Acción de la grasa saturada versus la grasa monoinsaturada y la insulina

El ácido palmítico (PA), afecta la sensibilidad a la insulina en el músculo esquelético, y puede ser beneficioso reemplazar el PA en la dieta con ácido oleico (OA), un ácido graso monoinsaturado (FA). El primer objetivo de este proyecto es comprender los efectos sobre el metabolismo de los lípidos y la composición de los lípidos del músculo esquelético, la señalización de la insulina y la señalización inflamatoria de dos variaciones comunes en la composición de AG de la dieta: (1) La ingesta típica de América del Norte donde la PA y la OA están presentes en proporciones iguales (dieta HI PA). (2) La composición mediterránea de FA en la que la PA es mucho más baja y la OA mucho más alta (dieta HI OA). La PA puede inducir resistencia a la insulina en las células del músculo esquelético a través de su acumulación en los lípidos dentro de las células musculares y mediante la activación de la señalización inflamatoria. El segundo objetivo de este proyecto es evaluar la hipótesis de que una ingesta elevada de PA regulará a la baja su propia oxidación (inicial) de un carbono, lo que provocará un aumento de la señalización inflamatoria y una disminución de la señalización de la insulina. Sin embargo, existe evidencia en la literatura de que los AG pueden inducir defectos en la señalización de la insulina, si los AG no se oxidan por completo; por lo tanto, el tercer objetivo es evaluar las hipótesis de que una dieta alta en AF puede disminuir la oxidación completa de AG y posiblemente acelerar la oxidación inicial de AG. Se realizará un ensayo cruzado doble ciego de los efectos de una dieta rica en AF versus una dieta alta en OA/baja en AF en 16 sujetos con sobrepeso u obesos y 16 sujetos delgados (de 18 a 40 años de edad) para investigar los siguientes aspectos específicos. Objetivos:

1. Probar la hipótesis de que el aumento de la ingesta de PA provocará una disminución de la tasa de oxidación de [1-13C]-PA y se asociará con: (a) aumento de la señalización inflamatoria, dentro del músculo y por las células mononucleares de sangre periférica; (b) Disminución de la señalización de insulina caracterizada por disminución de la sensibilidad a la insulina periférica en todo el cuerpo (pinza euglucémica/hiperinsulinémica) y, en el músculo esquelético, disminución de fosfo-AKT (Ser473), aumento de fosfo-IRS-1 (Ser636/Ser639), disminución de fosforilación de tirosina de IRS-1 y disminución del contenido de membrana de GLUT4.
2. Para probar la hipótesis de que una mayor ingesta de PA causará una oxidación de ácidos grasos mitocondriales menos completa, quizás asociada con la disfunción del ciclo TCA y una mayor formación de especies reactivas de oxígeno. Esta hipótesis se probará midiendo las tasas relativas de oxidación de [13-13C]-PA y [1-13C]-PA en todo el cuerpo y en los músculos (miembro superior) y determinando el perfil sérico de acilcarnitinas, las concentraciones en orina de ácidos orgánicos , y las concentraciones musculares de carbonilos de proteínas.
3. Probar la hipótesis de que una dieta rica en AF conducirá a una oxidación menos completa de AG, menos señalización de insulina en el músculo esquelético en respuesta a una comida de prueba, menos sensibilidad a la insulina en todo el cuerpo, mayor disfunción del ciclo TCA y mayor formación de especies reactivas de oxígeno. en comparación con los resultados obtenidos en humanos obesos versus delgados.