Hidratos de carbono frente a grasas y proteínas: ¿qué provoca más liberación de insulina?

Un nuevo estudio publicado en Cell Metabolism arroja luz sobre cómo diferentes macronutrientes (carbohidratos, proteínas y grasas) pueden influir en la secreción de insulina.

El estudio examinó las respuestas de insulina en islotes pancreáticos de donantes fallecidos, con y sin diabetes tipo 2, y en islotes pancreáticos derivados de células madre.

Los islotes pancreáticos son pequeños grupos de células en el páncreas, incluidas las células beta, que desempeñan un papel clave en la regulación de los niveles de azúcar en sangre al producir hormonas como la insulina y el glucagón en respuesta a los nutrientes.

Se sabe desde hace mucho tiempo que los carbohidratos tienen un impacto significativo en los niveles de azúcar en sangre, provocando un aumento repentino de insulina, mientras que las proteínas tienen un efecto moderado y las grasas tienen un efecto inmediato mínimo.

Sin embargo, este estudio sugiere que la secreción de insulina en respuesta a los nutrientes puede ser más compleja e individualizada de lo que se pensaba anteriormente.

Por primera vez, los investigadores han identificado subconjuntos de islotes pancreáticos humanos que exhibieron una mayor respuesta de insulina a las proteínas o grasas que a los carbohidratos.

Si bien los estudios de laboratorio sobre islotes pancreáticos pueden no traducirse directamente a personas vivas, los resultados podrían tener implicaciones significativas para futuras estrategias de nutrición personalizada para controlar mejor los niveles de azúcar en sangre, mejorando en última instancia los resultados generales de salud.

Efecto de cada macronutriente sobre las respuestas a la insulina

Investigadores de la Universidad de Columbia Británica han estudiado cómo los islotes pancreáticos humanos secretan insulina en respuesta a diferentes nutrientes.

Entre 2016 y 2022, los investigadores estudiaron los islotes pancreáticos de 140 donantes fallecidos de distintas edades, incluidos aquellos con y sin diabetes tipo 2.

Expusieron los islotes a glucosa (carbohidratos), aminoácidos (proteínas) y ácidos grasos (grasas), monitoreando la secreción de insulina.

Los investigadores también analizaron los cambios en la expresión genética de las células pancreáticas de donantes con y sin diabetes tipo 2 para comprender su impacto en la producción de insulina.

Mediante la secuenciación del ácido ribonucleico (ARN) y el análisis proteómico, midieron más de 20.000 ARNm y unas 8.000 proteínas. Esto les permitió evaluar la relación entre la producción de insulina y los cambios en la expresión génica en muestras de islotes pancreáticos.

Los macronutrientes inducen respuestas de insulina únicas en las células pancreáticas

Según el conocimiento actual, la mayoría de los islotes donantes mostraron la respuesta de insulina más fuerte a la glucosa, una respuesta moderada a los aminoácidos y una pequeña respuesta a los ácidos grasos.

Como se esperaba, en comparación con los islotes de donantes no diabéticos, los islotes de donantes diabéticos tipo 2 tenían menos células beta productoras de insulina, un pico de insulina retrasado en respuesta a niveles altos de glucosa y una respuesta de glucosa general más baja.

Si bien la mayoría de los resultados eran predecibles, hubo algunos resultados sorprendentes.

Alrededor del 9% de los islotes pancreáticos de donantes respondieron más fuertemente a las proteínas que a los carbohidratos, y el 8% respondió más fuertemente a las grasas.

Los islotes que respondieron con mayor intensidad a las proteínas provenían a menudo de donantes con diabetes tipo 2, pero presentaban niveles de glucemia a largo plazo (medidos mediante HbA1c) similares a los demás. Sin embargo, esta mayor respuesta a las proteínas se asoció con tiempos de cultivo más prolongados en el laboratorio.

Por otro lado, los islotes que respondieron con mayor intensidad a las grasas generalmente provenían de donantes con peores valores de HbA1c, pero por lo demás eran similares a los de otros donantes. Los investigadores especulan que esta respuesta a las grasas podría estar relacionada con la inmadurez de las células beta, como se observa en los islotes inmaduros derivados de células madre.

Para investigar la fuente de variación, compararon las características de los donantes y no encontraron diferencias en el índice de masa corporal (IMC) ni en la edad. Sin embargo, sí observaron diferencias de género en la respuesta a la insulina.

Específicamente, en comparación con los hombres, los islotes de donantes femeninas secretaron menos insulina en respuesta a una exposición moderada a la glucosa, lo que significa que sus células fueron menos eficientes en la producción de insulina.

Esto puede estar relacionado con las conocidas diferencias de sexo en la diabetes, pero las razones de esto aún están por determinar.

¿Cómo se pueden aplicar los resultados a personas vivas?

Al hablar sobre la posible relevancia para personas vivas, el Dr. Jason Fung, médico y autor de los superventas "El Código de la Obesidad" y "El Código de la Diabetes", quien no participó en el estudio, señaló: "Se considera que los donantes fallecidos son representativos de la población general. Es una suposición razonable, pero no necesariamente cierta".

El Dr. Thomas M. Holland, médico científico y profesor asociado del Instituto RUSH para el Envejecimiento Saludable de la Universidad RUSH, que tampoco participó en el estudio, proporcionó más detalles.

"Los resultados del estudio sobre islotes de donantes fallecidos ofrecen información muy valiosa sobre la producción de insulina en respuesta a diferentes macronutrientes, [pero] existen limitaciones para traducir directamente estos resultados a personas vivas", dijo a MNT.

El entorno interno de los organismos vivos, incluyendo factores como el flujo sanguíneo, los niveles de hormonas señalizadoras y las interacciones del sistema nervioso, puede influir en la respuesta a la insulina y puede diferir del entorno aislado de los islotes beta. Si bien el estudio destaca la variabilidad entre individuos, los seres humanos experimentamos influencias adicionales, como el estilo de vida, la dieta, el estrés y la actividad física, que pueden modular aún más nuestra respuesta a la insulina.

"Además, los donantes fallecidos pueden no representar perfectamente a la población sana, especialmente si tenían enfermedades subyacentes que podrían afectar la función pancreática", señaló.

Los autores del estudio también reconocieron limitaciones en la aplicación de sus resultados, como la falta de diagnósticos confirmados de diabetes tipo 2 en donantes de órganos y la ausencia de ensayos clínicos en humanos para confirmar sus hallazgos.

¿Qué implicaciones tiene esto para los médicos en ejercicio y el público?

"Los resultados de este estudio abren la posibilidad de un plan de atención dietética más individualizado para tratar la diabetes", dijo Sheri Gou, RDN, CDCES, dietista registrada, especialista certificada en atención y educación sobre la diabetes y propietaria de The Plant Strong Dietitian, que no participó en el estudio.

Fung también enfatizó que los hallazgos de este estudio podrían tener implicaciones significativas en las opciones dietéticas.

"La insulina puede provocar aumento de peso, y para la mayoría de las personas, reducir la ingesta de carbohidratos refinados es una excelente manera de disminuir los niveles de insulina y promover la pérdida de peso. Sin embargo, para algunas personas, una dieta baja en grasas puede ser más efectiva", explicó.

Por otro lado, los autores del estudio sugirieron que las dietas ricas en proteínas podrían ser beneficiosas para las personas con diabetes tipo 2, basándose en sus hallazgos. Sin embargo, enfatizaron la necesidad de más investigación.

En última instancia, "las dietas tradicionales para la diabetes se centran en el control de los carbohidratos basándose en el vínculo bien establecido entre la glucosa y la secreción de insulina, en particular de los granos refinados y el azúcar", pero este estudio sugiere la necesidad de enfoques individualizados basados en las respuestas individuales de la insulina a diferentes macronutrientes, dijo Holland.

"La diferencia está determinada en gran medida genéticamente, como indica el estudio", coincidió Fung.

Sobre este punto, Gou afirmó: "En el futuro, podría haber pruebas genéticas que un médico pueda utilizar para determinar la mejor proporción de macronutrientes para la respuesta a la insulina de un individuo".

Mientras tanto, Holland aconseja seguir las recomendaciones dietéticas actuales con la mente abierta a realizar ajustes. Colabore estrechamente con su médico de cabecera o dietista titulado para determinar los patrones dietéticos y los cambios de estilo de vida que mejor se adapten a sus necesidades específicas para lograr niveles saludables de azúcar en sangre y una salud óptima.