Los hidrolizados de proteína de frijol negro (Phaseolus vulgaris L.) reducen los niveles agudos de glucosa posprandial

Introducción La prediabetes es un estado intermedio de hiperglucemia caracterizado por alteración de la glucosa en ayunas (niveles de glucosa en plasma en ayunas de 100-125 mg/dl), tolerancia a la glucosa (niveles de glucosa en plasma de 2 h después de la carga de 140-199 mg/dl) o glucosa glucosilada. hemoglobina A1c (HbA1c) de 5.7-6.4%. Los sujetos con prediabetes tienen un riesgo relativamente alto de desarrollar enfermedades cardiovasculares y diabetes tipo 2 (T2D). Por ello, el tratamiento de la prediabetes es fundamental para retrasar la progresión de esta enfermedad. El tratamiento actual de la prediabetes se centra en la pérdida de peso, modificaciones en el estilo de vida (dieta y ejercicio) y el uso de agentes farmacológicos, como biguanidas (metformina), sulfonilureas, inhibidores de la α-amilasa y la α-glucosidasa, y tratamientos a base de incretina. Además, esos medicamentos podrían generar efectos secundarios, como niveles bajos de azúcar en la sangre, modificaciones de peso, enfermedad cardiovascular aterosclerótica, insuficiencia cardíaca congestiva y enfermedad renal, entre otros. En los últimos años se han investigado alternativas naturales con efectos adversos bajos o nulos para el tratamiento de la diabetes. En este sentido, los ingredientes funcionales y los alimentos diseñados para ayudar a los pacientes a alcanzar los objetivos de nivel de glucosa son importantes para prevenir o tratar la prediabetes y la DT2.

Las proteínas alimentarias han sido ampliamente estudiadas como fuente de péptidos bioactivos, que son fragmentos de proteínas específicas que afectan positivamente las funciones fisiológicas y la salud humana. La bioactividad de las proteínas alimentarias depende de la bioaccesibilidad y biodisponibilidad de sus péptidos. Los péptidos bioactivos pequeños (<1.000-200 Da) presentan características importantes como alto potencial biológico, baja toxicidad, baja o nula alergenicidad, alta diversidad estructural y tamaño pequeño (en relación con los anticuerpos). Estas propiedades permiten que los péptidos bioactivos se apliquen como agentes terapéuticos contra varias enfermedades, incluidas la prediabetes y la DT2.

Las proteínas del frijol negro (Phaseolus vulgaris L.) se han estudiado como fuente de péptidos bioactivos. La hidrólisis enzimática es el método más popular para generar péptidos bioactivos a partir de secuencias de proteínas parentales de frijoles comunes y otras legumbres.

Numerosos estudios in vitro han demostrado que los hidrolizados de proteína de frijol negro (HPB) y los péptidos bioactivos tienen efectos hipoglucemiantes o antidiabéticos. La BPH generada con Alcalase® inhibe la actividad in vitro de la dipeptidil peptidasa-IV (DPP-IV), cuya función biológica es inactivar el péptido-1 similar al glucagón (GLP-1). Además, inhibió las enzimas α-amilasa y α-glucosidasa, que están involucradas en el proceso de descomposición del almidón. Además, se ha informado que la HBP podría reducir la expresión y translocación de transportadores de glucosa en la membrana plasmática, como el transportador de glucosa-2 (GLUT2) y el cotransportador de glucosa dependiente de sodio (SGLT1). Además, los experimentos in vivo han demostrado la eficacia de la HBP en la reducción de la glucosa posprandial reducida en pacientes no hiperglucémicos (16,9-24,5 %). e hiperglucémico (22,7-47,7%) Ratas Wistar. Los resultados de los modelos experimentales in vivo e in vitro demostraron el potencial de la BPH para inhibir las enzimas digestivas y bloquear los transportadores de glucosa gastrointestinales (involucrados en la regulación de la glucosa en sangre posprandial). Además, los péptidos bioactivos de los frijoles difíciles de cocinar aumentaron la secreción de insulina simulada con glucosa (57 %) de las células de insulinoma iNS-1E.

Como muestra la evidencia, los péptidos bioactivos de la BPH pueden ejercer efectos antidiabéticos a través de varios mecanismos. Todos los estudios que muestran el potencial antidiabético de la BPH y los péptidos bioactivos se han realizado mediante ensayos in silico, bioquímicos, in vitro e in vivo. Sin embargo, se necesitan ensayos clínicos para validar el efecto hipoglucemiante de los hidrolizados de proteína de frijol negro. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto agudo de la HPB sobre los niveles de glucosa e insulina en adultos con tolerancia normal a la glucosa o prediabetes.

Metodología Ensayo clínico aleatorizado Sujetos y diseño del estudio Se llevó a cabo un ensayo clínico aleatorizado controlado con placebo en 28 adultos (65 % mujeres) para evaluar el efecto de 5 g de HPB en los niveles de glucosa e insulina posprandiales. Todos los procedimientos se realizaron en las instalaciones de investigación del Departamento de Ciencias Médicas de la Universidad de Guanajuato, México. El Comité de Ética Institucional de la Universidad de Guanajuato aprobó el protocolo (CIBIUG-P53-2018), y todos los sujetos firmaron el consentimiento informado antes de someterse a cualquier procedimiento.

Los participantes en este estudio fueron reclutados directamente de ferias locales de salud en León, Guanajuato, México. Como parte del proceso de selección para determinar la elegibilidad para participar, se tomaron medidas de glucosa capilar, peso, altura y presión arterial. Como parte de este estudio, adultos entre 25 y 50 años con sobrepeso u obesidad, según su índice de masa corporal (IMC) (25-34.9 kg/m2) eran elegibles para inscribirse. El estudio no incluyó participantes que reportaron diabetes, cáncer, enfermedad cardiovascular u otras enfermedades crónicas por autoinforme. No se incluyeron mujeres embarazadas o lactantes. Tan pronto como se determinó que los participantes eran elegibles, fueron citados para someterse a evaluaciones clínicas, antropométricas y metabólicas en el Departamento de Ciencias Médicas.

La evaluación metabólica incluyó una prueba de tolerancia a la glucosa oral (TTOG) con 250 mL de dextrosa 75 g (solución líquida de glucosa anhidra, 75 g) y muestras de sangre a los 0 y 120 minutos y un perfil lipídico. El estado metabólico (tolerancia normal a la glucosa (NGT) o prediabetes) se definió de la siguiente manera: Tolerancia normal a la glucosa como niveles de glucosa en ayunas <100 mg/dL y niveles de glucosa posprandiales (2h) <140 mg/dL, y Prediabetes como niveles de glucosa en ayunas de 100-125 mg/dL, niveles de glucosa posprandiales (2h) de 140-199 mg/dL, o ambos. Después de determinar el estado metabólico de los participantes, los sujetos se clasificaron como NGT (n=14) o prediabetes (n=14).

Todos los participantes (n=28) fueron asignados aleatoriamente por un miembro del personal que no tenía contacto con ellos a un grupo que recibía tratamiento para la HBP (5 g) oa un grupo de placebo. En consecuencia, se incluyeron siete sujetos con NGT y siete sujetos con prediabetes en cada grupo de tratamiento (HPB o placebo). En este estudio, los participantes estaban cegados al tratamiento y recibieron BPH (5 g de polvo) disueltos en 120 ml de una bebida comercial sin calorías o el placebo (120 ml de bebida comercial sin calorías).

Se realizó una segunda prueba de tolerancia oral a la glucosa para evaluar el efecto posprandial de la HPB. Primero, los participantes bebieron la BPH disuelta o el placebo seguido de 250 ml de dextrosa 75 g, y se tomaron muestras de sangre a los 0, 60, 120 y 150 minutos para determinar sus niveles de glucosa e insulina.

Evaluación clínica y evaluación antropométrica En este estudio, profesionales capacitados administraron un cuestionario para recopilar datos clínicos. La presión arterial se midió utilizando un tensiómetro digital semiautomático (Omron HEM-7200) en el brazo derecho del participante en posición sentada y después de descansar durante al menos 10 minutos.

El peso corporal y la altura se midieron con los sujetos descalzos y vestidos con ropa ligera utilizando una báscula digital (Seca 769) y un estadiómetro (Seca 213-I). La circunferencia de la cintura se midió en el punto intermedio entre la última costilla y la cresta ilíaca con cinta metálica (Lufkin W606PM). El índice de masa corporal (IMC) se calculó como el peso corporal (kg) dividido por la altura al cuadrado (m) según la Organización Mundial de la Salud.

Ensayos bioquímicos Para realizar los ensayos bioquímicos, se recogieron muestras de sangre después de un ayuno de al menos 8 horas. Para glucosa (Spinreact, Girona, España) y perfil lipídico (colesterol total, TG y HDL-c) (Spinreact, Girona, España) se utilizaron ensayos colorimétricos enzimáticos. El colesterol LDL se calculó mediante la ecuación de Friedewald. Los niveles de glucosa y perfil lipídico (triglicéridos, colesterol total, HDL-colesterol) en suero se determinaron mediante métodos estandarizados internacionalmente en el laboratorio clínico del Departamento de Ciencias Médicas utilizando un analizador de bioquímica semiautomático SPINLAB (Spinreact, Girona, España).

Además, los niveles de insulina se determinaron mediante un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) en formato de sándwich de suero utilizando un kit ELISA (ALPCO, Inc., Salem, NH, EE. UU.). Como índices de resistencia a la insulina se calcularon el modelo homeostático de evaluación de la resistencia a la insulina (HOMA-IR) y el Índice de Matsuda.

Análisis estadístico Los datos descriptivos se expresaron como media y desviación estándar o mediana y rango intercuartílico. La comparación entre grupos se realizó mediante la prueba t de Student independiente o pareada. Se aceptó una significación estadística de p˂0.05 y se utilizó el programa estadístico SPSS 20.0 para Windows.