acumulatoare leagă inițierea și progresia PCa de creșterea consumului de proteine ​​din lapte și activarea mediată de lapte a mTORC1 [70]. Investigația prospectivă europeană asupra cancerului și nutriției a confirmat că aportul ridicat de proteine ​​din lapte este asociat cu un risc crescut de PCa [71]. O creștere cu 35 g/zi a aportului de proteine ​​lactate a fost asociată cu un risc crescut de PCa de 32% [71]. Mai mult, creșterea mortalității specifice PCa a fost asociată recent cu creșterea aportului de lapte integral [72]. Spre deosebire de carne, laptele și fracțiunile de proteine ​​din lapte conțin cantități substanțiale de microARN-uri exosomale, predominant microARN-21 [73-75], care este un microARN oncogen și adipogen [76, 77]. În mod remarcabil, pe lângă laptele comercial, culturile de celule PCa au crescut proliferarea celulelor canceroase cu 30% [78]. Mai mult, laptele comercial conține cantități substanțiale din familia micro-ARN let-7 [75]. În special, s-a demonstrat recent că supraexprimarea rezistenței la insulină indusă de let-7 [79, 80].

Concluzii

Nu există dovezi că proteinele din lapte în sine îmbunătăți sănătatea metabolică. În schimb, consumul crescut de proteine ​​din lapte poate afecta în continuare metabolismul BCAA al persoanelor obeze, rezistente la insulină, sedentare. Acum este clar că nu restricția calorică, ci restricția BCAA extinde durata de viață Drosophila melanogaster[81, 82]. Reducerea aportului de BCAA cu activarea mTORC1 redusă explică beneficiile metabolice ale restricției alimentare [83, 84]. Hiperinsulinemia persistentă mediată de leucină în obezitate indusă de consumul persistent de proteine ​​din lapte poate promova un debut mai timpuriu al apoptozei β-celulare. Dovezile epidemiologice subliniază asocierea dintre creșterea consumului de lapte și creșterea IMC, aportul crescut de lapte și debutul precoce al menarchei, și asocierea creșterii IMC, precum și a menarchei timpurii și a riscului crescut de T2D. Astfel, recomandăm o utilizare mai atentă și restrânsă a proteinelor din lapte, în special în contextul obezității preexistente, rezistenței la insulină, precum și stilului de viață sedentar.