Hipoglucemias que no lo son

The glycaemic benefits of a very-low-carbohydrate ketogenic diet in adults with Type 1 diabetes mellitus may be opposed by increased hypoglycaemia risk and dyslipidaemia

En este artículo los autores reportan que con una dieta cetogénica los participantes (diabéticos tipo 1) han tenido más episodios de hipoglucemia de lo normal. Pero no es cierto. En realidad lo que los autores encontraron es que los participantes habían tenido más episodios de hipoglucemia de lo normal, con su definición matemática de hipoglucemia: que la glucemia bajase de 54 mg/dl.

Although participants self-reported a median of 0.0 (0.0–2.0) and a mean of 0.4±0.7 episodes of hypoglycaemia per week, they spent ~3.6% of their time with blood glucose <3.0 mmol/l, and experienced 0.9 (0.0–2.0) episodes of hypoglycaemia per day (defined as blood glucose level <3.0 mmol/l).

Pero como se lee en el texto anterior, los participantes apenas dijeron haber sufrido hipoglucemias, es decir, no hubo apenas “hipoglucemias” entendidas como manifestación de los síntomas típicos. Los autores del experimento sugieren que una leve cetosis podría ser lo que les protegió de padecer los síntomas típicos:

Of concern, however, is the high frequency and duration of hypoglycaemic episodes experienced by our participants (6.3 episodes/week) as compared with the literature (1 –2 episodes/week, 11 ). It is remarkable that this number of recorded hypoglycaemic episodes is considerably higher than that self-reported by our participants and similar to that reported by Nielsen et al. [ 3 ]. This discrepancy might have to do, at least in part, with hypoglycaemia unawareness and/or a lowering of the hypoglycaemia threshold for neuroglycopenic and neurogenic symptoms because of the mild ketotic state of our participants. This latter interpretation is supported by the findings of Amiel et al. [12 ] , who showed that ketone infusion reduces cognitive impairment during induced hypoglycaemia.

Un fragmento del artículo de Amiel et al. que citan para reforzar esta hipótesis, en el que a parte de los participantes se les infunden cuerpos cetónicos al tiempo que se reducen los niveles de glucosa en sangre:

The glucose level at which symptoms of hypoglycaemia were first reported was unaffected by ketone infusion, but all subjects stated that they felt more comfortable and less severely affected during ketone infusion. […] Subjects did not know whether or not they were receiving ketone infusions.

El nivel de glucosa en el que se informó por primera vez de síntomas de la hipoglucemia no se vio afectado por la infusión de cuerpos cetónicos, pero todos los sujetos declararon que se sentían más cómodos y menos severamente afectados durante la infusión de cuerpos cetónicos. […] Los participantes no sabían si estaban recibiendo infusiones de cuerpos cetónicos o no.

No sé hasta qué punto infundir cuerpos cetónicos es un modelo fisiológico apropiado para una persona que genera cuerpos cetónicos de forma endógena en respuesta a la dieta a la que está adaptado.

Las siguientes gráficas muestran para los dos grupos experimentales (con y sin cuerpos cetónicos):

  1. Evolución de la glucemia a lo largo de 4 horas de experimento
  2. Respuesta de adrenalina

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Nótese cómo en la dieta en que se infunden cuerpos cetónicos la respuesta de adrenalina se produce en niveles de glucemia más bajos y además es de menor amplitud que en ausencia de cuerpos cetónicos.

En este artículo citan el siguiente artículo que vamos a ver, como posible evidencia de que una dieta cetogénica puede ser protectora en el caso de personas con frecuentes episodios de hipoglucemia:

Drenick et al. [8] suggested that patients with recurrent hypoglycaemia might be protected by a ketogenic diet.

Resistance to symptomatic insulin reactions after fasting

En este experimento, comentado por Petro, tras dos meses de ayuno reducir con insulina la glucemia hasta 9 mg/dl (¡no es una errata!) no causó síntomas de hipoglucemia:

After fasting 2 months, administration of weight-adjusted doses of insulin produced identical maximum insulin concentrations and disappearance curves. However, no insulin reactions nor significant rises in catecholamine excretion occurred despite equal extent and rate of glucose fall. Glucose concentrations as low as 0.5 mmoles/liter (9 mg/100 ml) failed to precipitate hypoglycemic reactions.

Después de un ayuno de 2 meses, la administración de dosis de insulina ajustadas al peso produjo idénticas concentraciones máximas de insulina y curvas de desaparición. Sin embargo, no se produjeron reacciones a la insulina ni aumentos significativos en la excreción de catecolaminas a pesar de la misma extensión y tasa de caída de glucosa. Concentraciones de glucosa tan bajas como 0.5 mmoles / litro (9 mg/100 ml) no precipitaron reacciones hipoglucémicas.

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Una posible explicación para la bajada que se ve en la gráfica anterior en la concentración de ß-hidroxibutirato tras la inyección de insulina es que los tejidos recurran a él como combustible:

fuel-starved tissues, peripheral as well as brain, may utilize more ß-OHB

Mis conclusiones

El resultado del estudio con el que he empezado, que los participantes estuvieran protegidos frente a las hipoglucemias, es difundido en las redes sociales como que han tenido más episodios de hipoglucemia. Se convierte lo positivo de una dieta en negativo.

Leer más:

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Cetoacidosis diabética

ketosis is the body’s natural adaptation to starvation and is not to be confused with the dangerous ketoacidosis associated with untreated type 1 diabetes (fuente)

la cetosis es la adaptación natural del cuerpo a la inanición y no hay que confundirla con la peligrosa cetoacidosis asociada a la diabetes tipo 1 no tratada

Cetoacidosis

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(NOTA: el esquema es de elaboración propia. Puede no ser correcto)

 

Algunas citas:

Ketones only rise to dangerous levels in people who have type I diabetes and can’t make their own insulin (Michael R. Eades)

DIABETIC KETOACIDOSIS AND THE HYPERGLYCEMIC hyperosmolar state are the most serious complications of diabetic decompensation and remain associated with excess mortality. Insulin deficiency is the main underlying abnormality (fuente)

during very low carbohydrate intake, the regulated and controlled production of ketone bodies causes a harmless physiological state known as dietary ketosis. In ketosis, the blood pH remains buffered within normal limits  (fuente)

Thus glucose transport and uptake into cells are dependent on the degree of ketosis. In the face of extreme ketosis, such as that not uncommonly seen in type 1 diabetes, where concentrations rise to as high as 25 mmol litre–1, glucose uptake can be reduced to almost zero in tissues, such as muscle, that can metabolize ketones as readily as glucose (fuente)

In DKA, the deficiency of insulin activates lipolysis in adipose tissue releasing increased FFA, which accelerates formation of VLDL in the liver. In addition, reduced activity of lipoprotein lipase in peripheral tissue decreases removal of VLDL from the plasma, resulting in hypertriglyceridemia (fuente)

Even under conditions of extreme ketoacidosis there is no significant membrane barrier to glucose uptake – the block occurs “lower down” in the metabolic pathway where the excess of ketones competitively blocks the metabolites of glucose entering the citric acid cycle (fuente)

To be utilized as an energy source, FFAs must be transported from the peripheral tissues into the mitochondria of hepatocytes. Once inside the mitochondria, FFAs undergo beta oxidation which converts them into acetyl coenzyme A (acetyl-CoA). Under normal circumstances acetyl-CoA enters the tricarboxylic cycle. To do this, acetyl-CoA first needs to pair with oxaloacetate which is derived from pyruvate during glycolysis. In states of decreased intracellular glucose concentration such as DKA, oxaloacetate will be deficient as it will be preferentially shifted into the gluconeogenesis pathway. The oxaloacetate deficiency, when combined with overproduction of acetyl-CoA, will shift the further metabolism of acetyl-CoA towards ketone body formation […] Limited tissue uptake capacity of ketone bodies is primarily mediated by the effective lack of insulin. Overproduction of ketones rather than decreased utilization, however, appears to be the primary mechanism of ketone body accumulation during DKA (fuente)

In order to satisfy its cellular energy requirements and maintain cellular integrity, the body utilizes adipose tissue as the main energy source (1,4). […] Multiple metabolic pathways are involved in this shift in energy utilization. Hormone sensitive lipase, the activity of which is normally inhibited by insulin, is the main mediator of this process (1–4). This enzyme mediates the degradation of triglycerides and formation of free fatty acids (FFA) (fuente)

Liver fatty acid β oxidation is high in the fasted state and low in the fed state. Mitochondrial β oxidation not only provides energy for hepatocytes but also generates ketone bodies (β-hydroxybutyrate, acetoacetate, and acetone) which are exported into the circulation and provide metabolic fuels for extrahepatic tissues during fasting.[…] In the fed state, insulin stimulates phosphorylation of PGC-1α by Akt, which impairs the ability of PGC-1α to stimulate fatty acid β oxidation (fuente)

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No es necesario consumir hidratos de carbono para que nuestro cerebro tenga energía

Ya hablé hace un tiempo (ver) de cuál es la necesidad real de ingerir hidratos de carbono: ninguna. CERO.

Pero cada dos por tres alguien nos cuenta que nuestro cerebro solo usa glucosa como fuente de energía.

la glucosa es la única fuente de energía para el cerebro, que consume alrededor de 100 gramos diarios (ver)

el cerebro sólo puede obtener energía a partir de esta fuente (ver)

El azúcar es la vida, es la única fuente de energía para el cerebro y los tejidos nerviosos (ver)

Es mentira.

Las gráficas que muestro a continuación están sacadas del artículo científico “Fuel metabolism in starvation

Se corresponden con experimentos en los que los participantes no comen (inanición). En la primera gráfica se muestra el uso que hace nuestro cuerpo de glucosa por hora. En las primeras horas tras iniciar la inanición hay un gran uso de glucosa, toda ella exógena, es decir, ingerida. Según la parte inferior de la gráfica “todos” los tejidos del cuerpo están usando la glucosa como fuente de energía. Pero ante la restricción en la comida, y al no recibir glucosa exógena, en las primeras horas nuestro cuerpo usa la reservas de glucógeno como fuente de glucosa para el cuerpo. Desde ese mismo momento ya se inicia la generación endógena de glucosa (a partir de aminoácidos y glicerol), o gluconeogénesis, por lo que en este experimento, en tan solo un día, el cuerpo ya está generando internamente la glucosa que necesita. Progresivamente los distintos tejidos van abandonando la glucosa como fuente de energía, y pasados unos días, según el texto bajo la gráfica, solo el cerebro, los glóbulos rojos y la médula renal usan glucosa. Nuestro cerebro no deja de usar glucosa, pero pasa a usar menos. Según el texto en la parte inferior de la gráfica, con el tiempo los cuerpos cetónicos se convierten en la principal fuente de energía del cerebro.

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En la siguiente gráfica se muestra cuál es la fuente de energía que emplea nuestro cerebro antes y tras varias semanas de inanición. En este experimento (y en general cuando no ingerimos apenas hidratos de carbono), menos del 40% de la energía que usa el cerebro viene de la glucosa; el resto de la energía la obtiene de los cuerpos cetónicos.

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Según el texto al pie de esta segunda figura, varios estudios sugieren que el cerebro puede sobrevivir sin glucosa, pero comprobarlo en la práctica es un experimento difícil y éticamente cuestionable. Aunque el cerebro también usa algo de glucosa cuando no se consumen apenas carbohidratos, eso no quiere decir que haya que consumirlos, pues lo que hemos visto es a) que la glucosa se genera internamente y b) que el cerebro obtiene la energía principalmente de los cuerpos cetónicos.

¿”La glucosa es la única fuente de energía para el cerebro”? Yo a eso lo llamo mentir.

Las mentiras no terminan ahí: también se nos dice que los carbohidratos “trabajan para evitar la formación de los cuerpos cetónicos. Estos cuerpos no son más que los deshechos que aparecen cuando el cuerpo utiliza las grasas en lugar de los azúcares para generar energía.” (¿”deshechos”? Deshechos es un adjetivo, no un sustantivo…)

Según este artículo periodístico, nuestro cerebro se alimenta de “desechos”, sin hache, cuando no ingerimos carbohidratos. Creo que el autor del artículo científico no estaría muy de acuerdo:

D-β-hydroxybutyric acid not only has permitted man to survive prolonged starvation, but also may have therapeutic potential owing to its greater efficiency in providing cellular energy in ischemic states such as stroke, myocardial insufficiency, neonatal stress, genetic mitochondrial problems, and physical fatigue.

El ácido D-β-hidroxibutírico no solo ha permitido al hombre sobrevivir una inanición prolongada, sino que también puede tener un potencial terapéutico debido a su mayor eficiencia proporcionando energía celular en estados isquémicos como ataque cerebral, insuficiencia miocárdica, estrés neonatal, problemas mitocondriales genéticos y fatiga física.

Es decir, que ese “desecho” es en realidad mejor combustible para nuestro cerebro que la glucosa. En ese sentido, es interesante el libro The Alzheimer’s Antidote, de Amy Berger (pdf con las primeras páginas).

¿Pero estos resultados no están sacados de personas que prácticamente no comían? Sí, y son la prueba de que no es necesario consumir carbohidratos para que nuestro cerebro tenga energía. Cualquier recomendación de ingesta que se base en la idea de que nuestro cerebro necesita que consumamos hidratos de carbono, es errónea de base. No hay ninguna razón para consumir carbohidratos, y quien afirma lo contrario (ver) nos está engañando.  Tampoco la cetosis es una “situación indeseable” ni los cuerpos cetónicos son productos “que se deben eliminar de nuestro organismo” (ver).

Yo consumo unos 60-70g diarios de hidratos de carbono. Unos días más y otros días menos. Llevo así unos dos años. Para mí comer de forma saludable es, en pocas palabras, evitar el azúcar, los cereales, los productos procesados y los aceites de semillas. Que alguien me cuente que esos no-alimentos son comida, que no consumirlos es un peligro para la salud (¡hala!), y que sin embargo los cuerpos cetónicos son tóxicos, me parece ridículo.

En resumen:

  1. No es cierto que el cerebro solo use glucosa como fuente de energía
  2. No es cierto que haya que consumir hidratos de carbono para proporcionar la glucosa que necesita el cerebro
  3. No es cierto que los hidratos de carbono sean imprescindibles en la alimentación. Las proteínas y algunas grasas son esenciales en la alimentación. Los hidratos de carbono NO lo son
  4. No es cierto que la cetosis sea una situación indeseable, ni los cuerpos cetónicos son productos de desecho que nuestro cuerpo tenga que eliminar

NOTA: que no te asusten hablando de cetoacidosis, porque la cetosis nutricional no es lo mismo que cetoacidosis, una condición que se puede dar en diabéticos tipo I en ausencia de insulina. Ana lo explica aquí: ¿Existe diferencia entre cetosis y cetoacidosis? 

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El efecto rebote en la pérdida de peso

Primer estudio: “A prospective study of weight maintenance in obese subjects reduced to normal body weight without weight-loss training

Durante 5 meses los participantes siguen una dieta hipocalórica (800 kcal/día, 55% carbs, 22% grasa, 23% proteína). Cinco años después de iniciarse el experimento el índice de masa corporal (BMI) de los participantes es esencialmente el mismo que antes de empezar. A largo plazo, no se ha perdido nada de peso. Solo es un ejemplo de lo que es el “efecto rebote”, pues sabemos que la norma en los estudios de pérdida de peso es que no se pierde una cantidad importante de peso a largo plazo (ver): pérdida de peso los primeros seis meses, seguida de la recuperación de prácticamente todo lo perdido.

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Segundo estudio: “Energy expenditure in obese women before and during weight loss, after refeeding, and in the weight-relapse period

En este otro experimento la ingesta calórica es parecida al anterior: entre 800 y 1000 kcal/día. La dieta era cetogénica (22-32g carbs/día). En la gráfica se muestra la evolución del peso corporal de cada participante.
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Cada participante siguió la dieta descrita anteriormente hasta que alcanzó el objetivo de pérdida de peso. Cuando eso sucedía se reintroducían alimentos ricos en CHO.

When the therapeutic goal was reached, CHO-rich food such as fruits, bread, and cereals was progressively introduced in the diet. Then each patient was advised to follow a maintenance diet until the last EE measurement.

Cuando el objetivo terapéutico era alcanzado, los alimentos ricos en carbohidratos como frutas, pan y cereales se reintrodujeron en la dieta. Cada paciente recibió el consejo de seguir una dieta de mantenimiento hasta que se hiciera la última medida de gasto energético.

Un par de salvedades:

  • 17 mujeres empezaron el estudio, pero solo 10 (que son las mostradas en la gráfica anterior) alcanzaron el objetivo de pérdida de peso (perder al menos 12 Kg y/o bajar del 30% de grasa corporal)
  • Tal y como se ve en la gráfica, una participante, la nº 5, acabó con 12 Kg más que antes de empezar el estudio, y otra participante acabó con el mismo peso con el que empezó.

La mayoría de las participantes cuyo peso se muestra en la gráfica recuperaron durante los siguientes meses parte del peso perdido, pero no a un ritmo demasiado elevado. Me surgen tres preguntas:

  1. ¿Qué hizo que 7 participantes no alcanzaran el objetivo de pérdida de peso?
  2. ¿Qué hubiese pasado, si tras perder el peso, no se hubiesen reintroducido alimentos ricos en carbohidratos en la dieta?
  3. ¿Estamos viendo en este estudio que si desbloqueas el acceso a la grasa, reduciendo la cantidad de carbohidratos, se minimiza el efecto rebote?
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