Effect of increased calcium intake in energy-restricted diets on glycation and oxidative stress markers and dietary indicators in adults with type 2 diabetes mellitus

Introdução: Dietas ricas em cálcio alimentar e restritas em calorias melhoraram o controle glicêmico e reduzem componentes da síndrome metabólica em indivíduos com diabetes tipo 2. No entanto, o efeito dessas intervenções nos marcadores de glicação, estresse oxidativo e indicadores alimentares não está bem elucidado. Objetivos: Analisar criticamente artigos sobre efeito da restrição alimentar de produtos finais de glicação avançada (AGEs) na inflamação, no estresse oxidativo e no controle glicêmico; e avaliar o efeito do aumento da ingestão de cálcio associado a dietas restritas em calorias nos marcadores de glicação, de estresse oxidativo e nos indicadores alimentares em indivíduos com diabetes mellitus tipo 2. Métodos: Conduzimos uma revisão sistemática segundo a metodologia do PRISMA, utilizando os termos “Type 2 Diabetes”, “Glycation End Products, Advanced” e “Diet”. Realizamos também um estudo baseado na análise secundária obtida de um estudo clínico, crossover, envolvendo adultos com diabetes mellitus do tipo 2 com excesso de peso e baixa ingestão habitual de cálcio. Os participantes receberam shake rico em cálcio (MD 700 mg de Ca/por dia) ou pobre em cálcio (CD 6,4 mg/dia), além de recebem dietas restrição de 500 kcal/dia, por 12 semanas consecutivas. A ingestão alimentar, a antropometria, a composição corporal e as concentrações dos marcadores de glicação, de controle glicêmico e de estresse oxidativo foram avaliadas no baseline e na 12ª semana. Artigo 1: Effect of dietary advanced glycation products restriction on type 2 diabetes mellitus control: a systematic review. Resultados: A maioria dos estudos indicou redução na insulina sérica, HOMA-IR, hemoglobina glicada e em pelo menos um tipo de AGEs séricos, após o consumo de dietas restritas em AGEs. Entretanto, os resultados foram conflitantes considerando marcadores do controle glicêmico, marcadores de glicação, estresse oxidativo e inflamação. Artigo 2: Aumento da ingestão de cálcio proveniente de leite desnatado em dietas com restrição de calorias reduz marcadores de glicação e de estresse oxidativo em adultos com diabetes tipo 2 e excesso de peso: uma análise secundária dos dados de um estudo crossover. Resultados: Fase MD reduziu concentrações séricas de AGEs, catalase e óxido nítrico, e aumentou de superóxido dismutase e a capacidade antioxidante total do plasma. AGEs se correlacionaram positivamente a triglicerídeos, índice de adiposidade visceral (VAI), magnésio e 25-hidroxivitamina D; e negativamente a HDL-c. O receptor solúvel para AGEs (sRAGE) se correlacionou positivamente com IMC, gordura corporal, perímetro da cintura, insulina, HOMA-IR, HOMA2-IR, índice triglicerídeos glicose (TyG-IMC, TyG-WC e TyG-WHtR) e VAI; e negativamente com massa livre de gordura, frutosamina, HOMA-%S, HOMA2-%S. Artigo 3: Efeito do aumento da ingestão de cálcio de leite desnatado associado a dietas restritas em calorias nos indicadores alimentares em indivíduos com excesso de peso e diabetes mellitus tipo 2: uma análise secundária dos dados de um estudo clínico randomizado. Resultados: Ambas fases reduziram o índice glicêmico (IG), e a carga de insulina alimentar (CIA) da fase MD foi menor que da fase CD, após 12 semanas. Os AGEs séricos foram menores na fase MD e se correlacionaram positivamente à carga glicêmica (CG), à CIA e aos AGEs alimentares. Os sRAGE apresentaram correlação positiva com a CG e com o Δ percentual calórico de ultraprocessados. Conclusão geral: Os resultados dos estudos sobre o efeito da restrição dos AGEs alimentares sobre a inflamação, o estresse oxidativo e a glicemia (jejum e pós-prandial) são conflitantes. Apesar disso, a maioria dos estudos (seis dos sete estudos selecionados para nosso estudo de revisão) indicou uma redução nas concentrações séricas de pelo menos um marcador de glicação após o consumo de dieta restrita em AGEs em indivíduos com diabetes tipo 2. Em nossos estudos de intervenção, verificamos que o consumo de aproximadamente 1.200 mg/dia de cálcio (3 porções de leite desnatado) reduziu as concentrações de AGEs, enquanto os resultados de marcadores de estresse oxidativo foram inconsistentes. Os AGEs séricos se correlacionaram positivamente a marcadores de resistência à insulina, de dislipidemia e do metabolismo do cálcio. Por outro lado, as correlações do sRAGE com tais marcadores não foram consistentes. A redução no IG e CIA parecem refletir o efeito da melhoria da qualidade da dieta, promovido pelo aumento do consumo de cálcio proveniente de leite desnatado e pelas sessões de educação nutricional. Além disso, as concentrações séricas de marcadores de glicação se correlacionaram positivamente à piora dos indicadores alimentares em indivíduos com excesso de peso e diabetes tipo 2. Palavras-Chave: Cálcio alimentar. Diabetes mellitus tipo 2. Estresse oxidativo. Produtos finais de glicação avançada. Produtos lácteos. Restrição calórica. Receptor solúvel para produtos finais de glicação avançada.Introduction: Increased consumption of dietary calcium and energy-restricted diets can improve the dietary profile, besides the oxidative stress and metabolic status of individuals with type 2 diabetes. However, the effect of such interventions on glycation markers, oxidative stress, and dietary profile is not well elucidated. Objectives: Critically analyze articles about the effect of dietary AGE on inflammation, oxidative stress, and glycemic control; and evaluate the effect of increased calcium consumption associated with energy-restricted diets on glycation markers, oxidative stress, food intake, and dietary profile in individuals with type 2 diabetes. Methods: We conducted a systematic review according to the PRISMA methodology, using the terms “Type 2 Diabetes”, “Glycation End Products, Advanced” and “Diet”. We also conducted a secondary analysis of the data from a clinical, crossover study involving adults with overweight, type 2 diabetes, and low habitual calcium intake. Subjects received high- calcium (MD 1,500 mg of Ca/day) or low-calcium (CD 800 mg/day), both energy-restricted diets (- 500 kcal/day), for 12 consecutive weeks. Food intake, anthropometry, body composition, and concentrations of glycation markers, glycemic control, and oxidative stress were assessed at baseline and week 12. Article 1: Effect of dietary advanced glycation products restriction on type 2 diabetes mellitus control: a systematic review. Results: Most of the studies included observed a reduction in serum insulin, HOMA-IR, glycated hemoglobin, and in at least one type of serum AGEs after the consumption of AGEs-restricted diets. However, the results were conflicting considering glycemic control markers, glycation markers, oxidative stress, and inflammation. Article 2: Increased calcium consumption from fat-free milk in energy-restricted diets reduces glycation and oxidative stress markers in adults with type 2 diabetes and overweight: a secondary analysis of data from a cross-over study. Results: MD phase reduced serum concentrations of AGEs, catalase, and nitric oxide, and increased of superoxide dismutase and total plasma antioxidant capacity. AGEs were positively correlated with triglycerides, visceral adiposity index (VAI), magnesium, and 25- hydroxyvitamin D; and negatively to HDL-c. The soluble receptor for AGEs (sRAGE) presented a positive correlation with BMI, fat mass, body fat, waist circumference, insulin, HOMA-IR, HOMA2-IR, triglycerides and glucose index (TyG-IMC, TyG-WC e TyG-WHtR), and VAI; and negative with the fat-free mass, fructosamine, HOMA-%S, HOMA2-%S. Article 3: Effect of increased calcium intake from fat-free associated with energy-restricted diets on dietary indicators in individuals and type 2 diabetes and overweight: a secondary analysis of data from a crossover study. Results: Both phases reduced the glycemic index (GI), and the dietary insulin load (DIL) of the MD phase was lower than CD, after 12 weeks. Serum AGEs were lower in the MD phase and were positively correlated with glycemic load (GL), DIL, and dietary AGEs. sRAGE presented a positive correlation with the GL and the Δ energy percentage of ultra-processed foods. General conclusion: The results of studies about the effect of dietary AGEs restriction on inflammation/oxidative stress, and glycaemia (fasting and postprandial) are conflicting. Despite of that, most studies (six out of seven studies) indicated a reduction in serum concentrations of at least one glycation marker after the consumption of AGEs restricted diet in subjects with type 2 diabetes. In our intervention studies, we verified that the consumption of approximately 1,200 mg/day of calcium (3 servings of fat-free milk) reduced AGE concentrations, while showed inconsistent results on oxidative stress markers. Serum AGEs were positively correlated with markers of insulin resistance, dyslipidemia, and calcium metabolism. On the other hand, the correlations of sRAGE with such markers were not consistent. GI and DIL reductions seem to reflect the effect of dietary quality improvement, promoted by increased calcium from fat-free milk consumption. Moreover, serum concentrations of glycation markers were positively correlated with worsening of the dietary indicators in individuals with overweight and type 2 diabetes. Keywords: Dietary Calcium. Type 2 diabetes. Oxidative stress. Advanced glycation end products. Dairy products. Energy restriction. Soluble receptor for advanced glycation end products.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio