Differenze sessuali nel metabolismo dopo un pasto ricco di grassi (HFM)

È noto che l'alimentazione a lungo termine ad alto contenuto di grassi induce insulino-resistenza e compromette la clearance del glucosio in tutto il corpo negli esseri umani, ma la conoscenza degli effetti metabolici del glucosio dell'alimentazione ad alto contenuto di grassi rimane incompleta. Il consumo eccessivo di grassi porta a concentrazioni circolanti elevate di acidi grassi non esterificati (NEFA), che (se assorbiti dai muscoli, un organo vitale per l'omeostasi del glucosio) possono interferire con la segnalazione dell'insulina e lo smaltimento del glucosio.

Nonostante il corpo relativamente ricco di ricerche sull'alimentazione ricca di grassi, gli effetti acuti (cioè 1-4 ore dopo l'ingestione) di un pasto ricco di grassi sul metabolismo postprandiale del glucosio sono scarsamente caratterizzati. Comprendere la risposta acuta all'alimentazione ricca di grassi è un passo fondamentale verso la scoperta dei meccanismi che guidano lo sviluppo dell'insulino-resistenza indotta dai grassi alimentari. Il lavoro limitato suggerisce che l'insulinemia postprandiale può essere elevata in risposta a un pasto ricco di grassi e che questo effetto può essere più pronunciato negli individui con maggiore adiposità. Il lavoro precedente ha dimostrato che l'ingestione di un pasto misto di macronutrienti ad alto contenuto di grassi saturi (~ 60% di grassi totali, 32% di grassi saturi) ha stimolato aumenti significativamente maggiori delle concentrazioni di insulina circolante negli obesi rispetto ai soggetti magri di mezza età. L'effetto dell'alimentazione acuta ad alto contenuto di grassi sulla glicemia postprandiale è meno chiaro: gli studi hanno riportato un aumento, una diminuzione o nessun cambiamento nelle concentrazioni di glucosio in risposta a una sfida ad alto contenuto di grassi. La quantità di grassi somministrati può aiutare a spiegare questi rapporti contrastanti: gli studi hanno variamente utilizzato pasti contenenti il ​​40%, il 60% e fino all'80% di grassi. Queste discrepanze nella letteratura possono anche essere sostenute dall'inclusione di maschi e femmine nello stesso studio.

C'è una scarsità di dati sulla risposta metabolica del glucosio all'alimentazione ricca di grassi nelle femmine umane. Sebbene una manciata di studi abbia incluso soggetti di sesso femminile, ciò potrebbe aver mascherato effetti potenzialmente divergenti dell'alimentazione ricca di grassi sul metabolismo del glucosio nei maschi rispetto alle femmine. In generale, le donne hanno concentrazioni di glucosio plasmatico a digiuno più basse (indicative di una maggiore sensibilità epatica all'insulina) e sono più abili nell'immagazzinare i NEFA circolanti come tessuto adiposo sottocutaneo (SAT). Sebbene i maschi abbiano una maggiore massa muscolare scheletrica (un importante serbatoio di glucosio) e una minore adiposità di tutto il corpo rispetto alle femmine, accumulano preferenzialmente tessuto adiposo nei depositi associati a disfunzione metabolica, come i visceri e il muscolo scheletrico [30]. In effetti, solo uno studio fino ad oggi ha confrontato direttamente maschi e femmine per dimostrare che 7 giorni di alimentazione superenergetica ad alto contenuto di grassi (+50% kcal/d, 65% di grassi) hanno stimolato un aumento della massa grassa del tronco nei maschi, senza alcun cambiamenti di composizione nelle femmine. Date queste differenze basate sul sesso nella sensibilità all'insulina e nella conservazione del tessuto adiposo, è possibile che le femmine mostrino una distinta risposta metabolica del glucosio all'alimentazione ricca di grassi rispetto ai maschi. Tuttavia, questa ipotesi deve ancora essere completamente esplorata.

Pertanto, in questo studio, i ricercatori somministreranno un singolo pasto misto di macronutrienti ad alto contenuto di grassi a un gruppo di giovani adulti sani. Durante il periodo postprandiale di 4 ore, mirano a confrontare quanto segue nelle femmine rispetto ai maschi:

1. Caratteristiche circolanti del metabolismo glucidico (obiettivo primario)
2. Caratteristiche circolanti del metabolismo lipidico (obiettivo secondario)
3. Dispendio energetico e ossidazione del substrato tramite calorimetria indiretta (obiettivo terziario)

Gli investigatori ipotizzano che, rispetto ai maschi, le femmine dimostreranno:

1. Minori concentrazioni circolanti di glucosio, insulina, c-peptide e glucagone
2. Minori concentrazioni circolanti di trigliceridi, colesterolo totale, colesterolo lipoproteico a bassa densità e NEFA; e concentrazioni circolanti più elevate di colesterolo lipoproteico ad alta densità
3. Maggiore dispendio energetico e ossidazione dei grassi e minore ossidazione dei carboidrati

Questo studio di intervento sulla nutrizione acuta comporterà un totale di 3 visite al laboratorio (visita di screening iniziale più 2 visite di studio). Dopo una visita di screening per valutare l'idoneità, i giovani adulti che hanno acconsentito a partecipare si riferiranno al laboratorio dopo una notte in 2 occasioni separate: Valutazione di base (Visita 1) e Intervento nutrizionale (Visita 2).

Visita di screening: l'idoneità sarà valutata durante una sessione di screening presso il laboratorio. Gli investigatori misureranno la massa corporea, l'altezza e la pressione sanguigna a riposo. I membri del team di ricerca aiuteranno anche i potenziali partecipanti a completare un questionario sullo stato di salute attuale, che valuterà l'età del potenziale partecipante, i livelli di attività fisica dichiarati e qualsiasi farmaco o condizione medica rilevante per lo studio.

Visita 1: Valutazione di base: ai partecipanti verrà chiesto di arrivare dopo un digiuno notturno (ovvero, niente cibo o bevande ad eccezione dell'acqua per 8-12 ore). In primo luogo, gli investigatori eseguiranno una valutazione della puntura del dito per confermare l'idoneità e quindi valutare la composizione corporea utilizzando l'assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA). Ai partecipanti verrà fornito un diario alimentare di 3 giorni e un monitor delle attività al termine della Visita 1, insieme alle istruzioni su come completare entrambi.

Visita 2: Intervento nutrizionale: dopo un digiuno notturno, ai partecipanti verrà chiesto di consumare il pasto di prova ad alto contenuto di grassi. Il pasto di prova ad alto contenuto di grassi consisterà in bacon, uova, formaggio, tortilla, hashbrown e maionese (846 kcal, 58% di grassi, 29% di carboidrati, 13% di proteine). I membri del gruppo di ricerca prepareranno i pasti nella nostra cucina metabolica. Prima e dopo il consumo del pasto, i ricercatori preleveranno una serie di campioni di sangue ed eseguiranno ripetute misurazioni del VO2 a riposo.