Effetto dell'indice glicemico dietetico sulla funzione delle cellule beta (GIdiet)

Il diabete di tipo 2 è un grave problema di salute negli Stati Uniti che colpisce milioni di persone. È causato dall'incapacità delle cellule beta pancreatiche di secernere una quantità sufficiente di insulina con conseguente aumento dei livelli di glucosio nel sangue. Le persone con ridotta tolleranza al glucosio (IGT) e alterata glicemia a digiuno hanno livelli elevati di glucosio e sono a maggior rischio di progredire verso il diabete di tipo 2. Gli obiettivi a lungo termine di questa ricerca sono comprendere meglio i fattori che contribuiscono alla perdita della funzione delle cellule beta e alla ridotta secrezione di insulina. È stato dimostrato che livelli elevati di glucosio compromettono la funzione delle cellule beta causando stress ossidativo e livelli elevati di glucosio oscillanti aumentano lo stress ossidativo anche più del glucosio elevato continuo. Le diete contenenti alimenti ad alto indice glicemico (IG) aumentano il carico glicemico (GL) della dieta e i livelli di glucosio post-prandiale. Pertanto, le diete ad alto contenuto di GL (HGL) potrebbero essere potenzialmente dannose per le cellule beta aumentando le fluttuazioni del glucosio e lo stress ossidativo. Al contrario, le diete a basso indice glicemico (LGL) possono essere utili. Lo studio esplora l'ipotesi che l'aumento della variabilità glicemica si traduca in un aumento dello stress ossidativo e quindi esacerba la disfunzione delle cellule beta nelle persone con pre-diabete.

Obiettivo specifico 1: Determinare se una dieta HGL peggiora e una dieta LGL migliora la funzione delle cellule beta rispetto a una dieta di controllo di base in soggetti con pre-diabete.

Obiettivo specifico 2: Determinare se l'aumento della variabilità glicemica nella dieta HGL è associato a una ridotta funzione delle cellule beta e viceversa se la diminuzione della variabilità glicemica nella dieta LGL è associata a una migliore funzione delle cellule beta nei soggetti con pre-diabete.

Obiettivo specifico 3: Determinare se lo stress ossidativo indotto da una dieta HGL media la diminuzione della funzione delle cellule beta determinando se 1) i marcatori sistemici dello stress ossidativo sono associati alla funzione delle cellule beta; 2) se la relazione tra variabilità glicemica e funzione delle cellule beta è almeno parzialmente spiegata dallo stress ossidativo; e 3) l'antiossidante N-acetilcisteina (NAC) previene la diminuzione della funzione delle cellule beta in una dieta HGL.

Disegno dello studio: lo studio sarà uno studio sull'alimentazione randomizzato a disegno parallelo in uomini e donne con pre-diabete. I soggetti verranno assegnati in modo casuale a uno dei 3 bracci separati (n=20/braccio): 1) 4 settimane con una dieta LGL (GI <35); 2) 4 settimane con una dieta HGL (GI>70) + placebo due volte al giorno; o 3) 4 settimane con una dieta HGL (GI>70) + NAC 1200 mg due volte al giorno. I soggetti saranno studiati dopo una dieta di controllo al basale di 2 settimane con un carico glicemico moderato (IG 55-58) per confronto e tutte le diete saranno stabili di peso con la stessa composizione di macronutrienti (55% di carboidrati/30% di grassi/15% di proteine). La funzione delle cellule beta sarà valutata sia mediante un test di tolleranza al glucosio per via endovenosa frequentemente campionato che un test del pasto. La variabilità glicemica sarà valutata mediante un sistema di monitoraggio continuo del glucosio e il controllo glicemico mediante fruttosamina. Saranno misurati i marcatori di stress ossidativo.