Obesity and Insulin Resistance Are Inversely Associated with Serum and Adipose Tissue Carotenoid Concentrations in Adults

Introdução

Os carotenoides são pigmentos encontrados em frutas e vegetais, que não são sintetizados pelo corpo humano. O fígado e o tecido adiposo são os principais locais de acúmulo de carotenoides e acredita-se que estes nutrientes participam dos processos metabólicos desses tecidos. Observou-se que em indivíduos obesos, as concentrações séricas de carotenoides são mais baixas, mas ainda não se sabe se estão associadas à desregulação da glicose no tecido adiposo, fígado e músculo.

Carotenoides séricos mais baixos foram relatados em crianças, adolescentes e adultos com sobrepeso e obesidade e no diabetes tipo 2 e as concentrações plasmáticas de carotenoides foram associadas inversamente à insulina em jejum, à hemoglobina glicada (HbA1c) e ao substituto da resistência à insulina. O retinol pode se originar na dieta regenerar a partir de α-caroteno, β-caroteno e β-criptoxantina. O retinol pode ser metabolizado em ácido retinóico, ligante para receptores nucleares envolvidos na transcrição de genes implicados nas vias metabólicas.

Alguns estudos destacam o papel dos carotenoides na secreção de adipocinas no tecido adiposo, adipogênese e inflamação. O IMC e a circunferência da cintura foram inversamente associados ao alfa, beta-caroteno e licopeno presentes no tecido adiposo. Além disso, o conteúdo de beta-caroteno nos adipócitos coletados em indivíduos com obesidade foi metade do medido nos indivíduos com peso normal.

Objetivos

Estudar as associações entre tecido adiposo e carotenoides séricos e status de retinol com composição de gordura corporal, distribuição de gordura abdominal, marcadores metabólicos circulantes, regulação da glicose e ingestão alimentar; avaliar as relações e distribuições de carotenoides detectados no tecido adiposo e no soro; e comparar as concentrações séricas de carotenoides e retinol entre indivíduos com ou sem obesidade.

Métodos

Sete carotenoides e seus isômeros foram medidos no tecido adiposo abdominal subcutâneo e soro em homens e mulheres com uma ampla gama de IMC, com idade entre 18 e 70 anos, que foram recrutados e tiveram que manter um estilo de vida sedentário. Os critérios de exclusão foram o tratamento com medicamentos conhecidos por afetar o metabolismo da glicose, ingestão excessiva de álcool; mudança de peso> 5% nos 3 meses anteriores ao estudo; doença renal, cardíaca ou hepática; diabetes; e câncer. Os indivíduos foram submetidos a um teste de tolerância à glicose oral de 75 g, e os participantes com diabetes foram excluídos. Coorte 1 consistiram de indivíduos com IMC variando de 18,5 a 35,6 kg/m2 e a coorte 2 consistiu de indivíduos com obesidade (IMC variando de 30,1 a 48,5 kg/m2).

O grampo hiperinsulinêmico-euglicêmico, com glicose deuterada, foi realizado na coorte 2, em duas etapas. A produção endógena de glicose (EGP) foi calculada e reflete a resistência à insulina hepática. O valor M reflete a resistência periférica à insulina. A gordura corporal e a massa livre de gordura foram medidas. Na coorte 2 foram avaliados a gordura visceral, subcutânea, hepática e do pâncreas.

Uma biópsia com agulha de gordura subcutânea periumbilical foi realizada na coorte 1 para realizar a biópsia do tecido adiposo. Além disso, a glicose no sangue total e a insulina foram medidas e o perfil lipídico sérico foi analisado. A ingestão alimentar também foi avaliada usando diários de dieta. Através das amostras de soro e tecido adiposo foram feitas as medições de carotenoides e retinol.

Resultados e Discussão

Muitos carotenoides foram detectados no tecido sérico e adiposo, incluindo o alfa e beta-caroteno, luteína e licopeno. Foram relatadas associações entre zeta-caroteno, fitoeno e fitoflueno e a adiposidade e resistência à insulina em humanos, mostrando que esses são os principais carotenoides acumulados no tecido adiposo. Dessa forma, o tecido adiposo e os carotenoides séricos se correlacionam positivamente, mas seguem diferentes distribuições nesses tecidos.

Todos os carotenoides séricos detectados no presente estudo foram significativamente menores em indivíduos com obesidade e embora a concentração de retinol não foi diferente entre os grupos, a proporção de retinol sérico em relação ao beta-caroteno foi maior na obesidade. Estudos anteriores relataram associações inversas entre carotenoides séricos, particularmente alfa e beta-caroteno, e IMC ou circunferência da cintura.

Este estudo relatou que a maioria dos carotenoides detectados no soro e no tecido adiposo se correlacionou inversamente com o conteúdo total de gordura corporal e gordura central. No entanto, nenhum dos carotenoides séricos medidos se correlacionou significativamente com os depósitos de gordura subcutânea ou visceral abdominal especificamente.

Utilizou-se um método padrão ouro para avaliar a resistência à insulina muscular e hepática. Foi descoberto que os carotenoides totais e alfa e beta-caroteno se correlacionavam inversamente com a resistência à insulina do fígado e do tecido adiposo e essas descobertas sugerem que os carotenoides desempenham um papel sensibilizante à insulina no fígado e tecido adiposo, mas também podem servir como marcadores do aumento da sensibilidade à insulina. Em camundongos com obesidade e aterosclerose, foi relatado que a suplementação da dieta com beta-caroteno diminuiu a deposição lipídica no fígado e o pico glicêmico após uma carga de glicose. Isso sugere que os carotenoides podem regular a glicose no corpo, seja aumentando a sensibilidade à insulina ou potencializando a liberação de insulina.

Outro mecanismo proposto é a capacidade antioxidante, considerando que os carotenoides são compostos antioxidantes e que o estresse oxidativo e a inflamação são características da obesidade. Porém os mecanismos exatos que explicam essa correlação ainda não são claros. Apesar da relação dos carotenoides com a composição corporal, regulação da glicose e fatores de risco cardiometabólicos, o retinol não teve associação a nenhum desses parâmetros, que também não foi constata na literatura até o momento.

Com a avaliação das correlações entre tecido adiposo e carotenoides séricos e sua distribuição nesses tecidos, foi sugerido que os carotenoides circulantes refletem os depósitos a curto prazo, enquanto os carotenoides do tecido adiposo refletem o depósito de longo prazo. O consumo de tomate e de produtos de tomate foi associado a menor risco cardiovascular e de câncer em grandes estudos epidemiológicos, e esse efeito protetor foi atribuído ao licopeno, no entanto, o papel de outros carotenoides encontrados no tomate não foi investigado.

Conclusão

Relações favoráveis ​​entre os carotenoides séricos e do tecido adiposo e a saúde metabólica em humanos foram evidenciadas no estudo. Os papéis específicos dos tecidos dos vários carotenoides e seus estereoisômeros devem ser investigados em modelos pré-clínicos.


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