I libri di testo, le linee guida sulla salute pubblica e i materiali educativi per i pazienti concettualizzano tipicamente l’obesità come un disturbo del bilancio energetico. Secondo la visione convenzionale riflessa nel modello di bilancio energetico (EBM), l’eccesso di cibo genera adiposità in eccesso. Il trattamento dietetico si concentra sulla diminuzione dell’apporto energetico per ridurre il grasso corporeo immagazzinato.
Una visione alternativa, il modello carboidrati-insulina (ICM), presuppone un percorso opposto: l’aumento dell’adiposità spinge a mangiare troppo.
Invece, il trattamento dietetico mira a ridurre l’accumulo di grasso corporeo principalmente attraverso meccanismi ormonali che incidono direttamente sul tessuto adiposo, producendo così un bilancio energetico negativo.
L’ obiettivo di questa revisione è confrontare le caratteristiche di entrambi i modelli, valutare la forza delle prove scientifiche e specificare miglioramenti nella formulazione dell’EBM per promuovere uno scontro costruttivo di paradigmi.
| Il nuovo modello di bilancio energetico: un focus sull’assunzione di cibo |
Entrambi i modelli di obesità condividono una caratteristica comune: la presunta regolazione omeostatica di un parametro fisiologico critico per promuovere il funzionamento ottimale. Nella MBE, il peso corporeo ( o grasso corporeo ) è la variabile regolamentata, una possibilità con un certo supporto evolutivo: mentre un adeguato grasso corporeo è necessario per sopravvivere in tempi di scarsità di cibo, il grasso in eccesso potrebbe aumentare il rischio di predazione.
Il nuovo MBE propone che il cervello controlli l’assunzione di cibo per regolare il peso corporeo attraverso segnali del sistema endocrino, metabolico e nervoso che agiscono in risposta ai bisogni energetici dinamici del corpo e alle influenze ambientali. Questo sistema di controllo si concentra sulla ricompensa, sull’appetito e sull’elaborazione sensoriale che coinvolge l’importanza, il desiderio e la motivazione che operano principalmente al di sotto della nostra consapevolezza.
L’obesità è il risultato della maggiore disponibilità e commercializzazione di un’ampia varietà di alimenti ultra-processati, poco costosi, convenienti e ricchi di energia, ricchi di porzioni, grassi e zuccheri e poveri di proteine e fibre. Queste esposizioni causano un eccesso di cibo e l’energia in eccesso si deposita nel grasso corporeo.
| Il modello carboidrati-insulina: un caso particolare del paradigma metabolico |
L’MCI rappresenta un paradigma opposto, con origini all’inizio del XX secolo. Considerare l’ apporto di combustibili metabolici nel sangue come parametro regolato. Mentre un adeguato grasso corporeo può aiutare la sopravvivenza durante una carestia, l’accesso ai combustibili metabolici è necessario per la sopravvivenza immediata, data la dipendenza di tutti i tessuti, e in particolare del cervello, da una fornitura continua di carburante.
Questo modello propone che una dieta ad alto carico glicemico con grandi quantità di carboidrati a digestione rapida (ad esempio, zucchero libero, cereali trasformati, la maggior parte delle verdure amidacee) susciti risposte ormonali che inibiscono la mobilizzazione dei grassi (lipolisi) e promuovono la deposizione di grasso nel tessuto adiposo
Il consumo di un pasto ad alto carico glicemico produce un elevato rapporto tra insulina e glucagone e tra la secrezione di GIP e GLP-1. Questo profilo ormonale altamente anabolico sposta la partizione del substrato verso il deposito, lasciando meno energia disponibile per i tessuti metabolicamente attivi, compreso il cervello, soprattutto nel tardo periodo postprandiale. Il cervello risponde a questo stato metabolico attivando percorsi che controllano la fame e altre risposte appetitive per promuovere l’assunzione di energia.
Se un individuo resiste all’impulso di mangiare limitando il cibo, i combustibili metabolici vengono conservati attraverso un ridotto dispendio energetico che si manifesta come affaticamento (che porta a un comportamento sedentario), diminuzione della termogenesi dovuta all’attività non fisica, aumento dell’efficienza muscolare e altri meccanismi.
| Evidenze relative ai due modelli |
Il decorso naturale dell’obesità, che generalmente si sviluppa nell’arco di anni o decenni, prevede un accumulo eccessivo di 1-2 grammi. di grasso/giorno in media troppo piccolo per essere misurato in studi di alimentazione metabolica a breve termine (cioè ≤2 settimane). Sebbene questo effetto possa essere osservato in studi e sperimentazioni osservazionali a lungo termine, l’inferenza causale da questi dati può essere limitata dalla scarsa aderenza alle diete di prova e dai fattori confondenti.
Inoltre, pochi studi si sono concentrati sull’infanzia, una fase dinamica dello sviluppo dell’obesità. Sebbene gli studi sugli animali possano chiarirne i meccanismi, la loro traduzione nell’uomo rimane problematica. Per queste ragioni, la vasta letteratura sulla patogenesi dell’obesità può essere citata selettivamente per esprimere punti opposti, poiché ciascuna parte del dibattito ha sfidato l’altra.
> Ricerca sugli animali
Sebbene i roditori e gli esseri umani non si siano evoluti per seguire la stessa dieta, in questo dibattito è stata presa in considerazione la ricerca sperimentale sugli animali.
I problemi metodologici possono essere evitati mediante un esame diretto della direzione causale. Mentre le risposte ormonali ai macronutrienti possono differire tra le specie a causa della divergenza evolutiva, i meccanismi biologici che influenzano l’accumulo di grasso sono altamente conservati, migliorando la potenziale traslazione degli studi sui roditori all’uomo.
Nella MBE, la dieta favorisce la deposizione di grasso aumentando il consumo di cibo. Pertanto, quando gli animali che seguono una dieta obesogena vengono accoppiati con i loro compagni di cucciolata che seguono una dieta di controllo isocalorica, garantendo un uguale apporto energetico, gli effetti sulla composizione corporea dovrebbero essere identici.
Gli studi sull’indice glicemico (GI) offrono un altro modo per aggirare le differenze specie-specifiche nel metabolismo dei macronutrienti. In una linea di ricerca che ha coinvolto diversi ceppi e specie di roditori, gli effetti dell’IG sono stati esaminati sostituendo il tipo di amido, controllando macronutrienti, grassi saturi, zucchero e micronutrienti.
Nonostante consumassero meno calorie, questi animali avevano più grasso corporeo a scapito dei tessuti magri. Sebbene molteplici meccanismi (ad esempio il microbioma intestinale) possano mediare questi effetti, essi contraddicono una premessa fondamentale dell’MBE, ovvero che la composizione della dieta non ha effetti indipendenti dalle calorie sulla deposizione di grasso.
Gli studi sull’azione dell’insulina sono un altro riferimento. Nel MCI, l’aumento della secrezione di insulina promuove l’accumulo di grasso attraverso meccanismi periferici diretti. L’MBE, concentrandosi sulle azioni centrali degli ormoni, sembra predire il contrario, date le azioni anoressiche dell’insulina nel cervello. Questi studi sull’adiposità, che coinvolgono la somministrazione cronica di insulina e modelli genetici di ridotta secrezione di insulina, supportano l’MCI.
> Cervello e genetica
Mentre il sistema nervoso si è evoluto per controllare l’assunzione di energia, anche il cervello controlla praticamente tutti gli aspetti del metabolismo, compreso il metabolismo del glucosio. Chiaramente, i fattori genetici influenzano il rischio di obesità umana, con l’ereditabilità del BMI stimata al 30% sulla base del sequenziamento dell’intero genoma.
Pertanto, gli studi genetici indicano percorsi che coinvolgono l’obesità che operano all’interno e all’esterno del cervello; in molti casi, questi appaiono coerenti con l’MCI. Nel loro insieme, i dati sull’espressione genica non differenziano in modo definitivo tra i due modelli, in considerazione del ruolo del cervello nel controllare l’assunzione di cibo e il metabolismo energetico e nella comunicazione attraverso segnali neurali, metabolici e ormonali.
> Epidemiologia
Sulla base di studi osservazionali, l’MBE afferma che non ci sono prove che suggeriscano che l’assunzione di carboidrati spieghi le differenze tra i paesi nel peso corporeo, ma questi confronti ecologici hanno poco valore per questa variabile. I paesi con un elevato consumo di carboidrati, ad esempio, tendono ad essere poveri, con una percentuale sostanziale della popolazione sottonutrita, malnutrita e impegnata nell’agricoltura di sussistenza.
Inoltre, gli autori di questo modello ignorano una lunga e ricca storia di osservazioni che collegano l’emergere di comuni disturbi cronici, inclusa l’obesità, alle transizioni nutrizionali a livello di popolazione che tipicamente includono un aumento del consumo di cereali altamente raffinati, zucchero e bevande. zuccherino
Gli studi prospettici di coorte forniscono una maggiore capacità di controllo dei fattori confondenti, in particolare dello stato socioeconomico, sebbene possano rimanere dei confondenti residui. Inoltre, il peso corporeo e altri parametri di adiposità sono particolarmente suscettibili alla causalità inversa (la tendenza delle persone a modificare la propria dieta come risultato, piuttosto che come causa, dell’aumento di peso o dell’obesità).
Mentre sia il MBE che il MCI concordano sul fatto che i dati epidemiologici suggeriscono una varietà di possibili fattori dietetici che portano all’eccesso di apporto calorico, altri autori sollevano nuove domande su questo concetto, almeno per quanto riguarda l’attuale fase dell’epidemia. obesità negli Stati Uniti
Sulla base di indagini rappresentative a livello nazionale, l’assunzione di energia è rimasta stagnante o è diminuita dal 2000 e l’attività fisica è aumentata moderatamente, anche se i tassi di obesità continuano ad aumentare. Queste tendenze richiedono la considerazione di spiegazioni causali alternative, comprese quelle legate alla disfunzione metabolica.
> Studi clinici
Una recente meta-analisi non ha riportato differenze nella perdita di peso a lungo termine tra le diete focalizzate sui macronutrienti, citate dal MBE. Mentre altre meta-analisi che confrontano le diete a basso contenuto di carboidrati con quelle ad alto contenuto di carboidrati suggeriscono un vantaggio significativo, anche se modesto, per la prima. Nonostante ciò, l’interpretazione delle evidenze tende a confondere l’efficacia con l’implementazione comportamentale.
Gli autori dell’MBE hanno riconosciuto la necessità di studi della durata di almeno diversi mesi, sottolineando che anche piccole differenze nel dispendio energetico e nell’equilibrio dei macronutrienti possono teoricamente portare a differenze significative nel peso corporeo e nella composizione se le diete vengono mantenute per periodi prolungati.
> Farmaci
Il ruolo dominante dell’insulina nella fisiologia degli adipociti, comprese la lipogenesi e la lipolisi, è riconosciuto da decenni. Nei pazienti con diabete, l’insulina e i farmaci che aumentano la secrezione di insulina o che agiscono sul metabolismo del tessuto adiposo causano un aumento di peso.
Alcuni di questi effetti possono coinvolgere altri meccanismi compatibili con l’MBE, come la riduzione della glicosuria. Tuttavia, la perdita di peso indotta da farmaci che riducono la secrezione suggerisce che l’azione dell’insulina sull’accumulo di grasso osservata nei roditori si verifica anche negli esseri umani.
L’MBE considera l’efficacia degli agonisti del recettore GLP-1 per l’obesità come prova contro la MIC, poiché questa incretina potenzia acutamente la secrezione di insulina stimolata dal glucosio. Tuttavia, il GLP-1 ha altre azioni biologiche rilevanti, tra cui la riduzione della velocità di svuotamento gastrico (che riduce la risposta glicemica).
Per riassumere le prove relative ai due modelli, i dati sugli animali dimostrano che un’eccessiva deposizione di grasso può evidentemente essere dissociata dall’apporto energetico, il che contraddice una premessa fondamentale dell’MBE. Nei modelli animali che coinvolgono non solo la dieta ma anche i percorsi cerebrali ritenuti mediatori dell’assunzione di cibo, l’obesità può verificarsi senza un aumento dell’assunzione di cibo.
Tuttavia, i dati sull’uomo presentano importanti limitazioni metodologiche che hanno finora impedito un test definitivo dei due modelli. Per far avanzare la scienza saranno necessari studi di durata adeguata e progetti complementari.
> Traduzione clinica e adozione pubblica
Entrambi i lati del dibattito concordano sul fatto che cambiamenti fondamentali nell’ambiente alimentare hanno guidato la pandemia di obesità. L’attenzione del nuovo EBM su una gamma così ampia di fattori dietetici offre poche intuizioni pratiche innovative.
Di particolare preoccupazione, non è stata dimostrata alcuna relazione causale con l’aumento di peso cronico per i fattori dietetici presi in considerazione dall’EBM diversi da quelli che coinvolgono anche i percorsi correlati all’MCI (zucchero, che è ricco di glucosio e fruttosio; fibre, che riducono l’IG dei carboidrati ingeriti insieme; e proteine, che riducono l’IG dei carboidrati ingeriti insieme e stimolano la secrezione di glucagone).
I restanti obiettivi dietetici specifici dell’MBE includono: densità energetica (cambiamenti acuti nella densità energetica influenzano l’assunzione a breve termine), grassi alimentari (attenzione alla riduzione dei grassi nella dieta) e trasformazione degli alimenti (dieta “ultra-elaborata” rispetto a “non trasformata” dieta).
> Scontro confuso di paradigmi
Mantenere il contrasto tra questi modelli concorrenti è fondamentale per chiarire il pensiero, informare un’agenda di ricerca e identificare mezzi efficaci di prevenzione e trattamento.
Gli autori del MBE sostengono che il MCI abbia abbandonato precetti fondamentali, rifacendosi a precedenti formulazioni “adipocentriche” che pretendevano di considerare solo le azioni dell’insulina nel tessuto adiposo. Tuttavia, questa caratterizzazione non è stata fatta dai sostenitori dell’ICM e offre una falsa distinzione. Il controllo della biologia del tessuto adiposo da parte di molteplici influenze ormonali, autonomiche e di altro tipo è stato riconosciuto da decenni.
Anche se la provenienza dell’MCI viene criticata, l’MBE presenta importanti carenze, tra cui:
- Mancanza di ipotesi verificabili esplicite. Come verranno esaminati i passaggi chiave lungo il percorso causale? Quali studi differenzieranno il percorso causale proposto (l’eccesso di cibo porta ad un aumento di peso cronico) dall’ipotesi MCI contrastante?
- Pur sostenendo che gli oppositori dell’MBE confondono la fisica con la fisiopatologia, i suoi autori sostengono che incorpora meccanismi fisiologici alla base della ripartizione energetica in modo tale che gli squilibri energetici complessivi si riflettono principalmente come squilibri dei grassi, indipendentemente dalla composizione dei grassi. la dieta.
- Mancanza di meccanismi che coinvolgano componenti chiave del modello. In che modo il nuovo MBE spiega il rapido aumento di peso a livello di popolazione e le grandi variazioni all’interno degli individui nel tempo?
- Inosservanza dei meccanismi metabolici consolidati.
- Difficoltà a spiegare la storia naturale dell’obesità.
- Fiducia nelle ipotesi che non fanno distinzioni tra i modelli.
| Conclusioni |
Per i problemi di salute pubblica intrattabili, lo scopo dei modelli scientifici è guidare la progettazione della ricerca informativa e, aiutando a chiarire i meccanismi causali, suggerire approcci efficaci alla prevenzione o al trattamento. Il nuovo MEE non fa nessuna delle due cose. Come minimo, le formulazioni future dovrebbero:
1- Specificare previsioni meccanicamente orientate e verificabili che esaminino il percorso causale.
2- Spiegare perché le risposte metaboliche difendono l’aumento del BMI a livello di popolazione.
3- Dimostrare come gli effetti calorico-indipendenti della dieta suggeriti dalla ricerca clinica e dimostrati da modelli animali possano essere integrati in questo modello.
Uno scontro costruttivo di paradigmi può essere facilitato dal riconoscimento che l’evidenza a favore di un modello in determinati contesti sperimentali non invalida l’altro modello in tutti i contesti, e che la patogenesi dell’obesità negli esseri umani può coinvolgere elementi di entrambi.
Infine, sottolineiamo che questo scontro di idee non dovrebbe ritardare l’azione nel campo della sanità pubblica. I cereali raffinati e gli zuccheri aggiunti rappresentano circa un terzo dell’apporto energetico negli Stati Uniti e in Europa.
Entrambi i modelli indicano questi carboidrati altamente trasformati , anche se per ragioni diverse, come fattori principali dell’aumento di peso. Indipendentemente da come si evolverà questo dibattito, ora c’è un terreno comune sulla necessità di sostituire questi prodotti con carboidrati minimamente trasformati o grassi sani nella prevenzione e nel trattamento dell’obesità.
