Επίδραση διαφόρων διαιτών απώλειας βάρους στο οξειδωτικό στρες και στους αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς παχύσαρκων παιδιών

Abstract

Background: Obesity in children and adolescents is an increasing global public health concern, that is associated with increased oxidative stress and consequently with a range of short- and long-term metabolic and cardiovascular complications. Although prevention of obesity is very important, so too are effective treatments for those already affected. For that purpose many dietary approaches, some of them based on very different macronutrient distribution, have been suggested.Objective: To compare the effects of two different in macronutrient distribution weight-loss diets in obese children and adolescents. Thus, a very low carbohydrate (ketogenic) diet was compared with a hypocaloric diet on weight and body fat loss, lipid profile, high molecular weight (HMW) adiponectin levels, insulin resistance and insulin sensitivity, and on the levels of oxidative stress and antioxidant capacity of the body. A toxic product of lipid peroxidation, MDA and the Carboxymethyl-lysine (CML), which is one of the most important Advanced Glycation Endproducts (AGEs) were used as oxidative markers and as antioxidant and protection markers were studied the Iron Reduction Capacity of plasma and the soluble circulating receptor of AGEs (sRAGE).Subjects and Methods: Fifty-eight obese subjects were placed on one of the two diets for 6 months. Anthropometric measurements, body composition assessed by BIA, lipidemic profile, MDA with fluorescence detection, assessments of FRAP, HMW-adiponectin, CML and sRAGE measured by ELISA, oral glucose/insulin tolerance test, whole-body insulin sensitivity index (WBISI), homeostatic model assessment-insulin resistance (HOMA-IR) were determined before and after each diet. Results: Both groups significantly reduced their weight, fat mass, waist circumference, fasting insulin, and HOMA-IR (p = 0.009 for ketogenic and p = 0.014 for hypocaloric), but the differences were greater in the ketogenic group. Both groupsincreased WBISI significantly, but only the ketogenic group increased HMW-adiponectin significantly (p = 0.025) and significantly decreased MDA (p = 0.03). Finally, in none of the diet groups CML levels were changed.Conclusions: Both diets reduced body weight and body fat and ameliorated insulin sensitivity, with more pronounced improvements after the ketogenic diet, after which adiponectin was also increased significantly. It seems, however, that the strict limitation of carbohydrates, compared with caloric restriction, was accompanied by a more significant improvement in oxidative stress and despite its higher dietary fat and protein load did not affect the levels of AGEs.

Εισαγωγή: Η παχυσαρκία στα παιδιά και στους εφήβους αποτελεί ένα αυξανόμενο παγκόσμιο πρόβλημα δημοσίας υγείας επιφέροντας αύξηση στο οξειδωτικό στρες με συνακόλουθες βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες μεταβολικές και καρδιαγγειακές επιπλοκές. Παρόλο, που η πρόληψη της παιδικής παχυσαρκίας είναι πολύ σημαντική, άλλο τόσο σημαντική φαίνεται να είναι και η διόρθωσή της. Για το σκοπό αυτό έχουν προταθεί διάφορες διαιτολογικές παρεμβάσεις, πολλές εκ των οποίων φέρουν εντελώς διαφορετικές κατανομές στα μακροθρεπτικά συστατικά. Σκοπός: Να συγκριθούν οι επιδράσεις δυο διαφορετικών τύπων διαιτών απώλειας βάρους σε ορισμένες μεταβολικές παραμέτρους και στο οξειδωτικό στρες σε παχύσαρκα παιδιά και εφήβους. Έτσι, μελετήθηκε μια δίαιτα πολύ χαμηλών υδατανθράκων (κετογονική) με μια υποθερμιδική δίαιτα στην απώλεια βάρους και σωματικού λίπους, στο λιπιδαιμικό προφίλ, στα επίπεδα της Υψηλού Μοριακού Βάρους (HMW-) αντιπονεκτίνης, στα επίπεδα ινσουλινο-αντίστασης και ινσουλινο-ευαισθησίας και στα επίπεδα οξειδωτικού στρες και αντιοξειδωτικής ικανότητας του οργανισμού. Ως οξειδωτικός δείκτης χρησιμοποιήθηκε ένα τοξικό προϊόν της λιπιδικής υπεροξείδωσης, η Μηλονική-διαλδεϋδη (MDA) και η Καρβοξυμεθυλο-λυσίνη (CML), που είναι ένα από τα σημαντικότερα Τελικά Προϊόντα Προχωρημένης Γλυκοζυλίωσης (AGEs). Ως δείκτες αντιοξειδωτικής προστασίας εκτιμήθηκαν η Ικανότητα Αναγωγής του Σιδηρο-Κατιόντος του πλάσματος και ο διαλυτός κυκλοφορόν υποδοχέας των AGEs (sRAGE).Υλικά και Μέθοδοι: Πενήντα οκτώ παχύσαρκα παιδιά και έφηβοι μοιράστηκαν σε μία από τις δύο ομάδες για 6 μήνες. Μετρήθηκαν: ανθρωπομετρικά στοιχεία και η σύνθεση του σώματος με ΒΙΑ, το λιπιδαιμικό προφίλ, η MDA με τη μέθοδο φθοροχρωματογραφίας, η HMW-αντιπονεκτίνη, το CML και ο sRAGE με ELISA, εκτιμήθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα του οργανισμού με τη μέθοδο FRAP και έγινε από το στόμα φόρτιση με γλυκόζη, από όπου και εκτιμήθηκαν οι δείκτες ινσουλινικής αντίστασης (HOMA-IR) και ευαισθησίας σώματος στην ινσουλίνη (WBISI) πριν και μετά από κάθε δίαιτα.Αποτελέσματα: Και οι δύο ομάδες μείωσαν σημαντικά το βάρος τους και την λιπώδη μάζα, την περιφέρεια μέσης, την ινσουλίνη νηστείας και τον δείκτη ινσουλινικής αντίστασης HOMA-IR (p = 0.009 για την κετογονική και p = 0.014 για την υποθερμιδική), αλλά οι διαφορές ήταν μεγαλύτερες στην κετογονική ομάδα. Και οι δύο ομάδες αύξησαν σημαντικά τον δείκτη ινσουλινικής ευαισθησίας σώματος WBISI, αλλά μόνο στην κετογονική ομάδα αυξήθηκε σημαντικά η HMW-αντιπονεκτίνη (p = 0.025) και μειώθηκε σημαντικά η MDA (p=0.03). Τέλος, σε καμιά από τις δίαιτες μεταβλήθηκαν τα επίπεδα του CML.Συμπεράσματα: Και οι δύο δίαιτες μείωσαν το σωματικό βάρος και λίπος και βελτίωσαν την ινσουλινο-ευαισθησία, με σημαντικότερες μεταβολές στην κετογονική δίαιτα, μετά την οποία αυξήθηκε επίσης σημαντικότερα η αντιπονεκτίνη. Φαίνεται, όμως, ότι ο αυστηρός περιορισμός των υδατανθράκων, σε σύγκριση με τον περιορισμό θερμίδων, συνοδεύτηκε με σημαντικότερη βελτίωση στο οξειδωτικό στρες και παρά το υψηλότερο διατροφικό φορτίο λίπους και πρωτεΐνης δεν επηρεαστηκαν τα επίπεδα των AGEs, χωρίς ωστόσο αυτά να βελτιώνονται με την μια ή την άλλη διατροφική παρέμβαση.