Questa revisione completa rivela che gli alti livelli di insulina causati dalle diete moderne potrebbero essere responsabili di molti più problemi di salute oltre al diabete e alle malattie cardiache. Gli autori dimostrano come l'insulino-resistenza inneschi una cascata ormonale che può favorire l'acne, la pubertà precoce, alcuni tumori, problemi visivi e altre diagnosi attraverso effetti sui fattori di crescita e sugli ormoni sessuali. Questi risultati suggeriscono che molte "malattie della civiltà" condividono una radice comune nei nostri modelli dietetici ad alto contenuto di zuccheri e carboidrati raffinati.

Oltre la Sindrome Metabolica: Come gli Alti Livelli di Insulina Guidano i Problemi di Salute Moderni

Indice

• Introduzione: La Rete in Espansione delle Malattie Correlate all'Insulina
• Comprendere l'Iperinsulinemia e l'Insulino-Resistenza
• Il Collegamento Dietetico: Come gli Alimenti Moderni Causano Problemi Insulinici
• Cambiamenti Storici nella Nostra Dieta
• Come l'Insulina Influisce sugli Ormoni della Crescita e sugli Ormoni Sessuali
• Condizioni di Salute Specifiche Collegate all'Iperinsulinemia
• Implicazioni per i Pazienti
• Limitazioni dello Studio
• Raccomandazioni Pratiche
• Informazioni sulla Fonte

Introduzione: La Rete in Espansione delle Malattie Correlate all'Insulina

Per quasi 60 anni, medici e ricercatori hanno sospettato che l'insulino-resistenza—condizione in cui le cellule del corpo non rispondono correttamente all'insulina—svolga un ruolo chiave in molte malattie croniche. Il riconoscimento che l'insulino-resistenza e la sua conseguenza metabolica, l'iperinsulinemia compensatoria (livelli cronicamente elevati di insulina), rappresentano un collegamento unificante comune al diabete di tipo 2, alla malattia coronarica, all'ipertensione, all'obesità e alla dislipidemia (grassi ematici anomali) è una scoperta più recente degli ultimi decenni.

Questo insieme di problemi di salute viene spesso chiamato sindrome metabolica o Sindrome X. Inoltre, anomalie nella fibrinolisi (come il corpo scioglie i coaguli di sangue) e l'iperuricemia (alti livelli di acido urico) sembrano far parte di questa collezione di malattie. La portata di questi problemi è sconcertante: il 63% degli uomini e il 55% delle donne oltre i 25 anni negli Stati Uniti sono sovrappeso o obesi, con circa 280.184 decessi all'anno attribuibili all'obesità.

Più di 60 milioni di americani hanno malattie cardiovascolari (la principale causa di mortalità con il 40,6% di tutti i decessi), 50 milioni hanno ipertensione, 10 milioni hanno diabete di tipo 2 e 72 milioni di adulti mantengono rapporti di colesterolo malsani. Queste malattie da insulino-resistenza rappresentano il principale problema di salute non solo negli USA, ma in tutta la civiltà occidentale.

Sorprendentemente, queste condizioni sono rare o praticamente inesistenti nelle società di cacciatori-raccoglitori e meno occidentalizzate che seguono le loro diete tradizionali. Negli ultimi 5 anni, evidenze emergenti suggeriscono che la rete di malattie associate ad alti livelli di insulina si estende ben oltre i comuni problemi metabolici. Condizioni così diverse come acne, pubertà precoce, alcuni tumori, aumento dell'altezza, miopia, fibromi penduli, acanthosis nigricans (chiazze cutanee scure), sindrome dell'ovaio policistico (PCOS) e calvizie maschile possono essere tutte collegate all'iperinsulinemia attraverso interazioni ormonali.

Comprendere l'Iperinsulinemia e l'Insulino-Resistenza

Quando mangiamo carboidrati, il nostro sistema digestivo li scompone in glucosio, che entra nel flusso sanguigno. Nelle prime 2 ore dopo il pasto, il glucosio viene rapidamente assorbito e aumenta i livelli di zucchero nel sangue. Questo aumento, insieme ad altri ormoni digestivi, stimola il pancreas a secernere insulina, causando un rapido innalzamento dei livelli insulinici.

Il grado di risposta glicemica e insulinica dipende principalmente dall'indice glicemico (quanto velocemente un alimento aumenta la glicemia) e dal carico glicemico (indice glicemico moltiplicato per il contenuto di carboidrati) dell'alimento consumato. Mentre pasti misti contenenti proteine e grassi insieme ai carboidrati possono ridurre la risposta totale, il consumo ripetuto di pasti ad alto indice glicemico risulta in concentrazioni medie di glucosio e insulina nelle 24 ore più elevate rispetto a pasti a basso indice glicemico di identico contenuto calorico.

L'insulino-resistenza si verifica quando il muscolo scheletrico resiste al segnale dell'insulina di assorbire glucosio. Sebbene il muscolo sia il sito principale di captazione del glucosio stimolata dall'insulina, anche il tessuto adiposo, il fegato e le cellule endoteliali sviluppano insulino-resistenza. La base molecolare è complessa, ma sappiamo che risulta da quattro elementi correlati alla dieta che agiscono insieme: (1) livelli cronicamente elevati di glucosio ematico; (2) alti livelli di insulina; (3) particelle di colesterolo VLDL elevate; e (4) alti acidi grassi liberi, insieme a suscettibilità genetica.

Quando i tessuti diventano resistenti agli effetti ipoglicemizzanti dell'insulina, la glicemia non necessariamente si alza patologicamente all'inizio perché il pancreas secerne insulina aggiuntiva. Questo mantenimento della glicemia normale attraverso livelli elevati di insulina si chiama iperinsulinemia compensatoria—il disturbo metabolico fondamentale alla base delle malattie della Sindrome X.

Il Collegamento Dietetico: Come gli Alimenti Moderni Causano Problemi Insulinici

Delle quattro principali cause dietetiche di insulino-resistenza (innalzamenti cronici di glucosio ematico, insulina, VLDL e acidi grassi liberi), il consumo di carboidrati ad alto carico glicemico ha il potenziale di promuovere tutte e quattro. Nel periodo iniziale (1-2 ore) dopo il pasto, i livelli di glucosio ematico sono significativamente più alti dopo pasti ad alto indice glicemico. Anche le concentrazioni plasmatiche di insulina sono più elevate durante questo periodo post-prandiale iniziale.

Rispetto ai pasti a basso carico glicemico, i pasti ad alto carico glicemico elevano acutamente le concentrazioni plasmatiche di acidi grassi liberi non esterificati (FFA) nel periodo post-prandiale tardivo (4-6 ore) potenziando la lipolisi dalle cellule adipose. Questi pasti aumentano anche la secrezione epatica di particelle VLDL durante il digiuno e dopo l'assorbimento. Inoltre, l'insulina diventa stimolatoria per la secrezione di VLDL quando il tempo tra i pasti è breve e i livelli insulinici non possono scendere ai valori basali.

Nel complesso, i cambiamenti ormonali causati dal consumo abituale di carboidrati ad alto carico glicemico in un periodo di 24 ore, specialmente quando si consumano più calorie del necessario, promuovono lo sviluppo di insulino-resistenza e iperinsulinemia compensatoria.

Paradossalmente, sebbene il fruttosio dietetico abbia un basso indice e carico glicemico, viene routinariamente usato per indurre insulino-resistenza negli studi animali ad alte concentrazioni dietetiche (35-65% dell'energia). Studi sull'uomo mostrano che un'alimentazione ricca di fruttosio (dieta usuale più 1000 calorie extra di fruttosio giornaliere) in persone sane compromette anche la sensibilità insulinica. Anche a concentrazioni raggiungibili in una dieta normale (17% dell'energia), il fruttosio ha elevato i livelli di trigliceridi ematici in soggetti sani.

Il fruttosio dietetico può contribuire all'insulino-resistenza attraverso la sua capacità unica tra gli zuccheri di causare un cambiamento nel modo in cui il corpo gestisce gli acidi grassi liberi. Sebbene il fruttosio puro eliciti una risposta insulinica minima, le forme più comuni nella nostra dieta—sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio (HFCS) 42 e HFCS 55—sono miscele di fruttosio e glucosio (42% fruttosio/53% glucosio e 55% fruttosio/42% glucosio, rispettivamente) che provocano risposte insuliniche significative.

Cambiamenti Storici nella Nostra Dieta

Sebbene zuccheri raffinati e cereali siano comuni nelle diete moderne, questi carboidrati ad alto carico glicemico erano consumati con parsimonia o per niente dalla gente comune nell'Europa del XVII e XVIII secolo. Sono diventati ampiamente disponibili in grandi quantità solo dopo la Rivoluzione Industriale.

I dati mostrano che il consumo pro capite di saccarosio in Inghilterra è aumentato costantemente da 6,8 kg nel 1815 a 54,5 kg nel 1970. Tendenze simili si sono verificate negli USA e nella maggior parte dei paesi europei durante questo periodo. Poiché il saccarosio viene digerito in parti uguali di glucosio e fruttosio, questo aumento ha significato un drammatico incremento nel consumo sia di fruttosio che di glucosio.

I cambiamenti nel consumo di fruttosio sono particolarmente impressionanti. Con l'avvento della tecnologia di arricchimento cromatografico del fruttosio alla fine degli anni '70, la produzione di massa di sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio è diventata economicamente fattibile. I dati mostrano rapidi aumenti di HFCS 42 e HFCS 55 nell'approvvigionamento alimentare statunitense dalla loro introduzione.

La quantità totale di fruttosio libero come monosaccaride è aumentata di un sorprendente 4800% negli ultimi 30 anni, da 0,3 kg nel 1970 a 14,7 kg nel 2000. Il fruttosio dietetico totale (libero più fruttosio da saccarosio) è aumentato del 26%, da 23,4 kg nel 1970 a 29,5 kg nel 2000. L'assunzione totale di zucchero è aumentata da 55,5 kg nel 1970 a 69,1 kg nel 2000.

Il consumo pro capite di zucchero negli USA è aumentato del 64% dal 1909 al 1999, mentre l'assunzione di fibre è diminuita del 17,9% durante questo periodo. Ci sono stati importanti cambiamenti qualitativi nel consumo di carboidrati oltre all'aumento dello zucchero. I prodotti cerealicoli raffinati ad alto carico glicemico ora costituiscono l'85,3% di tutti i prodotti a base di cereali consumati negli USA, fornendo il 20% dell'energia nella tipica dieta statunitense.

Nella tipica dieta USA, gli zuccheri ad alto carico glicemico forniscono ora il 16,1% dell'energia totale e i cereali raffinati forniscono il 20% dell'energia. Ciò significa che almeno il 36% dell'energia totale proviene da alimenti noti per promuovere le quattro cause di insulino-resistenza. Questi alimenti erano raramente o mai consumati fino a 200 anni fa.

Sebbene il consumo di grassi dietetici sia aumentato (su del 32% dal 1909-1919 al 1990-1999), il grasso da solo in condizioni isocaloriche non causa insulino-resistenza nell'uomo. La ricerca mostra che una gamma di diete isocaloriche contenenti fino all'83% di grassi non ha causato direttamente insulino-resistenza. Solo quando l'aumento di grassi dietetici porta all'obesità si verifica insulino-resistenza.

Tuttavia, gli alimenti ad alto indice glicemico sono spesso anche ad alto contenuto di grassi (come mostrato nella Tabella 3 della ricerca originale). Questi alimenti frequentemente innescano un ciclo di ipoglicemia indotta da insulina seguita da iperfagia, dove i carboidrati ad alto indice glicemico sono consumati preferenzialmente. La componente grassa ad alta densità energetica di questi alimenti è spesso consumata simultaneamente con gli elementi ad alto indice glicemico che promuovono l'insulino-resistenza.

Come l'Insulina Influisce sugli Ormoni della Crescita e sugli Ormoni Sessuali

Gli effetti metabolici dei livelli cronicamente elevati di insulina sono complessi e diversificati. La ricerca mostra che l'iperinsulinemia compensatoria che caratterizza l'obesità adolescenziale sopprime cronicamente la produzione epatica della proteina legante il fattore di crescita insulino-simile-1 (IGFBP-1), che a sua volta aumenta il fattore di crescita insulino-simile-1 libero (IGF-1), la parte biologicamente attiva dell'IGF-1 circolante.

I livelli di insulina e IGFBP-1 variano inversamente durante il giorno, e la soppressione di IGFBP-1 da parte dell'insulina (e la conseguente elevazione di IGF-1 libero) può essere massima quando i livelli insulinici superano 70-90 pmol/l. Inoltre, i livelli dell'ormone della crescita (GH) diminuiscono attraverso il feedback negativo di IGF-1 libero sulla secrezione di GH, risultando in riduzioni di IGFBP-3.

Questi studi dimostrano che sia le elevazioni acute che croniche dell'insulina risultano in aumentati livelli circolanti di IGF-1 libero e riduzioni di IGFBP-3. L'IGF-1 libero è un potente promotore della crescita per virtualmente tutti i tessuti del corpo.

Le riduzioni di IGFBP-3 stimolate da elevati livelli sierici di insulina o dall'ingestione acuta di carboidrati ad alto indice glicemico possono anche contribuire alla proliferazione cellulare incontrollata. L'IGFBP-3 agisce come fattore inibitorio della crescita in cellule prive del recettore IGF. In questa capacità, l'IGFBP-3 inibisce la crescita prevenendo il legame di IGF-1 al suo recettore.

Poiché il consumo di zuccheri raffinati e amidi promuove sia livelli acuti che cronici elevati di insulina, questi alimenti comuni nella dieta occidentale hanno il potenziale di aumentare l'IGF-1 libero e ridurre le concentrazioni di IGFBP-3 nel sangue, stimolando così la crescita in molti tessuti dell'organismo.

Le riduzioni di IGFBP-3 mediate dall'insulina possono ulteriormente promuovere una crescita tissutale non regolata attraverso effetti sulla via di segnalazione nucleare dei retinoidi. I retinoidi sono analoghi naturali e sintetici della vitamina A che inibiscono la proliferazione cellulare e promuovono la morte cellulare programmata (apoptosi). I retinoidi naturali dell'organismo agiscono legandosi a recettori nucleari che attivano geni la cui funzione è limitare la crescita in molti tipi cellulari.

L'IGFBP-3 è un ligando per il recettore nucleare RXR alfa e ne potenzia la segnalazione. Studi dimostrano che sia gli agonisti di RXR alfa che l'IGFBP-3 inibiscono la crescita in molte linee cellulari. Poiché RXR alfa è il principale recettore RXR nel tessuto epiteliale, bassi livelli plasmatici di IGFBP-3 indotti dall'insulina elevata possono ridurre i segnali limitanti la crescita in questi tessuti.

Livelli elevati di insulina riducono anche le concentrazioni sieriche della globulina legante gli ormoni sessuali (sex hormone-binding globulin, SHBG), che trasporta testosterone ed estrogeno nel sangue. Bassi livelli di SHBG aumentano le concentrazioni di testosterone libero (biologicamente attivo). I livelli di SHBG sono inversamente correlati sia ai livelli di insulina che di IGF-1. Pertanto, i carboidrati ad alto carico glicemico che promuovono l'iperinsulinemia possono simultaneamente elevare le concentrazioni sieriche di androgeni (ormoni maschili).

Condizioni di Salute Specifiche Collegate all'Iperinsulinemia

Gli autori identificano multiple condizioni di salute che possono essere connesse ai cambiamenti ormonali causati dall'iperinsulinemia:

• Acne: L'ambiente ormonale creato da alti livelli di insulina (aumento di IGF-1 libero e androgeni, diminuzione di IGFBP-3) promuove lo sviluppo dell'acne
• Menarca precoce (pubertà): Gli effetti promotori della crescita di questo ambiente ormonale possono accelerare l'insorgenza della pubertà
• Alcuni tumori: I carcinomi a cellule epiteliali (mammella, colon, prostata) possono essere influenzati dall'ambiente promotore della crescita
• Statura aumentata: La tendenza secolare verso una maggiore altezza nelle popolazioni occidentali può essere parzialmente spiegata da questi effetti ormonali
• Miopia: Gli effetti di crescita non regolata possono estendersi allo sviluppo oculare
• Papillomi cutanei (fibromi penduli): Queste comuni escrescenze cutanee possono risultare dall'ambiente promotore della crescita
• Acanthosis nigricans: Chiazze cutanee scurite e ispessite spesso associate a resistenza insulinica
• Sindrome dell'ovaio policistico (PCOS): Gli androgeni elevati e i disturbi metabolici contribuiscono direttamente a questa condizione
• Calvizie vertex maschile: La caduta dei capelli a pattern negli uomini può essere influenzata da questi cambiamenti ormonali

Implicazioni per i Pazienti

Questa ricerca suggerisce che molti comuni problemi di salute che spesso consideriamo condizioni separate possono in realtà condividere una causa comune nella resistenza insulinica e nell'iperinsulinemia compensatoria. La cascata ormonale innescata da alti livelli di insulina—IGF-1 libero e androgeni elevati, IGFBP-3 e SHBG ridotti—crea un ambiente in tutto l'organismo che promuove una crescita tissutale non regolata e varie anomalie.

Le implicazioni sono significative perché suggeriscono che interventi dietetici mirati a ridurre i livelli di insulina potrebbero aiutare a prevenire o migliorare un'ampia gamma di condizioni oltre al diabete e alle malattie cardiache. Questa comprensione unificata di queste "malattie della civilizzazione" fornisce un quadro per affrontare multiple problematiche di salute attraverso approcci comuni allo stile di vita.

Per i pazienti che soffrono di una qualsiasi di queste condizioni, questa ricerca offre speranza che affrontare la sottostante resistenza insulinica attraverso cambiamenti dietetici possa fornire benefici simultaneamente in molteplici ambiti della salute.

Limitazioni dello Studio

Questa ricerca presenta un quadro teorico basato su evidenze esistenti, ma è importante notare che non tutte le connessioni proposte sono state definitivamente provate attraverso studi clinici. L'articolo sintetizza evidenze da molteplici domini per costruire un caso convincente, ma sono necessarie ulteriori ricerche per confermare alcuni dei specifici meccanismi e relazioni proposti.

Gli autori riconoscono che la base molecolare della resistenza insulinica periferica è complessa e non completamente compresa. Sebbene i meccanismi proposti siano biologicamente plausibili e supportati da varie linee di evidenza, studi umani che testino specificamente queste connessioni attraverso tutte le condizioni menzionate sono limitati.

Inoltre, sebbene i dati dietetici storici mostrino correlazione tra cambiamenti nei modelli di consumo alimentare e esiti di salute, la causalità non può essere definitivamente stabilita da questa evidenza da sola. Molti altri fattori dello stile di vita sono cambiati durante il periodo esaminato.

Raccomandazioni Pratiche

In base a questa ricerca, i pazienti preoccupati per problemi di salute correlati all'insulina potrebbero considerare:

1. Ridurre i carboidrati ad alto carico glicemico: Limitare alimenti con alto indice glicemico come zuccheri raffinati, pane bianco, riso bianco e cereali processati
2. Scegliere carboidrati da alimenti integrali: Selezionare frutta, verdura, legumi e cereali integrali che hanno impatti glicemici inferiori
3. Prestare attenzione al consumo di fruttosio: Limitare alimenti con fruttosio aggiunto, particolarmente sotto forma di sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio
4. Combinare i macronutrienti: Consumare proteine e grassi salutari insieme ai carboidrati può aiutare a moderare le risposte glicemiche e insuliniche
5. Mantenere un peso salutare: Poiché l'obesità esacerba la resistenza insulinica, la gestione del peso è cruciale
6. Attività fisica regolare: L'esercizio migliora la sensibilità insulinica indipendentemente dai cambiamenti dietetici

È importante notare che i cambiamenti dietetici dovrebbero essere intrapresi con guida professionale, specialmente per individui con condizioni di salute esistenti o che assumono farmaci che influenzano la glicemia.

Informazioni sulla Fonte

Titolo Originale dell'Articolo: Hyperinsulinemic diseases of civilization: more than just Syndrome X

Autori: Loren Cordain, Michael R. Eades, Mary D. Eades

Pubblicazione: Comparative Biochemistry and Physiology Part A, Volume 136, Issue 1, September 2003, Pages 95-112

Affiliazione: Department of Health and Exercise Science, Colorado State University, Fort Collins, CO 80523, USA

Questo articolo divulgativo per pazienti è basato su ricerca peer-reviewed e mira a rappresentare fedelmente il contenuto scientifico originale rendendolo accessibile a pazienti istruiti. Tutti i dati numerici, statistiche e risultati sono preservati dalla pubblicazione originale.