Hidratos de carbono vs. gorduras e proteínas: o que provoca maior libertação de insulina?

Um novo estudo publicado no Cell Metabolism esclarece como diferentes macronutrientes — carboidratos, proteínas e gorduras — podem influenciar a secreção de insulina.

O estudo examinou as respostas à insulina em ilhotas pancreáticas de doadores falecidos, com e sem diabetes tipo 2, e em ilhotas pancreáticas derivadas de células-tronco.

As ilhotas pancreáticas são pequenos aglomerados de células no pâncreas, incluindo células beta, que desempenham um papel fundamental na regulação dos níveis de açúcar no sangue, produzindo hormônios como insulina e glucagon em resposta a nutrientes.

Há muito se sabe que os carboidratos têm um impacto significativo nos níveis de açúcar no sangue, causando um aumento na insulina, enquanto as proteínas têm um efeito moderado e as gorduras têm efeito imediato mínimo.

No entanto, este estudo sugere que a secreção de insulina em resposta a nutrientes pode ser mais complexa e individualizada do que se pensava anteriormente.

Pela primeira vez, pesquisadores identificaram subconjuntos de ilhotas pancreáticas humanas que exibiram uma maior resposta de insulina a proteínas ou gorduras do que a carboidratos.

Embora estudos laboratoriais em ilhotas pancreáticas possam não se aplicar diretamente a pessoas vivas, os resultados podem ter implicações significativas para futuras estratégias de nutrição personalizada para controlar melhor os níveis de açúcar no sangue, melhorando, em última análise, os resultados gerais de saúde.

Efeito de cada macronutriente nas respostas à insulina

Pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica estudaram como as ilhotas pancreáticas humanas secretam insulina em resposta a diferentes nutrientes.

Entre 2016 e 2022, os pesquisadores estudaram ilhotas pancreáticas de 140 doadores falecidos de diferentes idades, incluindo aqueles com e sem diabetes tipo 2.

Eles expuseram as ilhotas à glicose (carboidratos), aminoácidos (proteínas) e ácidos graxos (gorduras), monitorando a secreção de insulina.

Os pesquisadores também analisaram mudanças na expressão genética em células pancreáticas de doadores com e sem diabetes tipo 2 para entender seu impacto na produção de insulina.

Utilizando sequenciamento de ácido ribonucleico (RNA) e análise proteômica, eles mediram mais de 20.000 mRNAs e cerca de 8.000 proteínas. Isso os ajudou a avaliar a relação entre a produção de insulina e as alterações na expressão gênica em amostras de ilhotas pancreáticas.

Macronutrientes induzem respostas únicas de insulina em células pancreáticas

De acordo com o conhecimento atual, a maioria das ilhotas doadoras apresentou a resposta mais forte de insulina à glicose, uma resposta moderada aos aminoácidos e uma pequena resposta aos ácidos graxos.

Como esperado, em comparação com ilhotas de doadores não diabéticos, ilhotas de doadores diabéticos tipo 2 tinham menos células beta produtoras de insulina, um pico de insulina atrasado em resposta à glicose alta e uma resposta geral de glicose menor.

Embora a maioria dos resultados fosse previsível, houve alguns resultados surpreendentes.

Cerca de 9% das ilhotas pancreáticas doadoras responderam mais fortemente às proteínas do que aos carboidratos, e 8% responderam mais fortemente às gorduras.

As ilhotas que responderam mais fortemente às proteínas eram frequentemente de doadores com diabetes tipo 2, mas apresentavam níveis de açúcar no sangue a longo prazo (medidos pela HbA1c) semelhantes aos das demais. No entanto, essa resposta aumentada às proteínas foi associada a tempos de cultura mais longos em laboratório.

Por outro lado, as ilhotas que responderam mais fortemente às gorduras eram geralmente de doadores com valores de HbA1c mais baixos, mas, de resto, eram semelhantes a outros doadores. Os pesquisadores especulam que essa resposta às gorduras pode estar relacionada à imaturidade das células beta, como observado em ilhotas imaturas derivadas de células-tronco.

Para investigar a origem da variação, eles compararam as características dos doadores e não encontraram diferenças no índice de massa corporal (IMC) ou na idade. No entanto, observaram diferenças entre os sexos nas respostas à insulina.

Especificamente, em comparação com os homens, as ilhotas de doadoras secretaram menos insulina em resposta à exposição moderada à glicose, o que significa que suas células foram menos eficientes na produção de insulina.

Isso pode estar relacionado a diferenças sexuais conhecidas no diabetes, mas as razões para isso ainda precisam ser determinadas.

Como os resultados podem ser aplicados a pessoas vivas?

Discutindo a potencial relevância para pessoas vivas, o Dr. Jason Fung, médico e autor dos best-sellers The Obesity Code e The Diabetes Code, que não participou do estudo, observou: "Doadores falecidos são considerados representativos da população em geral. Essa é uma suposição razoável, mas não necessariamente verdadeira."

O Dr. Thomas M. Holland, médico-cientista e professor associado do Instituto RUSH para Envelhecimento Saudável da Universidade RUSH, que também não esteve envolvido no estudo, forneceu mais detalhes.

"Os resultados do estudo em ilhotas de doadores falecidos oferecem insights realmente valiosos sobre a produção de insulina em resposta a diferentes macronutrientes, [mas] há limitações na tradução direta desses resultados para pessoas vivas", disse ele à MNT.

O ambiente interno dos organismos vivos, incluindo fatores como fluxo sanguíneo, níveis de hormônios para sinalização e interações do sistema nervoso, pode influenciar as respostas à insulina e pode diferir do ambiente "isolado" das ilhotas beta. Embora o estudo destaque a variabilidade entre os indivíduos, os seres humanos vivos sofrem influências adicionais, como estilo de vida, dieta, estresse e atividade física, que podem modular ainda mais nossas respostas à insulina.

"Além disso, doadores falecidos podem não representar perfeitamente a população saudável, especialmente se tiverem doenças subjacentes que possam afetar a função pancreática", observou ele.

Os autores do estudo também reconheceram limitações na aplicação de seus resultados, como a falta de diagnósticos confirmados de diabetes tipo 2 em doadores de órgãos e a ausência de quaisquer ensaios clínicos em humanos para confirmar suas descobertas.

Que implicações isso tem para os médicos e o público?

"Os resultados deste estudo abrem a possibilidade de um plano de cuidados alimentares mais individualizado para tratar diabetes", disse Sheri Gou, RDN, CDCES, nutricionista registrada, especialista certificada em cuidados e educação sobre diabetes e proprietária da The Plant Strong Dietitian, que não estava envolvida no estudo.

Fung também enfatizou que as descobertas deste estudo podem ter implicações significativas nas escolhas alimentares.

"A insulina pode causar ganho de peso e, para a maioria das pessoas, reduzir a ingestão de carboidratos refinados é uma ótima maneira de reduzir os níveis de insulina e induzir a perda de peso. Mas, para algumas pessoas, uma dieta com baixo teor de gordura pode ser mais eficaz", explicou.

Os autores do estudo, por outro lado, sugeriram que dietas ricas em proteínas podem ser benéficas para pessoas com diabetes tipo 2, com base em suas descobertas. No entanto, enfatizaram a necessidade de mais pesquisas.

Em última análise, "as dietas tradicionais para diabetes se concentram no controle de carboidratos com base na ligação bem estabelecida entre glicose e secreção de insulina, particularmente de grãos refinados e açúcar", mas este estudo sugere a necessidade de abordagens individualizadas com base nas respostas individuais de insulina a diferentes macronutrientes, disse Holland.

"A diferença é em grande parte determinada geneticamente, como o estudo indica", concordou Fung.

Sobre esse ponto, Gou disse: "No futuro, pode haver testes genéticos que um médico pode usar para determinar a melhor proporção de macronutrientes para a resposta à insulina de um indivíduo."

Enquanto isso, Holland aconselha as pessoas a seguirem as recomendações alimentares atuais com a mente aberta para fazer ajustes. Trabalhe em estreita colaboração com seu médico de atenção primária ou nutricionista para determinar os padrões alimentares e mudanças no estilo de vida que melhor atendem às suas necessidades específicas de níveis saudáveis de açúcar no sangue e saúde ideal.