Determinantes dietéticos do controle glicêmico pós-prandial em adultos com diabetes tipo 1 em um sistema híbrido de circuito fechado

O controle ideal da glicemia é desafiador em indivíduos com diabetes tipo 1, particularmente no período pós-prandial. Os carboidratos (CHOs) são os principais determinantes da resposta glicêmica pós-prandial (RGP). No entanto, há evidências crescentes sobre os efeitos de outros componentes da dieta (ou seja, proteínas e gorduras). A alta ingestão de proteínas na dieta pode aumentar a RGP, provavelmente devido à conversão de aminoácidos em glicose. Além disso, a quantidade e a qualidade das gorduras em refeições que contêm a mesma quantidade de CHO podem influenciar a forma e a extensão da RGP, possivelmente por meio do retardo do esvaziamento gástrico e da redução da sensibilidade à insulina. Um mecanismo adicional para o aumento dos níveis de glicose sanguínea pode estar relacionado à estimulação do glucagon por proteínas e gorduras. Isso levanta preocupações sobre a eficácia do uso exclusivo da contagem de CHO para estimar a insulina prandial. 

Por outro lado, a contagem de CHO é essencial para o funcionamento da forma mais avançada de administração de insulina disponível para pessoas com diabetes tipo 1, ou seja, o sistema híbrido de circuito fechado (HCLS), ou bombas de insulina automatizadas. Embora o HCLS ofereça melhor controle geral da glicose e redução do risco de hipoglicemia, os usuários ainda apresentam grandes oscilações glicêmicas pós-prandiais devido a falhas na redução das alterações glicêmicas após as refeições. Portanto, o controle glicêmico pós-prandial permanece uma questão relevante com os sistemas atuais de pâncreas artificiais. Com isso, foi investigado a associação entre a composição dietética de refeições completas e o controle da glicemia pós-prandial em indivíduos com diabetes tipo 1 em HCLSs em condições de vida livre.

Foram selecionados indivíduos maiores de 18 anos com diabetes tipo 1 em uso de HCLS (MiniMed670G; MedtronicMiniMed) do Ambulatório de Diabetes do Hospital Universitário Federico II (Nápoles, Itália) com pelo menos um registro alimentar de 7 dias disponível. Os registros dietéticos e de HCLS incluídos nas análises referiram-se a 25 participantes (12 homens e 13 mulheres, idade 40 ± 12 anos, duração do diabetes de 15 ± 11 anos, tempo em auto-modulação do sistema HCLS de 157 ± 138 dias). Eles apresentavam níveis de HbA1c (6,9 ± 0,2%) e métricas diárias de glicose derivadas de leituras de monitoração contínua de glicose (CGM) (tempo na faixa [TIR] 70-180 mg/dL, 75 ± 15%; tempo acima da faixa [TAR] >180 mg/dL, 19,4 ± 11%; TAR >250 mg/dL, 4,5 ± 6,2%; tempo abaixo da faixa [TBR] <70 mg/dL, 1,2 ± 2,1%; TBR <54 mg/dL, 0,3 ± 1,2%).

Todos os participantes preencheram um ou mais diários alimentares de 7 dias após receberem informações descritivas para identificar os alimentos consumidos e diretrizes para calcular o tamanho das porções. A ingestão energética, a composição nutricional, o índice glicêmico e a carga glicêmica foram calculados usando o software MetaDieta (Meteda, Ascoli-Piceno, Itália). 

De acordo com o funcionamento do HCLS, a insulina foi administrada como um bolus pré-refeição à base de CHO, microbolus pós-refeição administrados automaticamente pela bomba e bolus de ajuste eventualmente administrados pelo participante de acordo com a sugestão do HCLS. Os dados sobre as concentrações de glicose e infusão de insulina foram obtidos de registros eletrônicos disponíveis na nuvem Medtronic (CareLink; https://carelink.medtronic.eu/). Para a análise de cada refeição (café da manhã, almoço ou jantar), os dados sobre as concentrações de glicose sanguínea e a infusão de insulina foram avaliados como resposta total (mais de 6 h após a refeição), resposta precoce (nas primeiras 3 h) e resposta tardia (nas últimas 3 h). As concentrações de glicose em intervalos de 5 minutos foram coletadas para avaliar o incremento da área abaixo da curva (iAUC), calculada pelo controle da glicemia por métricas de CGM. As diferenças entre o tipo de refeição (café da manhã, almoço e jantar) na composição dietética, iAUC da glicemia, doses de insulina e métricas de CGM foram analisadas usando o teste do modelo de efeito misto para interação temporal.

Foram analisadas 1.264 refeições: 398 cafés da manhã, 441 almoços e 425 jantares. O conteúdo energético das três refeições foi significativamente diferente, com o café da manhã apresentando a menor média energética (215 kcal) em comparação com o almoço (579 kcal) e o jantar (609 kcal). Eles diferiram significativamente quanto à contribuição percentual dos componentes da dieta para a energia da refeição. Em particular, o café da manhã forneceu a maior porcentagem de CHO, açúcar simples e ácidos graxos saturados. O almoço forneceu a maior contribuição de proteína vegetal. O jantar apresentou o maior índice glicêmico e carga glicêmica. O almoço e o jantar foram igualmente mais ricos do que o café da manhã em ácidos graxos monoinsaturados e fibras. Uma limitação do estudo é que as informações se referem aos hábitos alimentares italianos, caracterizados por um café da manhã com doces de tamanho pequeno e duas refeições principais.

O perfil de glicemia pós-prandial diferiu de acordo com o tipo de refeição (Fig. 1). A regressão de efeito misto mostrou que as iAUCs de glicose diferiram entre a fase pós-prandial inicial (0-3h) e tardia (3-6h) no café da manhã (p<0,001), almoço (p<0,001) e jantar (p<0,001). Descritivamente, após o café da manhã, houve um aumento precoce na glicemia, atingindo o pico após apenas 1h, com uma iAUC 0-3h maior do que a iAUC 3-6h (165 ± 408 vs -9,6 ± 468 mmol/l×180min). Ao contrário, no jantar, as concentrações médias de glicose aumentaram lentamente até 4h após a refeição, com iAUC 3-6h mais alta que iAUC de 0–3h (237±534 vs 101±382 mmol/l×180min).

O controle glicêmico pós-prandial avaliado por métricas de CGM foi geralmente adequado após cada tipo de refeição, com TIR>70% e TBR<2,5% (Fig. 2). O controle glicêmico pós-prandial foi melhor no café da manhã (TIR79,3±22,2%) do que no almoço (71,3±23,9%) ou no jantar (70,0±25,9%) (p<0,001). A hiperglicemia grave (TAR>13,9 mmol/l) foi mais frequente no jantar do que no almoço e no café da manhã. As doses de insulina em bolus de insulina pré-refeição no café da manhã foram menores do que no almoço e no jantar (p < 0,001). 

O padrão de infusão de insulina após uma refeição diferiu significativamente de acordo com o tipo de refeição (p<0,001, interação tempo × refeição). As doses de insulina após o café da manhã foram maiores durante as primeiras 3h (2,7 ± 1,8 U) do que durante as últimas 3h (1,7 ± 1,9 U, p=0,016); ao contrário, as doses foram menores durante as primeiras 3h do que durante as últimas 3h após o almoço (2,6 ± 2,1 vs. 2,9 ± 2,1 U, p=0,005) e jantar (2,8 ± 2,2 vs. 3,8 ± 2,4 U, p=0,009).

No café da manhã, a administração precoce (0-3h) de insulina, em microbolus administrados automaticamente pela bomba, foi inversamente associada ao conteúdo energético da refeição, à ingestão de proteína e de CHO. A administração tardia (3-6h) de insulina foi inversamente associada ao índice glicêmico e carga glicêmica. No almoço, a administração precoce (0–3h) de insulina foi inversamente associada à ingestão de ácidos graxos poli-insaturados, já a tardia (3–6h), foi diretamente associada à energia da refeição e ao conteúdo de açúcares simples (g), enquanto houve uma associação inversa com o índice glicêmico. No jantar, não foram identificados preditores significativos da administração precoce de insulina. Por outro lado, a administração tardia (3–6h) foi inversamente associado à energia da refeição e ao conteúdo de CHO(g) e açúcares simples (g) e carga glicêmica. 

Esse estudo mostra, em uma ampla série de observações em condições de vida livre, que fatores nutricionais além da quantidade de CHO influenciam significativamente o controle da glicemia pós-prandial. Esses efeitos nutricionais variam entre café da manhã, almoço e jantar, afetando de forma diferente o formato da glicemia pós-prandial.

No café da manhã, houve relações significativas entre fatores nutricionais e controle glicêmico pós-prandial; uma carga glicêmica mais alta foi um preditor de diminuição da TIR pós-prandial, impulsionada por uma maior contribuição de açúcares simples. Isso está de acordo com a associação inversa entre a carga glicêmica e as doses de insulina administradas após a refeição, que foram menores do que o realmente necessário, provavelmente porque o algoritmo levou em consideração a insulina a bordo originada pelo bolus de insulina pré-prandial. As doses de insulina administradas pelo sistema em resposta à ingestão de açúcares simples não controlaram as flutuações da glicose de forma eficaz, como demonstrado pela ausência de aumento na liberação de insulina em relação à ingestão de açúcares simples, moldando uma reação inadequada ao aumento acentuado e precoce dos níveis de glicose no sangue. Portanto, adaptar a dose e o horário da insulina pré-refeição à carga glicêmica da refeição, em vez do conteúdo de CHO, poderia ajudar o algoritmo a fornecer bolus de correção capazes de reagir adequadamente à ingestão de alimentos com alto índice glicêmico. Por outro lado, do ponto de vista nutricional, essas evidências indicam fortemente que, levando em consideração as limitações dos algoritmos disponíveis para a administração de insulina, seria sensato modificar a composição do café da manhã, reduzindo os açúcares simples e aumentando a fibra alimentar. O jantar apresentou o pior controle pós-prandial em comparação com as outras refeições, com uma resposta glicêmica aumentando até 6 horas após a refeição. Esta foi geralmente a refeição com maior teor de proteína e gordura.

Essas observações estão em linha com relatos anteriores que demonstram que refeições ricas em gordura e/ou proteína retardam o aumento das concentrações de glicose pós-prandial. Como o jantar também foi a refeição com o maior índice glicêmico e carga glicêmica, podemos especular que os aumentos tardios na glicose pós-prandial são mais evidentes no contexto de refeições com gordura/proteína nas quais os CHOs têm um alto índice glicêmico, uma vez que todas essas características da refeição contribuem para um aumento da resposta glicêmica no sangue. Não observamos nenhuma relação entre a TIR pós-almoço e a composição da refeição. A maior variedade de alimentos utilizados para esta refeição pode ter amplificado as possíveis interações entre diferentes componentes da dieta, ajudando assim a ocultar a influência de nutrientes individuais.

As implicações clínicas dos resultados deste estudo são que a contribuição da quantidade absoluta de CHO para o controle glicêmico pós-prandial é bem gerenciada por usuários bem treinados em contagem de CHO entre indivíduos em HCLS. No entanto, lidar com o impacto inicial de açúcares simples ou os efeitos tardios de gordura e proteína ainda é desafiador devido aos formatos peculiares das respostas pós-prandiais que não são gerenciáveis ​​pela abordagem reativa típica dos algoritmos de HCLSs de primeira geração. Por enquanto, além da contagem precisa de CHO/carga glicêmica, a educação nutricional deve se concentrar em limitar a ingestão de alimentos ricos em açúcares simples e gordura e aumentar a ingestão de alimentos com baixo índice glicêmico e alto teor de fibras. 

Em conclusão, o presente estudo fornece evidências de que não apenas a quantidade de CHOs, mas também a composição nutricional da refeição como um todo, modula o controle glicêmico em indivíduos com diabetes tipo 1 em um HCLS. Portanto, uma educação nutricional abrangente é um fator-chave para otimizar o controle glicêmico em indivíduos com diabetes tipo 1 mesmo na era das tecnologias avançadas.