Allison C. Sylvetsky

1 Departamentul de Științe ale Exercițiului și Nutriției, Universitatea George Washington, 950 New Hampshire Avenue NW, Washington, DC 20052, SUA

înțelegerea

Secțiunea 2 privind diabetul și metabolismul pediatric, NIDDK, NIH, 9000 Rockville Pike, Clădirea 10, Camera 8C432A, Bethesda, MD 20892, SUA

Jenny E. Blau

Secțiunea 2 privind diabetul și metabolismul pediatric, NIDDK, NIH, 9000 Rockville Pike, Clădirea 10, Camera 8C432A, Bethesda, MD 20892, SUA

Kristina I. Rother

Secțiunea 2 privind diabetul și metabolismul pediatric, NIDDK, NIH, 9000 Rockville Pike, Clădirea 10, Camera 8C432A, Bethesda, MD 20892, SUA

Abstract

Consumul de alimente, băuturi și pachete care conțin îndulcitori cu conținut scăzut de calorii (LCS) a crescut semnificativ în funcție de sex, vârstă, rasă/etnie, statutul de greutate și subgrupuri socioeconomice. Cu toate acestea, studii de intervenție bine controlate care evaluează riguros efectele asupra sănătății LCS la om sunt limitate. Una dintre întrebările cheie este dacă LCS reprezintă într-adevăr o strategie benefică pentru gestionarea greutății și prevenirea obezității. Revizuirea actuală discută câteva considerații metodologice în proiectarea și interpretarea acestor studii. Mai exact, ne concentrăm pe selecția participanților la studiu, includerea unui control adecvat, importanța luării în considerare a expunerii LCS obișnuite, selectarea LCS specifice, doza și calea de administrare a LCS, alegerea rezultatelor studiului și contextul și generalizarea rezultatelor studiului . Aceste considerații critice vor ghida proiectarea studiilor viitoare și, astfel, vor ajuta la înțelegerea efectelor LCS asupra sănătății.

1. Introducere

Îndulcitorii cu conținut scăzut de calorii (LCS), incluzând acesulfam-potasiu, aspartam, zaharină și sucraloză, oferă un gust dulce fără calorii sau puține calorii și, prin urmare, sunt alternative gustoase la zaharurile calorice. În ciuda scăderii recente a vânzărilor de sodă dietetică [1], consumul de LCS a crescut în ultimul deceniu [2] și este deosebit de frecvent în rândul femeilor, persoanelor albe non-hispanice și celor cu statut socio-economic mai ridicat în Statele Unite . [2, 3]. Utilizarea LCS va continua probabil să crească, deoarece consumul excesiv de zaharuri adăugate este bine recunoscut ca dăunător [4].

În ciuda disponibilității și consumului lor pe scară largă [2] și prezenței lor în creștere în mediu (de exemplu, inclusiv în sol, apă uzată și apă de suprafață) [5, 6], efectele LCS asupra metabolismului, obezității și altor rezultate asupra sănătății la oameni controversat [7-9]. Asocieri între consumul LCS, creșterea în greutate și anomaliile metabolice au fost raportate în studiile epidemiologice [10-14] și au fost observate în mod constant în modelele de rozătoare [15-19]. Între timp, studiile de intervenție care evaluează efectele consumului cronic de LCS la om sugerează potențialele beneficii ale LCS asupra greutății corporale, în comparație cu îndulcitorii calorici [20].

Având în vedere controversele legate de efectele asupra sănătății LCS, obiectivul acestei revizuiri este de a evidenția câteva considerații metodologice critice în proiectarea, interpretarea și generalizabilitatea studiilor de intervenție umană. Luarea în considerare a factorilor adesea neglijați va informa proiectarea studiilor viitoare și, în cele din urmă, va promova progresul continuu spre o mai bună înțelegere a efectelor acestora. În această revizuire, ne concentrăm pe studiile intervenționale ale efectelor LCS asupra metabolismului și greutății.

2 Considerații metodologice

2.1 Selectarea populației studiate

Majoritatea studiilor de intervenție care evaluează expunerea prelungită la LCS au înscris adulți tineri și de vârstă mijlocie, cu puțini copii care studiază sau adulți mai în vârstă [21-23]. În acest context, definim expunerea prelungită ca fiind repetată (mai mult decât un singur eveniment). Este deosebit de important să se studieze LCS într-o gamă largă de grupe de vârstă, deoarece preferința gustului dulce este mai mare la începutul vieții [24], iar sensibilitatea la gustul dulce este considerabil diminuată la vârstnici [25]. De asemenea, este necesar să se studieze LCS în timpul sarcinii și alăptării, deoarece s-a demonstrat că expunerea in utero și postpartum promovează preferințele pentru gustul dulce la rozătoare [26].

Majoritatea studiilor care evaluează consumul prelungit de LCS au înscris adulți sănătoși, care pot avea o susceptibilitate diferită la modificările metabolice potențiale induse de LCS, în comparație cu adulții supraponderali/obezi și/sau persoanele cu diabet zaharat. Studierea efectelor LCS în mod specific în cohorte obeze și/sau diabetice este critică, deoarece aceștia sunt indivizii care folosesc LCS cel mai frecvent [2] și au deja complicații metabolice.

Acest lucru este deosebit de important în lumina descoperirilor recente care sugerează că LCS poate afecta microbiota intestinală [15, 16, 36], care diferă la persoanele care sunt obeze sau au diabet [37]. Ambele afecțiuni se caracterizează prin diversitate bacteriană redusă și inflamație crescută [38]. Pe lângă rolul cauzal cunoscut al modificărilor microbiene în apariția creșterii în greutate [39], sindromului metabolic [40], disglicemiei [15] și tulburărilor ritmurilor circadiene [41], este probabil ca compoziția microbiană a unui individ să influențeze răspunsuri metabolice la LCS [42]. Această interacțiune dinamică între microbiota intestinală și fiziopatologia bolii metabolice subliniază în continuare necesitatea extinderii spectrului potențialelor efecte LCS dincolo de schimbarea greutății (a se vedea secțiunea 2.6. Mai jos).

2.2 Includerea unui grup de control adecvat

Majoritatea studiilor de intervenție privind aportul de energie și greutatea au comparat LCS (de obicei aspartam) fie cu zaharoză, fie cu sirop de porumb bogat în fructoză. În general, aceste studii au raportat efecte neutre sau beneficii modeste ale LCS asupra aportului de energie [43, 44] și a greutății [21, 22, 27, 28, 30, 31, 45-47]. De exemplu, de Ruyter și colab. [21] au raportat o creștere mai mică în greutate la copiii cărora le-a fost înlocuit băutura zilnică îndulcită cu zahăr cu o băutură non-calorică cu gust asociat într-o intervenție de 18 luni. Rezultate similare au fost raportate de Raben și colab. [30], unde adulții supraponderali randomizați să consume băuturi îndulcite cu aspartam au pierdut în greutate în timpul intervenției de 10 săptămâni, în timp ce cei randomizați la băuturi îndulcite cu zaharoză s-au îngrășat. Reducerile greutății corporale după înlocuirea băuturilor îndulcite cu zahăr cu LCS, în special atunci când sunt studiate în contextul pierderii în greutate (a se vedea secțiunea 2.7.), Sunt convingătoare; totuși, multe dintre aceste studii nu au un control adevărat [21, 22, 30, 44, 45, 47-49]: adică apă simplă, seltzer neîndulcit și/sau alimente potrivite cu calorii fără dulceață.

2.3 Expunerea obișnuită la îndulcitori cu conținut scăzut de calorii

Consumul obișnuit de LCS la momentul inițial trebuie luat în considerare pentru a obține date relevante clinic din studiile de intervenție umană. De exemplu, într-un studiu realizat de Peters și colab. în care băuturile dietetice au fost raportate mai eficiente pentru pierderea în greutate în comparație cu apa simplă, participanții au fost consumatori obișnuiți de cel puțin trei băuturi îndulcite LCS pe zi înainte de intrarea în studiu [50]. Acest lucru este îngrijorător, deoarece randomizarea utilizatorilor obișnuiți de LCS să consume doar apă timp de 12 săptămâni, poate duce la înlocuirea băuturii lor obișnuite LCS cu alte alimente și băuturi dulci, gustabile. Cu toate acestea, nu au fost raportate date privind aportul total de energie. Prin urmare, este esențial ca aceste constatări să fie reproduse la persoanele obeze care nu utilizează în mod regulat LCS înainte de randomizare.

Omniprezenta LCS în alimentele și băuturile disponibile în comerț necesită, de asemenea, o monitorizare atentă și raportarea aportului alimentar pe parcursul studiilor de intervenție, pentru a se asigura că persoanele care nu sunt desemnate să consume LCS, nu sunt expuse accidental la acestea.

2.4 Nu toți îndulcitorii cu conținut scăzut de calorii sunt la fel

Studiile la om care evaluează expunerea prelungită la LCS raportează adesea utilizarea „băuturilor dietetice” [22, 31]. Deși majoritatea băuturilor răcoritoare sunt îndulcite cu aspartam (cel puțin până de curând) [51], „băuturile dietetice” reprezintă o clasă eterogenă de băuturi răcoritoare care conțin îndulcitori diferiți, profiluri gustative și o gamă largă de nutrienți, ingrediente și aditivi. În timp ce toți LCS sunt compuși foarte dulci, fiecare LCS este distinct din punct de vedere chimic (Tabelul 1). Important, unele LCS, cum ar fi aspartamul, sunt metabolizate rapid după ingestie [52], în timp ce alte LCS, cum ar fi zaharina, sunt absorbite și excretate în urină nemodificate [53]. Între timp, majoritatea sucralozei nu este absorbită, ci excretată în fecale [54]. Proprietățile chimice, fizice, biologice și faramacocinetice diferite ale diferitelor LCS sugerează că acestea pot avea efecte metabolice și asupra sănătății diferite. În timp ce efectele potențiale mediate de receptorii cu gust dulce pot fi generalizate în LCS datorită gustului lor dulce, alte mecanisme propuse (de exemplu, modificări ale microbiotei intestinale, interacțiunea cu transportori specifici [17, 54]) ar trebui luate în considerare într-o manieră specifică îndulcitorului.

tabelul 1

Formule chimice și structură îndulcitori cu conținut scăzut de calorii consumate în mod obișnuit în Statele Unite