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Revista médica de Chile

versión impresa ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile v.131 n.6 Santiago jun. 2003

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872003000600002 

Efecto de la administración oral
de inulina sobre el perfil de lípidos
y la sensibilidad a la insulina
en individuos con obesidad
y dislipidemia

Blanca R Balcázar-Muñoz, Esperanza Martínez-Abundis,
Manuel González-Ortiz.

Effect of oral inulin administration
on lipid profile and insulin
sensitivity in dyslipidemic
obese subjects


Background: Inulin is a non absorbable polysaccharide with prebiotic effects, whose influence on blood lipids or insulin sensitivity is not well known. Aim: To assess the effect of oral administration of inulin on lipid profile and insulin sensitivity in dyslipidemic obese subjects. Material and Methods: A clinical trial, double blind, randomized with placebo was carried out in 12 obese, hypertrygliceridemic and hypercholesterolemic subjects between 19 and 32 years old. The subjects were randomized to receive 7 g/day of inulin or placebo in the morning, during 4 weeks. Biochemical and metabolic profiles and euglycemic-hyperinsulinemic clamp technique for assessing insulin sensitivity, before and after pharmacological intervention were performed. Results: After inulin administration, there was a significant reduction of total cholesterol (248.7±30.5 and 194.3±39.8 mg/dL; p=0.028), low density lipoprotein (LDL), cholesterol (136.0±27.8 and 113.0±36.2 mg/dL; p= 0.028), very low density lipoproteins (VLDL) (45.9±18.5 and 31.6±7.2 mg/dL; p=0.046) and trygliceride concentrations (235.5±85.9 and 171.1±37.9 mg/dL; p=0.046). No effect of inulin on insulin sensitivity was observed. Conclusions: The oral inulin administration reduced total cholesterol, LDL cholesterol, VLDL and trygliceride levels in dyslipidemic and obese subjects, without modifications in the insulin sensitivity. (Rev Méd Chile 2003; 131: 597-604).

(Key Words: Hyperlipidemia; Insulin resistance, Inulin; Obesity)

Recibido el 24 octubre, 2002. Aceptado en versión corregida el 5 de mayo, 2003.
Fuente de apoyo financiero: Este trabajo fue financiado en forma parcial por el Fondo de
Fomento a la Investigación (FOFOI), Instituto Mexicano del Seguro Social.
Unidad de Investigación Médica en Epidemiología Clínica del Hospital de Especialidades.
Centro Médico Nacional de Occidente. Instituto Mexicano del Seguro Social. Guadalajara,
México.

La obesidad es una enfermedad metabólica crónica que se caracteriza por la acumulación excesiva de tejido adiposo y es considerada como un problema de salud pública1. En la actualidad se postula que un elevado porcentaje de individuos dentro de una sociedad cursa con un estado de sobrepeso u obesidad franca y su importancia radica en su relación con otras alteraciones que conforman el síndrome de resistencia a la insulina como diabetes mellitus tipo 2, dislipidemia, hipertensión arterial, enfermedad coronaria e hiperuricemia2.

El incremento del colesterol total, del colesterol de las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y de los triglicéridos, así como la disminución en el colesterol de las lipoproteínas de alta densidad (HDL) se han considerado como factores de riesgo aterogénico y se han relacionado con la génesis prematura de enfermedad coronaria y con el desarrollo de macroangiopatía diabética3.

Con el fin de mejorar el perfil de lípidos aterogénicos, se han utilizado varias terapias farmacológicas y no farmacológicas, dentro de las que se encuentra la ingesta de fibras dietéticas4. Se ha reportado que el consumo frecuente de ciertos tipos de fibras solubles en agua y que son fermentables, como la pectina, el psyllium plantago, la oligofructosa y la fibra de avena, pueden disminuir el colesterol total sérico en un rango entre 2 y 32%4,5.

La inulina es un prebiótico, proveniente de la fructosa, no digerible, libre de sabor y con bajo aporte calórico, que se emplea en la preparación de varios alimentos para darles cuerpo, textura, consistencia, viscosidad y humedad, proporciona una sensación en la boca similar a la grasa y se ha empleado con éxito para reemplazar la grasa en postres helados, aderezos, rellenos y productos lácteos, así como para añadir fibra a productos alimenticios6. Existen reportes controversiales en animales y humanos sobre la influencia que tiene la inulina sobre el perfil de lípidos7, así mismo, se desconoce su efecto sobre la sensibilidad a la insulina en el individuo con obesidad y dislipidemia.

El objetivo del estudio fue evaluar el efecto de la administración oral de inulina sobre el perfil de lípidos y la sensibilidad a la insulina en individuos con obesidad y dislipidemia.

MATERIAL Y MÉTODOS

Se llevó a cabo un ensayo clínico, doble ciego, controlado con placebo en 12 voluntarios de sexo masculino, jóvenes (edad entre 19 y 32 años), obesos [índice de masa corporal (IMC) entre 27 y 34 kg/m2], con hipertrigliceridemia (>150 mg/dL) e hipercolesterolemia (>200 mg/dL). Los sujetos se seleccionaron de la zona metropolitana y pertenecían al mismo estrato socioeconómico. Ninguno tenía antecedente familiar en primera línea de diabetes mellitus tipo 2, no eran sedentarios, ni realizaban actividad física importante. El peso corporal de todos los individuos se había conservado estable durante los tres meses previos al estudio, su presión arterial <140/90 mmHg y la glucosa en ayuno <110 mg/dL. Ninguno de los participantes ingería medicamentos que pudieran afectar el metabolismo de los lípidos o carbohidratos.

Todos los individuos consumieron una dieta isocalórica que contenía más de 250 g de carbohidratos al día, durante tres días previos a la prueba de sensibilidad a la insulina. Todas las pruebas se llevaron a cabo a las 8:00 am, posteriores a un ayuno nocturno de 12 h.

A los sujetos se les registró el peso y la talla con ropa ligera y sin zapatos. La talla se determinó con aproximación al centímetro más cercano. El IMC se calculó con el peso (en kilogramos) dividido entre la talla al cuadrado (en metros). La presión arterial se evaluó después de un período de reposo de 5 min con el sujeto sentado, mediante un esfigmomanómetro de mercurio estándar, por el mismo investigador; la presión diastólica se consideró tomando el V ruido de Korotkoff.

A los voluntarios, en posición de decúbito supino en una habitación tranquila del hospital participante, se les extrajo una muestra de sangre venosa, la cual se dejó reposar a temperatura ambiente durante 30 min y se centrifugó para separar el suero en dos alícuotas, la primera se utilizó para determinar creatinina, ácido úrico, glucosa sérica, sodio, potasio, bilirrubinas, transaminasas, deshidrogenasa láctica, colesterol total, colesterol HDL y triglicéridos séricos; la segunda alícuota se congeló a -20°C para determinar en un lapso no mayor a 30 días la concentración de insulina sérica.

Durante el primer día de pruebas se estimó la sensibilidad a la insulina por medio de la pinza euglucémica-hiperinsulinémica8, que consistió en mantener la concentración de glucosa plasmática basal en forma continua por 2 h. La glucosa se calculó a 2 mg/kg/min, se infundió y se ajustó cada 5 min de acuerdo al comportamiento del periodo precedente. La insulina se infundió con una fase de carga de 10 min de acuerdo a la superficie corporal y con una fase de mantenimiento (infusión constante) a una tasa de 40 µU/m2. Se mantuvo una meseta de insulinemia de 100 µU/mL por arriba de la concentración basal de insulina. En forma abreviada, para realizar la pinza euglucémica-hipersinulinémica, se mantuvo al voluntario en posición supina en un cuarto con ambiente relajado, se canalizó una vena superficial del antebrazo con un catéter del Nº 19 para infundir la mezcla antes mencionada mediante una bomba de infusión y se insertó un equipo para venoclisis pediátrico con aguja Nº 19 en posición anterógrada en la mano contralateral a la infusión, para la toma de muestras sanguíneas cada 5 min por 2 h; la mano se mantuvo dentro de un cojín termorregulador para elevar la temperatura a >40°C y lograr arterializar la sangre venosa. Mediante la pinza se determinaron el estado estacionario de la insulina (EEI), la tasa de aclaramiento metabólico (TAM) de la insulina y el metabolismo total de la glucosa (M), éste último permitió estimar la sensibilidad a la insulina.

La intervención farmacológica consistió en la toma oral de inulina o placebo, de acuerdo a la asignación mediante el azar simple. Los individuos tomaron por la mañana 7 g de inulina al día durante 4 semanas en su forma de polvo (1 sobre) vertido en agua, jugo o leche con el desayuno; el placebo se ingirió de igual manera y con la misma presentación. A ambos grupos se les instruyó para que a lo largo de las 4 semanas consumieran la misma dieta que habían acostumbrado durante los tres meses previos al estudio. Después de las 4 semanas de la intervención farmacológica se realizó la segunda estimación de la pinza euglucémica-hiperinsulinémica y la determinación del perfil bioquímico y metabólico.

La glucosa sérica se determinó mediante la técnica de glucosa-oxidasa. Los lípidos (colesterol total, colesterol HDL y triglicéridos), el ácido úrico, la deshidrogenasa láctica, las bilirrubinas y las transaminasas se midieron por métodos enzimáticos. En particular el colesterol HDL se determinó después de una precipitación selectiva de la fracción no HDL. La creatinina sérica se midió mediante un procedimiento colorimétrico basado en la reacción de Jaffé. Todas las determinaciones se realizaron con los equipos comerciales disponibles (Boehringer Mannheim GmbH, Mannheim, Germany) con un error intra e interensayo menor a 3%. El sodio y el potasio se determinaron por flamometría. La concentración de insulina sérica fue cuantificada por radioinmunoanálisis (Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, California, USA) con coeficiente de variación intra e interensayo de 4,4 y 6,9% respectivamente. El colesterol LDL se estimó mediante la formula de Friedewald (colesterol LDL= colesterol total - colesterol HDL - triglicéridos/5) y las VLDL se calcularon como triglicéridos/5.

Estadística. El tamaño de la muestra se calculó con la fórmula para ensayos clínicos9 con un nivel de confianza de 95%, un poder de 80% y una diferencia esperada de al menos el doble de la desviación estándar observada en forma basal para cada una de las determinaciones de lípidos. Los valores se expresan en unidades internacionales y se presentan en media y desviación estándar. Se utilizó la prueba de Wilcoxon para comparar los resultados entre antes y después de la intervención farmacológica y la prueba U de Mann-Whitney para comparar ambos grupos (no relacionados), una vez transformados los valores a escala ordinal. Se consideró un nivel de significación con un valor de p <0,05.

A todos los participantes se les informó con anticipación de los procedimientos y posibles inconvenientes del estudio y se obtuvo su consentimiento informado por escrito. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética del hospital participante y cumplió con las normas establecidas para realizar investigación en seres humanos.

RESULTADOS

De los 12 individuos que participaron en el estudio, 6 recibieron inulina y 6 placebo. La edad, el peso, la talla y el IMC fueron similares entre el grupo que recibió inulina y el que recibió placebo (Tabla 1).


Los valores de creatinina, ácido úrico, glucosa y de las pruebas de funcionamiento hepático fueron similares entre ambos grupos, tanto al inicio como al final de la intervención farmacológica (Tablas 1 y 2), así mismo, dichos valores no se modificaron con la ingesta de placebo o inulina (Tablas 3 y 4).


El perfil de lípidos fue similar al inicio del estudio entre los dos grupos (Tablas 1 y 2). El perfil de lípidos no se modificó con la ingesta de placebo (Tabla 3). Las concentraciones del colesterol total, del colesterol LDL, de las VLDL y de los triglicéridos presentaron una disminución significativa después de la ingesta de inulina, sin cambios en el colesterol HDL (Tabla 4).


La sensibilidad a la insulina estimada mediante el valor M fue similar entre el grupo de inulina y el grupo placebo, tanto al inicio como al final del estudio (Tablas 1 y 2). Así mismo, el valor M no se modificó con la intervención de inulina o placebo (Tablas 3 y 4). El EEI y la TAM presentaron el mismo comportamiento que el valor M (Tablas 3 y 4).


La inulina y el placebo fueron bien tolerados y los voluntarios no refirieron efectos indeseables a lo largo del estudio.

DISCUSIÓN

La inulina es un ingrediente natural que se encuentra comúnmente en porcentajes variados en los alimentos, es contenida en más de 36.000 plantas de diferentes géneros como en la cebolla, en el ajo, en el plátano y en la raíz de achicoria6. Es un ingrediente alimenticio no digerible, resistente a la hidrólisis del tracto gastrointestinal y tiene un bajo nivel calórico. Se ha estimado que la población americana consume un promedio menor de inulina (1 a 4 g/día) que la población europea (3 a 10 g/día)10. La inulina es usada por la industria alimenticia para el reemplazo de azúcar, grasa o como fibra dietética11. Se ha reportado que algunos prebióticos como la inulina parecen tener un efecto en el metabolismo de los lípidos, en diferentes modelos experimentales12.

En ratas no obesas una alimentación a base de inulina en arroz, maíz y papas por varias semanas produjo la disminución de la lipogénesis en hígado, pero no en tejido adiposo13. En ratas alimentadas con una dieta rica en lípidos con un contenido de 10% de fructosa se observó una disminución de la hipertrigliceridemia (acción periférica), sin efecto sobre la acumulación de triacilglicerol o sobre la lipogénesis14. En contraste, en ratas obesas Zucker, se encontró una disminución de la esteatosis hepática, sin efecto sobre la trigliceridemia posprandial; este efecto probablemente se debe a la baja disponibilidad de los ácidos grasos no esterificados del tejido adiposo, secundaria a la disminución de la masa grasa y del peso corporal15.

Estudios en humanos han mostrado la relación entre la ingesta del prebiótico tipo fructosa y los lípidos séricos, sin embargo, mientras que algunos reportes señalan un efecto benéfico sobre los diferentes componentes del perfil de lípidos16, otros sólo han observado una reducción significativa en los triglicéridos17 y otros no han podido demostrar efecto alguno18.

La cantidad de inulina que se ha utilizado para demostrar el efecto hipolipemiante es variable, así como el tiempo de administración y las poblaciones estudiadas. En pacientes con diabetes mellitus tipo 2, 15 a 20 g/día de inulina durante 4 semanas no lograron modificar los valores de colesterol y triglicéridos séricos19; mientras que en individuos con dislipidemia y sin diabetes que ingirieron 20 g/día de inulina durante 4 semanas, se observó una reducción significativa de triglicéridos (40 mg/dL)18. Algunos autores han propuesto que 9 g/día de inulina durante 4 semanas en individuos sanos masculinos son suficientes para lograr un efecto benéfico sobre el perfil de lípidos, con reducción de triglicéridos y colesterol total20,21.

En la presente investigación la administración de 7 g/día de inulina durante 4 semanas logró una disminución significativa del colesterol total y del colesterol LDL, así como de las VLDL y de los triglicéridos; reducción que permitió en varios pacientes retornar a los valores recomendados en el Tercer Reporte del Programa Nacional de Educación en Colesterol por el Panel de Expertos en Detección, Evaluación y Tratamiento del Colesterol Sanguíneo Elevado en Adultos22. No se observó un incremento significativo del colesterol HDL con la administración de inulina, probablemente por el corto plazo de observación.

La mejoría en el perfil de lípidos pudo deberse a 2 propiedades de la inulina. Por una parte a su efecto como fibra, ya que se le ha considerado y clasificado como fibra dietética con todos sus atributos, entre los que se encuentran la disminución en el transporte del colesterol hacia la membrana absortiva, la disminución en la absorción de los ácidos biliares, la producción de ácidos grasos de cadena corta debido a la fermentación total de la fibra por la microflora del colon y la disminución en la absorción de glucosa7,12. Por otro lado, la inulina se ha definido como un prebiótico por estimular el crecimiento y la actividad de bacterias potencialmente saludables para la función intestinal como las bifidobacterias y, además, actúa como un sinergista probiótico al mejorar la sobrevida, la implantación y el crecimiento de probióticos que son bacterias vivas que se agregan a la dieta del huésped y promueven salud4. Se han observado efectos benéficos en el metabolismo de lípidos con la modificación de la flora intestinal. En ratas, la administración de productos de fermentación con la generación de diferentes tipos de bacterias como el Lactobacilus acidophilus, el Lactobacillus casei y la Bifidobacteria bifidum produjo una reducción del colesterol19 y existe evidencia de que una combinación de probióticos (lactobacilos) y prebióticos (inulina) en individuos sanos promovió la disminución del colesterol23,24.

Una limitación del presente estudio, además del corto tiempo de administración de la inulina, fue que no se investigó la composición de la dieta de los participantes en forma previa, ni durante el periodo de intervención, por lo que no se descarta la posible participación de algunos de sus componentes sobre el perfil de lípidos. Sin embargo, como puntos a favor tenemos que un requisito de ingreso al estudio fue que el peso de los voluntarios se hubiera mantenido estable en los 3 meses previos, que continuaran sus mismos hábitos dietéticos durante el mismo y que no aumentaran de peso durante las 4 semanas de observación.

El tejido adiposo es el responsable del almacenamiento de la energía en forma de grasa neutra o triglicéridos, cuando este depósito sobrepasa ciertos límites, origina obesidad. En la mayoría de los adultos jóvenes sanos, la masa grasa representa entre 10 y 15% del peso total corporal en el género masculino y hasta en 25% en las mujeres1.

La grasa de la dieta no sólo precipita resistencia a la insulina en el músculo, hígado y tejido adiposo, sino que también parece participar en las anormalidades de la secreción de insulina mediada por glucosa por parte de las células beta. Una prolongada exposición de los ácidos grasos libres en los islotes pancreáticos suprime la liberación de insulina2. El área de la grasa visceral se correlaciona con las concentraciones de glucosa, triglicéridos y colesterol total plasmáticos de ayuno y la hipertrigliceridemia asociada con la obesidad y la resistencia a la insulina es causante de elevadas concentraciones de insulina plasmática con un incremento de ácidos grasos esterificados3.

Al estimar en forma inicial la sensibilidad a la insulina por medio de la pinza euglucémica-hiperinsulinémica a nuestro grupo de estudio, se concluyó que todos los participantes eran resistentes a la insulina, por presentar un valor de M muy bajo, seguramente condicionado ello por la obesidad. Posterior al tratamiento farmacológico no se presentaron cambios en la sensibilidad a la insulina, probablemente por el corto plazo de la administración de inulina, o bien, por carecer dicha sustancia de efecto directo sobre la sensibilidad a la insulina, ya que se ha observado que la inulina no produce ninguna influencia sobre la glucosa sérica, no estimula la secreción de insulina y no modifica la secreción de glucagón18.

Finalmente, la inulina estimula los componentes del sistema inmune, ayuda a la absorción de algunos iones, favorece la síntesis de vitamina B e incrementa la absorción de calcio en ratas y humanos, por lo que su participación en la prevención de osteoporosis y de algunos cánceres como el de mama y colon amplían su campo de estudio23,24.

En conclusión, la administración oral de inulina en los individuos con obesidad y dislipidemia disminuyó las concentraciones de colesterol total, LDL, VLDL y triglicéridos, sin modificar la sensibilidad a la insulina.

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Correspondencia a: Dr. Manuel González-Ortiz, MD, MSc, PhD. Montes Urales 1409, Colonia Independencia. CP 44340, Guadalajara, México. Tel: +52 (33) 38267022. Fax: +52 (33) 36161218.
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