Gordura saturada versus gordura monoinsaturada e ação da insulina

O ácido palmítico (PA) prejudica a sensibilidade à insulina no músculo esquelético, e a substituição do PA na dieta por ácido oleico (OA), um ácido graxo monoinsaturado (AF), pode ser benéfica. O primeiro objetivo deste projeto é entender os efeitos no metabolismo lipídico e na composição lipídica do músculo esquelético, sinalização de insulina e sinalização inflamatória de duas variações comuns na composição de AG da dieta: (1) A ingestão típica da América do Norte, onde PA e OA estão presentes em proporções iguais (dieta HI PA). (2) A composição de FA mediterrânea na qual PA é muito menor e OA muito maior (dieta HI OA). O AP pode induzir resistência à insulina nas células musculares esqueléticas por meio de seu acúmulo de lipídios nas células musculares e por meio da ativação da sinalização inflamatória. O segundo objetivo deste projeto é avaliar a hipótese de que uma alta ingestão de PA irá regular negativamente sua própria oxidação de um carbono (inicial), levando ao aumento da sinalização inflamatória e diminuição da sinalização da insulina. No entanto, há evidências na literatura de que os FA podem induzir defeitos na sinalização da insulina, se os FA não forem completamente oxidados; portanto, o terceiro objetivo é avaliar as hipóteses de que uma dieta rica em AF pode diminuir a oxidação completa de AG e possivelmente acelerar a oxidação inicial de AG. Um estudo cruzado duplo-cego dos efeitos de uma dieta rica em PA versus uma dieta rica em OA/baixo PA em 16 indivíduos com sobrepeso ou obesos e 16 indivíduos magros (com idade entre 18 e 40 anos) será conduzido para investigar os seguintes Mira:

1. Testar a hipótese de que o aumento da ingestão de PA causará uma redução na taxa de oxidação do [1-13C]-PA e estará associado a: (a) aumento da sinalização inflamatória, dentro do músculo e pelas células mononucleares do sangue periférico; (b) Sinalização diminuída da insulina, caracterizada por diminuição da sensibilidade periférica à insulina em todo o corpo (clamp euglicêmico/hiperinsulinêmico) e, no músculo esquelético, diminuição do fosfo-AKT (Ser473), aumento do fosfo-IRS-1 (Ser636/Ser639), diminuição fosforilação da tirosina de IRS-1 e diminuição do conteúdo de membrana de GLUT4.
2. Testar a hipótese de que o aumento da ingestão de PA causará uma oxidação mitocondrial de ácidos graxos menos completa, talvez associada à disfunção do ciclo do TCA e ao aumento da formação de espécies reativas de oxigênio. Esta hipótese será testada medindo-se as taxas relativas de oxidação de [13-13C]-PA e [1-13C]-PA de corpo inteiro e músculo (membro superior) e determinando-se o perfil sérico de acilcarnitinas, as concentrações urinárias de ácidos orgânicos , e concentrações musculares de carbonilos de proteína.
3. Para testar a hipótese de que uma dieta rica em AF levará a uma oxidação menos completa de FA, menos sinalização de insulina no músculo esquelético em resposta a uma refeição de teste, menor sensibilidade à insulina em todo o corpo, aumento da disfunção do ciclo do TCA e maior formação de espécies reativas de oxigênio em comparação com os resultados obtidos em humanos obesos versus magros.