1 Centrul pentru nutriție umană, Universitatea din Sheffield, Spitalul General din Nord, Sheffield S5 7AU, Regatul Unit

adaptarea

1 Centrul pentru nutriție umană, Universitatea din Sheffield, Spitalul General din Nord, Sheffield S5 7AU, Regatul Unit

1 Centrul de nutriție umană, Universitatea din Sheffield, Spitalul General din Nord, Sheffield S5 7AU, Regatul Unit

Abstract

Există dovezi din studiile efectuate la șobolani că modificările adaptive ale ratei de golire gastrică sunt specifice nutrienților. S-a dovedit că o dietă bogată în proteine ​​duce la accelerarea golirii unei mese de peptone, dar nu a glucozei sau a metilcelulozei (29). Covasa și Ritter (9) au demonstrat recent la șobolani că întârzierea golirii gastrice a soluției saline cauzată atât de perfuzia de oleat intestinal, cât și de CCK intraperitoneală este atenuată de consumul prealabil al unui HFD (54% energie din grăsimi), în timp ce întârzierea golirii gastrice a provocat prin infuzie intestinală de maltotrioză nu a fost afectat (10). Aceiași autori au demonstrat, de asemenea, o sensibilitate redusă la efectele sățioase ale oleatului intestinal după întreținerea unui HFD (34 și 54% energie din grăsimi) la șobolani.

S-a demonstrat că o serie de alte funcții digestive se adaptează la modificările compoziției macronutrienților din dietă. Aportul bogat în grăsimi duce la creșterea secreției de lipază pancreatică (27, 31) și la o capacitate crescută de absorbție a triacilglicerolului (TAG) (1, 28, 30). Având în vedere relația strânsă dintre aportul de grăsimi dietetice și aportul total de energie și obezitate la om (3, 4), este importantă înțelegerea influenței aportului de grăsimi dietetice asupra proceselor digestive legate de grăsimi și reglarea ulterioară a aportului alimentar. Am arătat anterior că aportul de alimente este crescut în urma unui HFD (14). Deoarece distensia gastrică este un semnal puternic pentru a inhiba hrănirea (15), aceasta poate rezulta din accelerația observată anterior în golirea gastrică și/sau o posibilă desensibilizare la CCK eliberat; deoarece există dovezi bune că CCK poate acționa direct ca un hormon de sațietate (2). Mai mult, dovezi recente sugerează că concentrațiile crescute de TAG postprandiale sunt asociate cu un risc mai mare de ateroscleroză decât concentrațiile crescute de post (20, 25). Astfel, absorbția crescută a lipidelor datorită adaptării la HFD ar putea duce la un risc crescut de ateroscleroză și boli coronariene.

În prezent, nu există dovezi la om pentru a determina dacă adaptarea dietetică a golirii gastrice în urma unui HFD este specifică nutrienților. Dacă de asemenea se accelerează golirea glucidelor, acest lucru poate avea implicații importante pentru răspunsurile glicemice și insulinemice postprandiale la indivizii deja expuși riscului de creștere în greutate și aterogeneză. Prin urmare, scopul studiului de față a fost de a investiga ratele de golire gastrică a meselor de testare cu conținut ridicat de grăsimi și conținut ridicat de carbohidrați după consumul unui HFD.

Subiecte

Protocol

FIG. 1.Programul de studiu.

Subiecților li s-a cerut să postească peste noapte (de la 2100 în noaptea dinaintea studiului) și să ajungă la centru la 09:30 în dimineața zilei de testare. La sosire, s-au făcut măsurători ale greutății și procentului de grăsime corporală. Subiecții au fost cântăriți pe un balans digital (Soehnle, Murrhardt, Germania) și li s-a măsurat înălțimea cu ajutorul unui stadiometru. Procentul de grăsime corporală a fost determinat utilizând tehnica de impedanță bioelectrică (Bodystat 1500, Bodystat, Douglas, Isle of Man, UK).

Analiza ratei de golire gastrică.

Subiecții au fost rugați să stea în poziție verticală împotriva unei camere gamma poziționate posterior. La ∼1000, subiecților li s-au prezentat 400 g de masă de testare și li s-a cerut să o consume în 5 minute. Măsurarea golirii gastrice a început de îndată ce subiectul a început să consume masa de testare.

Analiza ratingurilor analogice vizuale.

În timpul studiului, subiecților li s-a cerut să evalueze o serie de sentimente subiective, inclusiv foamea, plinătatea, dorința de a mânca și cât de multă mâncare au simțit că pot mânca în acel moment (consum potențial) pe scale analogice vizuale de 100 mm. Aceste scale sunt utilizate pe scară largă în măsurarea apetitului (16). Subiecții au evaluat, de asemenea, alte sentimente de bunăstare generală, cum ar fi greață și amețeli. Subiecții au plasat o marcă verticală pe scară pentru a indica răspunsul la întrebarea respectivă din acel moment. Scalele au fost ancorate cu descriptorii „deloc” în partea stângă și „extrem” în partea dreaptă sau „nici unul” și „cantitate foarte mare” pentru evaluările de consum potențiale. De exemplu, subiecților li s-a cerut să își evalueze foamea pe o scară de la „deloc” la „extrem”, ca răspuns la afirmația „Mi-e foame”. Chestionarele au fost completate imediat înainte de prezentarea mesei de testare (t = 0), la fiecare 15 minute pentru prima oră de studiu și apoi la fiecare jumătate de oră până la sfârșitul experimentului. Punctul de pe scară a fost măsurat în milimetri din partea stângă pentru a da un scor numeric.

Analize statistice

Greutatea corporală și compoziția.

Studentul este împerecheat t-testele au fost utilizate pentru a detecta orice diferențe în greutatea corporală sau în compoziția corpului înainte și după consumul de HFD.

Golirea gastrică.

Profilurile de golire gastrică au fost analizate utilizând ANOVA bidirecțional, cu condiția și timpul ca factori din cadrul subiectului. ANOVA unidirecțional a fost utilizat pentru a detecta orice diferențe semnificative în T 1/2, faza de întârziere și procentul de masă golit pe minut în timpul fazei liniare. Acolo unde s-au observat diferențe între tratamente, s-a efectuat analiza post hoc folosind testele Student-Newman-Keuls.

Evaluările apetitului.

ANOVA cu măsuri repetate (ANOVA cu 2 căi) a fost utilizat pentru a testa diferențele semnificative în ratingurile de foame, plenitudine, consum prospectiv și greață, cu timpul și starea ca factori din cadrul subiectului.

Compozitia corpului

Consumul de HFD timp de 2 săptămâni a dus la o creștere mică, nesemnificativă, a greutății corporale [76,7 ± 3,4 vs. 77,2 ± 3,6,t(7) = -1,66, P = 0.141] și procentul de grăsime corporală [13.7 ± 1.08 vs. 14,2 ± 1,22,t(7) = -1,67, P = 0,139].

Golire gastrică

ANOVA a indicat că nu au existat diferențe generale semnificative în profilurile de golire gastrică în diferite ocazii [F(3,21) = 0,59, P = 0,628]; cu toate acestea, analiza a relevat o condiție semnificativă prin interacțiunea în timp [F(189; 1.134) = 1,67, P = 0,000; FIG. 2]. Inițial, o cantitate mică din toate mesele s-a golit relativ rapid; aceasta a fost urmată de o perioadă de puțin golire înainte ca băuturile să înceapă să se golească într-o manieră aproximativ liniară.

FIG. 2.Efectul unei diete bogate în grăsimi asupra golirii gastrice a meselor testate cu conținut ridicat de grăsimi și carbohidrați (Cho).

FIG. 3.Efectul unei diete bogate în grăsimi asupra timpului de golire pe jumătate, a fazei de întârziere și a procentului golit pe minut de mese cu conținut ridicat de grăsimi și test Cho. Datele sunt mijloace ± SE, n = 8. *P

Evaluări ale apetitului

Sentimente similare de foame și plenitudine au fost raportate la momentul inițial cu toate ocaziile (Fig. 4). Alte măsuri ale poftei de mâncare (dorința de a mânca și consumul potențial) au arătat modele similare cu cele descrise mai jos.

FIG. 4.Efectul unei diete bogate în grăsimi asupra apetitului după consumul de mese bogate în grăsimi și testul Cho.

Ratele foametei au fost suprimate moderat (cu ~ 15 mm) imediat după consumul meselor cu test bogate în grăsimi și bogate în carbohidrați. Analiza a arătat că nu a existat nicio diferență semnificativă în ratingurile foamei între ocazii [F(3,21) = 0,19,P = 0,902]. Așa cum era de așteptat, ratingurile foamei s-au schimbat semnificativ în timp [F(8,56) = 6,88,P = 0,000]. Evaluările de plenitudine au fost crescute de consumul meselor de test, dar au revenit la nivelurile inițiale până la sfârșitul experimentului. ANOVA a indicat că nu a existat niciun efect semnificativ al stării asupra valorilor de plenitudine [F(3,21) = 0,59, P = 0,631]. După cum era de așteptat, evaluările s-au schimbat semnificativ în timp [F(8,56) = 7,18, P = 0,000].

Sentimente de greață nu au fost raportate în timpul uneia dintre afecțiuni. Analiza a confirmat că ratingurile nu au diferit semnificativ între condiții [F(3,21) = 1,84,P = 0,172].

Rezultatele acestui studiu arată că consumul unui HFD timp de 2 săptămâni produce o accelerație semnificativă a golirii gastrice în timpul fazei liniare de golire a unei mese de testare cu conținut ridicat de grăsimi și o tendință spre o accelerație în faza de întârziere după HFD. În schimb, nu au existat modificări detectabile în modelul de golire a mesei de testare cu conținut ridicat de carbohidrați. Din câte știm, aceasta este prima demonstrație a unei adaptări specifice nutrienților la golirea gastrică a grăsimilor la oameni. Nu a existat niciun efect al dietei în acest studiu asupra răspunsurilor poftei de mâncare la mesele testate. Analiza curbei generale de golire nu demonstrează un efect semnificativ al tratamentului; acest lucru se referă probabil la platoul extins în golire după golirea inițială și înainte de golirea liniară.

Acest studiu confirmă constatările anterioare la om că un HFD duce la o accelerare a ratei de golire gastrică a meselor de testare grasă (11). Mai mult, aceste rezultate extind la oameni descoperirile recente ale unei accelerații specifice grăsimii în golirea la șobolani din cauza unui HFD (10).

Mecanismele de feedback datorate prezenței nutrienților în intestinul subțire exercită o influență puternică asupra ratei de golire gastrică (23). Mai mult, lungimea intestinului expusă substanțelor nutritive s-a dovedit anterior că influențează efectele inhibitoare asupra golirii gastrice (21, 22). Astfel, o posibilă explicație pentru rezultatele actuale se poate referi la modificări ale capacității intestinului subțire de a absorbi grăsimile. S-a demonstrat anterior că rata absorbției grăsimilor este crescută după o perioadă de consum de HFD (1, 28, 30). Acest lucru poate fi secundar unei creșteri a producției de lipază pancreatică (31). Prin urmare, clearance-ul crescut al TAG din intestinul subțire ar putea reduce timpul sau zona de expunere la suprafața mucoasei ducând la o reducere a semnalelor inhibitoare la golirea gastrică. Lucrările anterioare au sugerat că feedback-ul intestinal datorat nutrienților este implicat în special în reducerea porțiunii liniare de golire a lichidelor care conțin energie (5). Astfel, observația din prezentul studiu că rata porțiunii de golire liniară a crescut semnificativ în urma consumului de HFD susține ideea că o schimbare a interacțiunii dintre nutrienți și mucoasa intestinală este implicată în acest proces de adaptare.

Dacă o modificare a ratei de absorbție a TAG și/sau o modificare a eliberării sau a sensibilității receptorului la CCK sunt implicate în efectele observate ale HFD asupra ratei de golire a grăsimilor, aceste efecte pot explica, de asemenea, lipsa efectului asupra golirii rata de carbohidrați. Glucidele intestinale sunt un semnal slab pentru eliberarea CCK la mamifere (17, 24). Astfel, este puțin probabil ca o schimbare a sensibilității mecanismelor de feedback la golirea gastrică referitoare la absorbția grăsimilor sau la răspunsul CCK să influențeze rata de golire a carbohidraților. Efectele HFD asupra ratei de absorbție a glucidelor din intestinul subțire nu au fost, totuși, testate în prezent.

Toate mesele testate au produs o reducere similară a foamei și inducerea plinătății. Aceste constatări nu corespund cu lucrările noastre publicate anterior, care arată că aportul de alimente măsurat de jurnalul alimentar pe o perioadă de 14 zile a fost crescut în urma unui HFD (14). S-ar putea ca modificările să fie prea subtile pentru a fi observate cu metoda relativ brută de evaluare analogică vizuală, în special la o singură masă în mediul de laborator nou. Am arătat anterior că manipulările care nu determină o schimbare observabilă a evaluărilor analogice vizuale ale poftei de mâncare pot afecta în continuare consumul de masă la o masă de testare ulterioară (6, 13). Prin urmare, în studiile viitoare, măsurarea aportului alimentar ulterior manipulărilor dietetice și preîncărcate poate furniza informații suplimentare cu privire la interacțiunea dintre rata de golire gastrică și apetitul. Scopul prezentului studiu a fost totuși de a determina golirea pe o perioadă lungă de timp (3 ore) și, prin urmare, nu a fost posibilă încorporarea unei mese de testare ad libitum.

Acum este larg acceptat faptul că HFD promovează dezvoltarea obezității și riscurile sale crescute de diabet, cancer și ateroscleroză (de exemplu, Ref. 4). Recent, s-a sugerat că gradul lipemiei postprandiale este un predictor mai bun al gradului de aterogenitate decât nivelurile TAG în post (20, 25). Dovezile sugerează că riscul crescut de ateroscleroză datorat nivelurilor crescute de TAG postprandial se datorează clearance-ului întârziat al chilomicronilor potențial aterogeni și al resturilor de chilomicron (vezi Ref.19 pentru revizuire). Astfel, adaptarea la un HFD poate fi un factor important în acest risc crescut datorită unei creșteri a ratei de livrare și absorbție a grăsimilor și a unei posibile reduceri a inhibării feedback-ului a aportului de alimente, așa cum se arată în acest studiu și în studiile noastre anterioare (11, 14 ). Consecințele probabile ale acestor adaptări sunt o creștere atât a cantității, cât și a ratei de intrare a grăsimilor dietetice ca chilomicroni în circulație, rezultând o concurență sporită pentru eliminarea lor din circulație.

Perspective

Acest studiu a fost susținut de un grant de la Consiliul de Cercetare în Biotehnologie și Științe Biologice.

NOTĂ DE PICIOASĂ

Adresa pentru solicitări de reimprimare și alte corespondențe: S. Franceză, Centrul pentru Nutriție Umană, Univ. din Sheffield, Spitalul General de Nord, Herries Road, Sheffield S5 7AU, Marea Britanie.