AVALIAÇÃO DA DENSIDADE MINERAL ÓSSEA, CONTEÚDO …repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/288533/1/Alonso_MariaB… · 2015 . iii . iv . v . vi . RESUMO O objetivo neste estudo

MARIA BEATRIZ CARRAZZONE CAL ALONSO

AVALIAÇÃO DA DENSIDADE MINERAL ÓSSEA, CONTEÚDO MINERAL ÓSSEO

E NÍVEIS SÉRICOS DE CÁLCIO, FÓSFORO E MAGNÉSIO EM RATOS

SUBMETIDOS À DIETA DIÁRIA DE CAFÉ E REFRIGERANTES À BASE DE

COLA E GUARANÁ

Piracicaba

2015

i

ii

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE PIRACICABA

MARIA BEATRIZ CARRAZZONE CAL ALONSO

AVALIAÇÃO DA DENSIDADE MINERAL ÓSSEA, CONTEÚDO MINERAL ÓSSEO

E NÍVEIS SÉRICOS DE CÁLCIO, FÓSFORO E MAGNÉSIO EM RATOS

SUBMETIDOS À DIETA DIÁRIA DE CAFÉ E REFRIGERANTES À BASE DE

COLA E GUARANÁ

Tese apresentada à Faculdade de Odontologia de Piracicaba, da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para obtenção do título de Doutora em Radiologia Odontológica na área de Radiologia Odontológica

Orientador: Prof. Dr. Plauto Christopher Aranha Watanabe

Este exemplar corresponde à versão final da tese defendida por Maria Beatriz Carrazzone Cal Alonso e orientada pelo Prof. Dr. Plauto Christopher Aranha Watanabe

Assinatura do Orientador Piracicaba

2015

iii

iv

v

vi

RESUMO

O objetivo neste estudo foi avaliar e comparar a Densidade Mineral Óssea (DMO), Conteúdo Mineral Ósseo (CMO) e níveis séricos do cálcio, fósforo e magnésio em ratos submetidos à dieta diária de café e refrigerantes à base de cola e guaraná. Para isto foram utilizados 80 ratos (Rattus norvegicus albinus, Wistar), sendo 40 machos e 40 fêmeas, com 60 dias de vida distribuídos em oito grupos de acordo com a dieta. Após 48 dias de administração das substâncias, todos os animais foram sacrificados, coletado o sangue para as análises bioquímicas e dissecados o fêmur esquerdo de cada animal para avaliação da DMO e CMO por meio da densitometria óssea por dupla-absorção de raios X (DXA). Os resultados obtidos foram apresentados como média e erro-padrão da média, submetidos à análise de variância – ANOVA e teste de Tukey com p < 0,05. Os resultados demonstraram que os maiores valores de DMO e CMO foram encontrados nos ratos machos. Redução significativa da DMO e CMO foi observada apenas para o consumo do café nas fêmeas, enquanto que nos machos, nenhuma diferença foi encontrada. Em relação às análises bioquímicas, os ratos machos apresentaram os maiores valores séricos de cálcio, porém sem diferença estatística entre os grupos de dieta. Com referência ao fósforo as fêmeas apresentaram as maiores concentrações séricas do mineral. Para os ratos machos as maiores concentrações de fósforo foram observadas no grupo da cola em relação aos grupos do guaraná e café, porém o mesmo não diferiu do grupo controle. A avaliação do magnésio demonstrou que em ambos os sexos e apenas para o grupo do café houve aumento significativo da concentração plasmática do mineral. Todos os animais apresentaram aumento de peso durante o experimento. Os refrigerantes de cola e guaraná foram as substâncias mais consumidas quando comparadas ao café. Pôde-se concluir que alterações minerais plasmáticas relacionadas ao metabolismo ósseo do cálcio, fósforo e magnésio ocorrem e devem ser avaliadas com cautela na presença de café e refrigerantes à base de cola e guaraná. O café reduziu a DMO e CMO nas fêmeas representando desta maneira um fator de risco à fratura óssea.

Palavras-chave: Café. Cafeína. Densidade óssea. Fraturas do fêmur.

vii

viii

ABSTRACT

The aim of this study was to determine the effects of the daily intake of coffee, cola and guaraná soft drinks on bone mineral density and blood levels of calcium (Ca), phosphorus (Pi) and magnesium (Mg) in male and female rats. Sixty- days-old Wistar rats were divided into four groups according to the test drink, namely control (water), cola, guaraná and coffee. After 48 days, all animals were sacrificed, had their blood collected for biochemical analyzes and their femora evaluated for bone mineral density (BMD) and bone mineral content (BMC). All animals gained weight during the experiment. Consumption was highest for cola and lowest for coffee. Changes in BMD appeared only in females of the coffee group. As for BMC, males showed higher values across groups, while coffee intake provoked significant BMC reduction in females. Regarding blood biochemistry, males showed higher serum Ca levels across groups. While Pi levels were similar across groups for females, males in the guaraná group showed significantly lower Pi levels. Coffee intake produced a significant increase in Mg levels regardless of gender. Taken together, our data suggest that daily coffee intake can lead to decreased BMD and BMC in female rats, and that habitual consumption of coffee, cola and guaraná soft drinks may induce changes in the levels of blood minerals essentially related to bone metabolism.

Keywords: Coffee. Caffeine. Bone density. Bone fractures.

ix

x

SUMÁRIO

DEDICATÓRIA xiii

AGRADECIMENTOS xvii

LISTA DE FIGURAS xxi

LISTA DE TABELAS xxiii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS xxv

LISTA DE SÍMBOLOS xxvii

1. INTRODUÇÃO 1

2. REVISÃO DA LITERATURA 5

3. PROPOSIÇÃO 30

4. MATERIAL E MÉTODOS 31

5. RESULTADOS 38

6. DISCUSSÃO 43

7. CONCLUSÃO 53

REFERÊNCIAS 54

ANEXO 64

xi

xii

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho a Deus, pois sempre me iluminando e abençoando com

seu infinito amor permitiu mais esta caminhada em minha vida. Sem Ele nada seria

possível.

Aos meus pais Maria Alice e Jesus, que sempre me incentivaram e me

ajudaram a realizar os meus sonhos. Pais muito dedicados e amorosos sou grata a

Deus por existirem em minha vida.

À minha amada irmã Marina, obrigada por ser um presente de Deus pra mim,

por estar presente sempre e por ser este Ser Humano lindo e abençoado.

A todos os meus familiares, avós, tios, primos e amigos que estiveram comigo

em todas as fases da minha vida e em mais esta jornada, mesmo à distância, me

incentivando e me encorajando, agradeço de coração. Sem vocês o caminho teria sido

mais difícil, obrigada minha família pelo apoio sempre!

xiii

xiv

“Tudo posso naquele que me fortalece”

Filipenses 4:13.

xv

xvi

AGRADECIMENTOS

Professor Dr. Plauto Christopher Aranha Watanabe, meu Orientador, muito

obrigada pelo incentivo à pesquisa desde a minha formação acadêmica. Obrigada

pela confiança em mim depositada para a realização deste trabalho. Agradeço o

respeito, atenção e amizade sempre.

Professora Drª. Solange Maria de Almeida, profissional exímia que me

conduziu e ajudou a trilhar a minha trajetória, sempre com muito carinho e respeito,

dentro e fora da Faculdade. Obrigada pela amizade, confiança, dedicação a mim

destinada e pela enriquecedora e prazerosa convivência. Tenho na senhora um

grande exemplo de profissionalismo e de pessoa. Sentirei muitas saudades da

senhora; minha professora e minha amiga.

Professor Dr. Frab Norberto Bóscolo, exemplo de profissionalismo e ser

Humano excepcional. É um imenso prazer poder tê-lo como exemplo em minha vida

e ter podido contar com este Pai que o senhor é. Minha admiração e carinho pelo

senhor são imensuráveis. Tenho orgulho de poder ter sido sua aluna.

Professor Dr. Francisco Haiter Neto, profissional exemplar, obrigada pelos

ensinamentos, pela amizade, atenção e disponibilidade desde sempre comigo.

Agradeço a confiança em mim depositada para poder realizar este trabalho que

nasceu despretensiosamente em um dos seminários do curso e foi imediatamente

incentivado pelo senhor, que não mediu esforços para que pudéssemos coloca-lo em

prática da melhor maneira possível. Obrigada pelo apoio como profissional e como

pessoa. Meu reconhecimento, respeito e admiração sempre.

Professora Drª. Solange Aparecida Caldeira Monteiro aprendi muito com a

nossa amizade que se iniciou desde o meu período como aluna de graduação e que

se fortaleceu nesta jornada da pós-graduação. Agradeço a valiosa contribuição como

Banca examinadora no meu processo de Qualificação. Obrigada pela amizade e

carinho. A minha sincera gratidão e respeito sempre para com a senhora.

xvii

Professora Drª. Gláucia Maria Bovi Ambrosano, que sempre em meio aos

seus afazeres teve paciência e disponibilidade quando eu precisava de seu auxílio.

Obrigada pela amizade que construímos.

Professora Drª. Déborah de Freitas França, minha conterrânea de São José

do Rio Preto e que por ser exemplo de profissionalismo hoje ocupa o cargo de

Professora desta Faculdade, agradeço todos os ensinamentos, ajuda durante o

curso, dentro e fora da Faculdade, à amizade, atenção e carinho sempre para com a

minha pessoa. Muito obrigada, minha sincera gratidão.

Professor Dr. Mário Jefferson Quirino Louzada por toda atenção e

disponibilidade para com a minha pessoa e por permitir a realização de parte deste

trabalho em seu laboratório de Biofísica da FMVA – UNESP, muito obrigada.

Professora Drª. Fernanda Klein Marcondes por colaborar na realização deste

trabalho, por toda a ajuda durante os experimentos e análises laboratoriais.

Agradeço imensamente a atenção, ensinamentos e amizade.

Às Professoras Drª. Ana Cláudia Rossi e Michelle Franz Montan Braga Leite

por contribuírem com seus ensinamentos como Banca examinadora no processo de

Qualificação.

É imensa e eterna a minha gratidão para com todos vocês, meus queridos

Professores. Os ensinamentos prestimosos e enriquecedores eu levarei comigo,

tanto profissional quanto pessoalmente. Tenho, em cada um, exemplos de

profissionalismo e caráter. Agradeço o respeito, confiança, carinho e amizade,

sempre. Muito Obrigada por tudo!

Agradeço em especial aos amigos eternos que fiz desde a minha entrada no

curso de Mestrado e que perpetuaram a caminhada junto comigo no curso de

Doutorado, alguns, mesmo que à distância, sempre tiveram sua importância e assim

permanecerão no meu coração: Débora Távora, Monikelly Nascimento, Carla Beatriz

Klamt, Amanda Medeiros Araújo, Laura Ramírez, Luana Bastos, Frederico Sampaio,

xviii

Isabela Crusoé, Manuela Belém, Carolina Cintra, Matheus Oliveira, Daniela Brait.

Formamos uma família em Piracicaba, o que sem dúvida tornou a realização desta

etapa muito mais fácil e prazerosa.

Aos amigos que puder reconhecer ao longo da jornada e que se tornaram

meus irmãos, compartilhando o dia-a-dia da melhor maneira que se pode imaginar:

Thiago Gamba, Danieli Brasil, Luciana Jácome, Mayra Yamasaki, Karla Vasconcelos,

Gustavo Santaella, Yuri Nejain, Gina Roque Dela Torres, Amaro Vespasiano, Rafaela

Argento. Meus amigos queridos, a distância não importa quando o sentimento é

verdadeiro, vocês moram no meu coração.

A todos os colegas do Programa de Pós-Graduação em Radiologia

Odontológica, muito obrigada pela convivência e por todas as horas de aprendizado

mútuo, cumplicidade, descontração e alegria durante o curso: Priscila Peyneau,

Débora Duarte, Liana Ferreira, Taruska Ventorini, Luciana Aguiar, Anne Caroline

Oenning, Saulo Melo, Gabriela de Rezende, Phillipe Nogueira, Henrique Martins,

Tiago Souza, Anne Caroline Brito, Maria Augusta Portela, Francielle Verner,

Leonardo Peroni, Eliana Dantas, Helena Aguiar, Polyane Queiróz, Raquel de Castro,

Amanda Farias, Saione Sá, Ilana Sanamaika, Tiago Nascimento.

Ás minhas amigas especiais e eternas: Gláuce Crivelaro, Vanessa Fagundes,

Iliana Sabattini, Daniela Takahashi, Marielen Denadai agradeço de coração a

amizade e o incentivo sempre, em todas as fases da minha vida.

Às minhas queridas amigas que dividiram apartamento comigo durante minha

estadia em Piracicaba, Mayra Melo, Débora Távora e Monikelly Nascimento. Sem

dúvida vocês fizeram da nossa casa um ambiente aconchegante e prazeroso de se

viver. Cada conversa, gesto e sentimento de tudo o que vivemos estará sempre na

minha memória e no meu coração. Obrigada por serem amigas especiais.

xix

Ás alunas do Curso de Pós-Graduação em Fisiologia da FOP-UNICAMP, por

toda ajuda durante os experimentos e análises, pelos ensinamentos e amizade:

Rafaela Costa, Andréa Sanches, Cristina Macedo.

Aos funcionários da Disciplina de Radiologia Odontológica da Faculdade de

Odontologia de Piracicaba, Luciane, Giselda, Waldeck e Fernando, meus amigos,

obrigada pela atenção e auxílio de sempre, nos momentos de trabalho e muito

aprendizado. Agradeço por estes seis anos de convívio intenso, desde o meu

ingresso no curso de Mestrado, obrigado por serem pessoas especiais, exemplos de

profissionais exímios e pessoas maravilhosas. Esta amizade eu levarei para sempre.

Aos funcionários da Faculdade de Odontologia de Piracicaba, pelos serviços

prestados sempre com muito respeito, profissionalismo e prontidão. Agradeço a

convivência harmoniosa.

Ao funcionário técnico do laboratório de Biofísica da FMVA – UNESP, Pedro

Luís Florindo, muito obrigada por toda ajuda durante o experimento e análises, pelos

ensinamentos e amizade.

Às funcionárias da Radiologia Odontológica da Faculdade de Odontologia de

Ribeirão Preto – USP, Regina e Damaris, sempre atenciosas e gentis, também

agradeço a convivência harmoniosa e à amizade.

À UNICAMP – Universidade Estadual de Campinas, pela oportunidade de

aprender e realizar este curso.

A CAPES pelo apoio financeiro, por meio da bolsa de estudo oferecida.

xx

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Densitômetro de dupla-emissão de raios-X (DXA) –

modelo DPX – Alpha, Lunar®.

35

FIGURA 2 Densitômetro de dupla-emissão de raios-X (DXA) –

modelo DPX – Alpha, Lunar® com as peças ósseas para o escaneamento.

36

FIGURA 3 Software para animais de pequeno porte do

densitômetro de dupla-emissão de raios-X (DXA) – modelo DPX

– Alpha, Lunar® com as peças ósseas e demarcada a região de

interesse – epífise proximal do fêmur.

37

xxi

xxii

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 – Comparação do conteúdo de cafeína de acordo

com a substância.

16

TABELA 2 – Grupos experimentais de acordo com a dieta

utilizada.

32

TABELA 3 – Média da DMO (g / cm²) da epífise proximal do

fêmur (desvio padrão) em função do grupo e do sexo

38

TABELA 4 – Média de CMO (cm²) da epífise proximal do fêmur

(desvio padrão) em função do grupo e do sexo.

38

TABELA 5 – Média de Cálcio mg / Dl (desvio padrão) em função

do grupo e do sexo.

39

TABELA 6 – Média de Fósforo mg / Dl (desvio padrão) em

função do grupo e do sexo

40

TABELA 7 – Média de Magnésio mg / Dl (desvio padrão) em

função do grupo e do sexo

40

TABELA 8 – Avaliação do ganho de peso corporal (%) 41

TABELA 9 –. Média e desvio padrão do consumo dos líquidos

em função do grupo e do sexo.

42

xxiii

xxiv

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

CMO Conteúdo mineral ósseo

ºC Grau Celsius

DMO Densidade mineral óssea

Dp Desvio-padrão

DXA Absorção por dupla emissão de

raios X

EUA Estados Unidos da América

Ml Mililitro

PMO Pico de massa óssea

PTH Paratormônio

xxv

xxvi

LISTA DE SÍMBOLOS

® Marca Registrada

% Porcentagem

G Grama

cm² Centímetro quadrado

g / cm² Grama por centímetro

quadrado

xxvii

xxviii

Avaliação da densidade mineral óssea, conteúdo mineral ósseo e níveis séricos de cálcio, fósforo e magnésio em ratos submetidos à dieta diária de café e refrigerantes à base de cola e guaraná

1 Introdução

Atualmente na sociedade contemporânea, caracterizada pela corrida

capitalista onde “tempo é dinheiro”, a realidade do estresse, seja ele físico ou

emocional vivido pelo homem tem sido muito questionada e maior atenção tem

sido dada às questões ligadas ao desenvolvimento de políticas de promoção de

saúde que visem uma vida mais longa e com mais qualidade. Desse modo, a

qualidade de vida constitui o paradigma da década, no qual uma vida melhor

passa a ser um dos maiores direitos do homem moderno.

Os avanços da Medicina e das demais áreas da saúde, incluindo a

Odontologia, proporcionaram ao ser humano, o surgimento de novos métodos

para avaliação e diagnóstico de diversas doenças, contribuindo cada vez mais

para a melhoria da sua qualidade de vida. As pesquisas recentes se dedicam

principalmente em investigar e detectar enfermidades num período de tempo mais

curto, visando o diagnóstico precoce e a prevenção de doenças. Com o crescente

aumento da expectativa de vida da população e a relevância na busca pelo

envelhecimento saudável, torna-se de fundamental importância o conhecimento

clínico e social de patologias crônico-degenerativas que interferem

significativamente na qualidade de vida do indivíduo como é o caso da

osteoporose (Johnell e Kanis, 2006). Assim como o conhecimento de condições

que podem interferir no metabolismo ósseo, como por exemplo, o fator nutricional,

atentando para alguns componentes da dieta que podem interferir na manutenção

do tecido ósseo saudável (Devlin e Sloan, 2002; Ho et al. 2004).

Os ossos são estruturas inervadas e irrigadas e que apresentam grande

sensibilidade e capacidade de regeneração. Como é um tecido vivo e dinâmico, se

renova permanentemente durante a vida toda, sendo esse sistema de construção

e destruição do tecido ósseo denominado de remodelação óssea. Sabemos que

uma mudança contínua acontece em todos os ossos ao longo da vida, sendo que

acontecem em ciclos e são devido à maior ou menor atividade dos osteoblastos e

1


osteoclastos, que constituem os grupos de células responsáveis pela formação e

reabsorção óssea respectivamente, que teremos um maior ou menor grau de

formação e reabsorção do tecido ósseo (Parfitt, 1987; Tsuang et al. 2006; Lu, Lai e

Chan, 2008).

Os osteoclastos desse modo aparecem na superfície do osso e vão realizar

a reabsorção, processo no qual os cristais de fosfato de cálcio são removidos do

osso para serem absorvidos pelo sangue. Logo após esta fase, temos a formação

de novo osso pelos osteoblastos. Este processo de remodelação é fisiológico e é

utilizado pelos ossos do organismo para a manutenção da massa óssea

esquelética normal. A matriz inorgânica do osso por sua vez, é composta

principalmente de minerais de cálcio e fósforo. Estes minerais, que ocupam

aproximadamente dois terços do peso do osso conferem ao mesmo, dureza e

força. Já o magnésio é um mineral fundamental para a função normal do cálcio e

fósforo, auxiliando na fixação do cálcio na massa óssea e, portanto, na

manutenção da resistência óssea (Parfitt, 1987; Tsuang et al. 2006).

A compreensão da massa óssea e as mudanças que ocorrem nos

processos de aquisição e perda que ocorrem ao longo da vida são muito

importantes para a descoberta de fatores determinantes da fragilidade óssea em

grupos de indivíduos de várias idades. Sabe-se que a nutrição é um fator

modificador importante no desenvolvimento e manutenção da massa óssea. Os

componentes da dieta como as proteínas, vitaminas e minerais são necessários

para a manutenção do metabolismo ósseo normal (New, 1999; Sarazin et al.,

2000). Em referência aos componentes da dieta humana, a relação entre o

consumo de cafeína e o possível desenvolvimento de algumas doenças tem

despertado o interesse de pesquisadores. Nesse contexto, é sabido que a cafeína

induz a perda de cálcio e influencia no desenvolvimento normal do tecido ósseo

(Lacerda et al., 2010). Tem sido reportado ainda que o consumo de refrigerantes à

base de cola (que contém cafeína na sua composição) também atua como

possível responsável pela diminuição da DMO, devido à diminuição da função 2


renal associado a outros fatores. Mesmo assim, há na literatura uma contradição

sobre os reais efeitos desses refrigerantes (Ogur R, et al., 2007) e do café

(Tsuang, et al., 2006) no osso e no metabolismo do cálcio sistêmico.

O aumento da expectativa de vida da população implica no aumento da

probabilidade de ocorrência de doenças osteometabólicas, como a osteoporose. A

doença é caracterizada pela deterioração da microarquitetura óssea, com

consequente redução da DMO do esqueleto, comprometendo a força e a

qualidade óssea e consequentemente predispondo o indivíduo a aumento do risco

de fraturas decorrentes de traumas de baixa energia ou menor impacto

(Consensus Development Conference Statement, 1991; Johnell e Kanis, 2006).

Desse modo, leva ao aumento da morbidade e mortalidade acarretando enormes

custos sociais aos sistemas de saúde (Johnell e Kanis, 2006; Caliri et al., 2007).

De acordo com os dados do Censo de 2010 realizado pelo Instituto Brasileiro de

Geografia e Estatística, o Brasil será em 30 anos um país "adulto e maduro". Os

resultados revelaram que embora o Brasil seja um país jovem, nos últimos 10

anos o topo da pirâmide está se alargando. Entre 2000 e 2010 diminuiu de 65%

para 58% o percentual de pessoas com até 34 anos de idade e em números

absolutos a população idosa aumentou de 14 mil para 17 mil pessoas, dentre

estas, milhares têm 95 anos ou mais. Em 2012 a expectativa de vida dos

brasileiros foi de 74 anos. Desse modo, com o crescente envelhecimento da

população torna-se necessário que os profissionais da área da saúde

desenvolvam novos métodos auxiliares que contribuam para o diagnóstico e

rastreio de doenças, possibilitando melhora na qualidade de vida do indivíduo.

Há evidências de que na osteoporose a perda óssea é resultado de um

desequilíbrio entre a reabsorção e a formação óssea, sendo que inúmeros fatores

sistêmicos e locais atuam sobre esse sistema, como os fatores raciais e genéticos,

atividade física, influência hormonal e os aspectos nutricionais citados

anteriormente. A osteoporose então resulta do processo de rarefação que

caminha do osso normal até o osso mais poroso e ocorre quando os osteoclastos 3


criam uma cavidade excessivamente profunda que não consegue ser

suficientemente preenchida pelos osteoblastos ou quando estes não conseguem

preencher uma cavidade de reabsorção normal, o que caracteriza a osteoporose

senil, mas que pode ser agravado dependendo da presença e severidade dos

fatores sistêmicos, locais e nutricionais (Johnell e Kanis, 2006).

O Cirurgião-Dentista tem como um de seus objetivos a manutenção da

saúde oral do seu paciente, sendo assim, é de fundamental importância o

conhecimento a respeito das características anatômicas e das condições

fisiológicas do tecido ósseo, responsável pela sustentação dos dentes. Alterações

da estrutura óssea dos maxilares podem influenciar nos procedimentos

odontológicos e interferir no planejamento e conduta clínica, como por-exemplo no

tratamento periodontal, na fixação de implantes, reparos cirúrgicos, movimentos

ortodônticos e ortopédicos. Por isso, a importância e estudo de condições que

podem afetar os ossos do complexo maxilofacial.

Considerando o café uma bebida de tradição brasileira com elevado

consumo diário no país (Camargo e Toledo, 1998; Hogan, Hornick e Bouchoux,

2002) aliado ao crescente consumo de refrigerantes por crianças, jovens e adultos,

a realização deste trabalho é justificada uma vez que existem controvérsias sobre

os efeitos dessas substâncias no metabolismo ósseo juntamente com a escassez

de trabalhos.

4


2 Revisão da literatura

2.1Estrutura óssea: aspectos histofisiológicos do metabolismo ósseo

O tecido ósseo que forma o esqueleto possui um alto grau de rigidez e

resistência à pressão. Por isso, suas principais funções estão relacionadas à

proteção e à sustentação do corpo humano. (Tratado de Fisiologia Médica, Arthur

C. Guyton & John E. Hall). No tecido ósseo encontramos alguns tipos celulares

típicos, dentre eles destacam-se os osteócitos, que são localizados em cavidades

ou lacunas dentro da matriz óssea. Destas lacunas formam-se canalículos que se

dirigem para outras lacunas, tornando assim a difusão de nutrientes possível

graças à comunicação entre os osteócitos. Esse tipo celular possui papel

fundamental na manutenção da integridade da matriz óssea. Os osteoblastos

são as células responsáveis por sintetizar a parte orgânica da matriz óssea,

composta por colágeno tipo I, glicoproteínas e proteoglicanas. Também

concentram fosfato de cálcio e são responsáveis pela formação da matriz que

será posteriormente mineralizada. Possuem sistema de comunicação intercelular

semelhante ao existente entre os osteócitos. Estes inclusive originam-se de

osteoblastos, quando os mesmos são envolvidos completamente por matriz

óssea. Já os osteoclastos são células sinciciais gigantes e multinucleadas,

extensamente ramificadas, derivadas de monócitos que atravessam os capilares

sanguíneos. Eles estão presentes nas lacunas de reabsorção do osso trabecular

e participam desse modo dos processos de absorção e remodelação do tecido

ósseo. As dilatações dos osteoclastos, através da sua ação enzimática, escavam

a matriz óssea, formando depressões conhecidas como as Lacunas de Howship

(Tratado de Fisiologia Médica, Arthur C. Guyton & John E. Hall).

Além de componentes celulares citados acima, que compõem a fase

orgânica dos ossos, a parte inorgânica, que compreende 70% da estrutura do

tecido ósseo é a grande responsável por armazenar substâncias, sobretudo íons

de cálcio (aproximadamente 99% do total) e fosfato (aproximadamente 85% do 5

http://www.submarino.com.br/books_productdetails.asp?Query=ProductPage&ProdTypeId=1&ProdId=63912&ST=SE&franq=136426



total), além de possuir na sua constituição colágeno Tipo I onde se depositam

cálcio e fósforo na forma de cristais de hidroxiapatita. O cálcio desempenha

importante papel no crescimento e desenvolvimento normal do tecido ósseo e

dos dentes, sendo os ossos também os seus principais locais de

armazenamento. É importante salientar que a resistência final óssea vai estar

intimamente ligada a essa deposição mineral no osso formado (Szejnfel, 2001). A

extrema rigidez que caracteriza o tecido ósseo é, portanto, resultado da interação

entre o componente orgânico e o componente mineral da matriz. Na presença da

osteoporose o colágeno e os depósitos minerais são desfeitos muito rapidamente

e a formação do osso torna-se mais lenta. Com menos colágeno, surgem

espaços vazios que culminam por enfraquecer o osso (Vondraceck, 2004).

Nas mulheres após a menopausa, além dos índices de reabsorção e

remodelação estarem diminuídos, há um grande desequilíbrio entre esses dois

processos. Os osteoblastos, apesar de ativos, não são capazes de reconstruir

completamente as cavidades ósseas reabsorvidas pelos osteoclastos, iniciando-

se a partir daí, uma perda excessiva de massa óssea (Vondraceck, 2004).

6


2.2Cálcio

Além de ser o mineral presente em maior quantidade no organismo

humano, o cálcio é um nutriente essencial para a mineralização dos ossos, dentes

e também para a regulação de reações intracelulares em diversos tecidos. Cerca

de 1 a 2% do peso corporal do adulto encontra-se na forma de cálcio. Do total do

mineral no organismo, 99% localiza-se nos ossos e dentes e o restante encontra-

se distribuído nos tecidos moles e fluído extracelular. Em relação à estrutura, o

cálcio consiste principalmente em cristais de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6 (OH)2], já a

sua fração circulante no organismo é dividida em 50% na forma ionizada-

fisiologicamente ativa; 40% ligado a proteínas não difundíveis e biologicamente

inativas e 10% complexadas com fosfato, bicarbonato e citrato. (Szejnfel, 2001;

Vondraceck, Chen e Csako, 2004).

O esqueleto é o principal reservatório de cálcio e um dos responsáveis pela

manutenção da concentração de cálcio sérico. Este por sua vez, é rigidamente

controlado por ações hormonais que envolvem o intestino, os rins e os ossos. As

funções fisiológicas do cálcio são vitais para que a manutenção do cálcio sérico

permaneça em níveis normais e a desmineralização óssea pode ocorrer quando a

ingestão do mineral é insuficiente (Heaney, 2006). O organismo humano é capaz

de se adaptar rapidamente às variações dos níveis de cálcio na dieta, porém isso

pode acarretar algumas consequências e doenças como, por exemplo, a

osteoporose.

O trato digestório e os rins são os responsáveis por regular a absorção e

excreção de cálcio e juntamente com o tecido ósseo determinam o balanço deste

íon no corpo humano (Favus et al., 2006). Dessa maneira, o cálcio nos ossos deve

estar em equilíbrio com o cálcio no sangue e esta regulação do cálcio plasmático é

controlada por um complexo sistema fisiológico hormonal que envolve

predominantemente três hormônios: o paratormônio - PTH (hormônio da glândula

paratireoide), o calcitriol (forma ativa da vitamina D), estes dois considerados

7


hipercalcêmicos e a calcitonina, considerada hipocalcêmico. Isto ocorre da

seguinte maneira: a diminuição do cálcio plasmático sensibiliza o receptor sensor

de cálcio e/ou canais de cálcio dependentes de voltagem localizados na

membrana plasmática de células da paratireoide, dando início à cascata de

transdução de sinal que resulta na secreção do PTH (Brown e Jupper, 2006). O

PTH por sua vez irá atuar no osso, estimulando a sua reabsorção, liberando íons

cálcio para a circulação e também nos rins, elevando a reabsorção tubular de

cálcio. Ao mesmo tempo, o PTH estimula a síntese de Vitamina D- calcitriol nos

rins, que por sua vez irá estimular o transporte transepitelial de cálcio no intestino

e no osso, elevando a reabsorção. Quando os níveis plasmáticos de cálcio voltam

ao normal a glândula tireoide secreta a calcitonina. Esta vai atuar na desativação

dos osteoclastos, inibindo os efeitos calcêmicos da reabsorção óssea (Lian et al.,

1999).

Muitos fatores contribuem para a maior ou menor absorção de cálcio no

organismo. O crescimento, a gestação e lactação, hiperparatireoidismo e elevadas

concentrações do hormônio calcitriol influenciam positivamente, resultando na

absorção do cálcio. Já fatores como a idade, diminuição da secreção do calcitriol e

ingestão excessiva de gorduras, fibras e fósforo acabam interferindo para a

diminuição da absorção do mineral. Como vemos, a absorção intestinal de cálcio e

a adequada atuação dos hormônios envolvidos são de fundamental importância

na manutenção da massa óssea e qualquer fator nutricional que interfira nesse

sistema irá comprometer a massa óssea final do indivíduo.

O conteúdo de cálcio nos ossos é responsável pelo ajuste entre a formação

óssea (transferência do mineral do sangue para o osso) e a reabsorção óssea

(transferência do mineral do osso para o sangue). Assim, a redução da reserva

esquelética de cálcio é equivalente à redução de massa óssea, e o aumento ou

adequação da reserva é equivalente ao ganho de massa óssea. Heaney et al.

(2006b) relatam que a ingestão adequada de cálcio na dieta contribui para o

aumento da massa óssea durante o crescimento, a redução da perda do mineral 8


com o avanço da idade e ainda para a diminuição nas taxas de fraturas

decorrentes da osteoporose.

O ganho de massa óssea em um indivíduo normal caracteriza-se por ser

um processo lento e progressivo e que acompanha o crescimento linear, desde a

fase intrauterina, passando pela infância até o final da adolescência. O aumento

da massa óssea que ocorre em homens e mulheres pode correr até os 20 ou 30

anos, quando a reabsorção e formação óssea entram em equilíbrio. Este período

que ocorre no final da maturação do esqueleto é determinado de PMO e tem sido

destacado como o principal determinante da massa óssea e consequentemente

para o risco de fraturas osteoporóticas (Maktovick et al., 1994). Dessa maneira a

DMO de indivíduos adultos e idosos depende do PMO adquirido até o final da

segunda década de vida (Van der Sluis e Muinck Keizer-Schrama, 2001).

A diminuição da produção de estrógeno que ocorre na menopausa nas

mulheres está associada à aceleração na perda de massa óssea, em parte,

devido à queda na diminuição da absorção intestinal de cálcio, e também à

elevada taxa de remodelamento ósseo que ocorre; deste modo, a ingestão

adequada de cálcio na dieta nesse período é de fundamental importância para a

manutenção da massa óssea. Kalwarf et al. (2003) comprovaram em seu estudo

que mulheres que ingeriam leite menos de 1 vez / semana durante a infância e

adolescência apresentaram maior risco de fraturas após os 50 anos de idade.

Cumming et al. (1997) e Shea et al. (2002) demostraram efeitos positivos

da suplementação de cálcio por meio da dieta na redução do risco de fraturas de

quadril e coluna em mulheres idosas. Mas os autores ressaltam que estes

resultados devem ser avaliados com cautela, uma vez que a reserva de cálcio no

esqueleto pode ser afetada por variáveis de estilo de vida benéficas como a

prática de exercícios físicos, exposição solar, dieta adequada quanto à proteína,

fósforo e magnésio; ou variáveis com efeitos deletérios, como fumo, bebidas

alcoólicas, medicamentos e o próprio perfil hormonal.

9


O que verificamos é que sem dúvida, a dieta adequada de cálcio é de

fundamental importância para a manutenção da massa óssea, porém, devemos

considerar as diversas variáveis que podem interferir no metabolismo ósseo.

2.3 Fósforo

O fósforo é o segundo mineral mais abundante no organismo humano.

Cerca de 85% do total de fósforo encontra-se de forma cristalina nos ossos e os

15% restantes estão nos fluídos extracelulares, sob a forma de fósforo inorgânico.

Dentre suas inúmeras funções, destaca-se como componente estrutural das

células; constitui parte dos ácidos nucléicos, necessários para a síntese proteica;

tem participação em processos bioquímicos, incluindo a geração e transferência

de energia celular e é elemento fundamental na manutenção da produção iônica

para a mineralização óssea (Tratado de Fisiologia Médica, Arthur C. Guyton &

John E. Hall).

O nível sérico de fósforo pode variar muito durante o dia, influenciado por

alguns fatores como a idade, sexo, dieta e alguns hormônios. Dentre eles, o PTH

se destaca como o principal hormônio regulador da absorção e excreção do

mineral no organismo. A baixa ingestão de fósforo ocasiona o aumento da sua

reabsorção, enquanto que na hipercalcemia, onde se tem elevado nível de cálcio

no sangue, a diminuição da reabsorção de fósforo pode ser verificada (Tratado de

Fisiologia Médica, Arthur C. Guyton & John E. Hall).

Uma dieta pobre em fósforo pode levar o indivíduo a desenvolver um

quadro conhecido como hipofosfatemia, cujos sintomas incluem perda de apetite,

anemia, fraqueza muscular, dores ósseas, raquitismo e osteomalácia. Em

contrapartida, em elevadas concentrações de fósforo, como é o caso da

hiperfosfatemia, a calcificação de tecidos moles pode ser observada (Tratado de

Fisiologia Médica, Arthur C. Guyton & John E. Hall).

10







2.4 Magnésio

O magnésio é um mineral encontrado nos alimentos e constitui o quarto

mineral mais abundante no organismo humano. É essencial para o funcionamento

e regulação da contração muscular, do equilíbrio dos elementos que compõem o

sangue e da eficiência de muitas enzimas. Cerca de 50% do total de magnésio no

corpo humano é encontrado nos ossos. A outra metade encontra-se,

predominantemente, no interior das células de tecidos e órgãos e apenas 1% é

encontrado no sangue. É importante ressaltar que o organismo trabalha

rigorosamente para manter constantes os níveis sanguíneos de magnésio (Rude,

1998).

O magnésio é um mineral tão importante que é necessário para mais de

300 reações bioquímicas do corpo. Ele ajuda, por exemplo, a manter normais as

funções dos músculos e nervos, além de um ritmo cardíaco regular, o sistema

imunológico saudável e os ossos fortes (Wester, 1987). Auxilia também na

regulação dos níveis de açúcar no sangue, promovendo uma pressão arterial

normal. Este mineral é conhecido por estar envolvido diretamente no metabolismo

energético e de síntese proteica (Saris et al., 2000). Ele é necessário para ativar

várias enzimas que controlam o metabolismo de carboidratos, gorduras e

eletrólitos, além de auxiliar na utilização de outros minerais essenciais incluindo o

cálcio e para construir os ácidos nucleicos e de demais proteínas do corpo. Sem a

adequada quantidade de magnésio a produção de energia e de proteínas não

poderá ser feita em quantidade suficiente para o crescimento e desenvolvimento

normal do organismo (Mildred, 1980).

Como o magnésio é essencial para uma boa saúde, a quantidade de

ingestão diária adequada deve ser sempre mantida por meio de uma dieta

equilibrada. A deficiência de magnésio pode resultar em níveis baixos de cálcio no

sangue (hipocalcemia) (Shills, 1999). Algumas evidências sugerem que a

deficiência do mineral pode ser mais um fator de risco para a osteoporose pós-

11


menopausa, já que ele é necessário para a absorção e fixação do cálcio na massa

óssea e consequentemente influência na força óssea. Isso ocorre porque a

deficiência de magnésio altera o metabolismo de cálcio e dos hormônios que

regulam o cálcio no sangue (Elisa, Milionis e Siamopoulos, 1997).

Estudo de Tucker et al. (1999) observou que a alta ingestão de magnésio

foi capaz de manter a DMO em maior grau do que uma baixa ingestão. Ou seja,

dietas que proporcionam níveis recomendados de magnésio são benéficas para a

saúde óssea, porém, os autores salientam que uma investigação mais

aprofundada sobre o papel do magnésio no metabolismo ósseo e da osteoporose

ainda é necessária. Ainda tem sido demonstrado que a interação do cálcio com o

magnésio tem sua ação na preservação do CMO com balanço positivo de cálcio

no organismo (Khan et al., 2001).

Em sua pesquisa com animais De Salvo e De Salvo, 2008 demonstraram

que numa dieta alimentar carente de magnésio, o esqueleto não se desenvolve; a

taxa de cálcio no sangue (calcemia) bem como nos músculos fica muito baixa

(hipocalcemia), o que tem como consequência a convulsão e a morte, se a

carência do mineral for muito prolongada. De modo inverso, uma sobrecarga de

magnésio conduz a um esqueleto bem desenvolvido e a um aumento de peso em

curto período. Ainda em seu trabalho, os autores defendem que o magnésio

parece agir por intermédio das glândulas paratireoides, cujo papel no metabolismo

do cálcio é primordial e tal ação seria uma transferência de cálcio operada a partir

de uma solubilização do mesmo por parte de sais halogênios de magnésio.

Podemos concluir que o magnésio possui ação essencial na fixação do

cálcio nos ossos, desde que tenha uma quantidade mínima de cálcio no

organismo e que a sua falta causa deficiência na estrutura e formação óssea,

principalmente no período da infância e adolescência, com consequências na fase

adulta e senil. Porém, mais estudos ainda são necessários para investigar qual

12


seria a quantidade necessária de ingestão indicada para a prevenção de doenças

ósseas e, principalmente, para ajudar no processo de formação óssea.

2.5 Cafeína

A cafeína é um derivado metilado de bases purínicas estruturalmente

identificada como 1,3,7-trimetilxantina e é considerada como a substância

psicoativa mais consumida em todo o mundo por pessoas de todas as idades,

independentemente do sexo e da localização geográfica (Institute of Food

Technologists,1983; Couper-Smartt e Couper-Smartt, 1984; Leonard, Watson e

Mohs, 1987; Stavric, 1988). Esse alcaloide está presente na natureza em mais de

63 espécies de plantas, entre elas, destaca-se o guaranazeiro, que apresenta os

maiores teores de cafeína, principalmente nas sementes.

A relação entre o consumo de cafeína e o desenvolvimento de possíveis

doenças tem despertado o interesse de muitos pesquisadores no mundo todo.

Mesmo com resultados de pesquisas já efetuadas e outras que se encontram em

andamento, os reais efeitos da cafeína no metabolismo ósseo ainda são

controversos (Tsuang et al., 2006) e não existem evidências de que quantidades

moderadas de cafeína (aproximadamente 300 mg / dia) sejam prejudiciais à saúde

de um indivíduo normal (Institute of Food Tehcnologists, 1998; Finnegan, 2003).

Porém, tem sido demostrado que um consumo superior a 400 mg / dia pode levar

ao estado conhecido como “cafeinismo” cujos sintomas mais comuns são

ansiedade, inquietação, tremores irritabilidade, perda de apetite, tensões

musculares e palpitações cardíacas (Institute of Food Technologists, 1983;

Couper-Smartt e Couper-Smartt, 1984; Stavric, 1988; Institute of Food

Tehcnologists, 1998; Finnegan, 2003; Victor, Lubestky e Greden, 1981; Von

Borstel, 1983; McKim e Mckin, 1993; Barone e Roberts, 1993). Mais

recentemente, Sadock e Sadock (2012) relataram que a ingestão de níveis

superiores a 600 mg / dia de cafeína já poderia ser considerada excessiva, capaz

causar efeitos nocivos no organismo.

13


Chás, produtos de chocolate, alguns refrigerantes e o café são

considerados mundialmente como as principais fontes de cafeína na dieta

(Institute of Food Technologists, 1983; Couper-Smartt e Couper-Smartt, 1984;

Leonard, Watson e Mohs, 1987; Pinto, 1998). O café por sua vez, é a bebida que

mais contribui para a ingestão da cafeína nos adultos, mas seus reais efeitos no

metabolismo ósseo ainda permanecem controversos (Tsuang et al., 2006). Já foi

demonstrado que a substância tem ação moduladora em várias etapas do

processo inflamatório assim como também da resposta imune inata e adaptativa

(Yeh et al., 1986). Estudos sugerem que a cafeína está associada ao aumento

significativo do risco às fraturas, osteoporose e às doenças periodontais

(Kamagata-Kikyoura et al., 1999; Massey e Whiting, 1993; Rapuri, Gallagher e

Nawaz, 2007).

Tem sido reportado ainda que a substância seja capaz de provocar uma

variedade de respostas celulares assim como desencadear ações farmacológicas

no metabolismo ósseo, resultando no aumento da excreção de cálcio na urina

(Massey e Opryszek, 1990; Massey e Whiting, 1993; Rang et al., 2003). Alguns

estudos que utilizaram animais na metodologia não foram capazes de demonstrar

um efeito definitivo da cafeína no desenvolvimento ósseo, já outros encontraram

efeitos negativos no crescimento normal do osso e desenvolvimento do mesmo

além da redução significativa do conteúdo de cálcio no osso (Massey e Whiting,

1993; Gorustovich et al., 2008). A cafeína atua como antagonista dos receptores

de adenosina (A1, A2A, A2B, e A3) por meio da alteração da função da enzima

adenil ciclase e ativação da proteína kinase A, com consequentemente aumento

das concentrações do mediador intracelular cAMP (Conlisk e Galuska et al.,

2000). Isso por sua vez faz com que a cafeína se ligue aos receptores de

adenosina, fazendo com que aumente a atividade motora por exemplo.

14


2.5.1 Cafeína presente nos refrigerantes à base de cola e guaraná e suas respectivas quantidades

Entende-se por guaraná os frutos originários da Paullinia cupana H.B.K

típica e Paullinia cupana variedade sorbilis (Mart.) Ducke, ambas pertencentes à

família das Sapindáceas e nativas da Amazônia. Os refrigerantes à base de

guaraná e o guaraná em pó constituem as duas principais formas de

comercialização e ingestão da cafeína ou “guaraína” como também é chamada. O

Brasil é praticamente o único país a produzir guaraná em escala comercial em

cultivos racionais e sistemáticos, destacando-se a Bahia, Amazonas, Mato

Grosso, Acre e Pará como os principais estados produtores (SUFAMA, 2003). Em

relação à concentração de cafeína, no guaraná em pó ela pode variar de acordo

com a procedência da matéria-prima, método de cultivo, presença de

contaminantes e métodos de secagem (Ashihara e Crozier, 2001). O estudo de

Tfouni et al., (2007) encontrou variações da cafeína que vão de 9,52 a 36,71 mg /

g de pó. Os autores ressaltam que se comparado com o pó de café, que é a fonte

tradicional de cafeína na dieta, verifica-se que o teor médio de cafeína encontrado

no guaraná em pó, dependendo da marca considerada, pode ser até quatro vezes

maiores. Já para o guaraná presente nos refrigerantes, a concentração média é

muito baixa, de 1,1 mg / 100 ml (Camargo e Toledo, 1999) aproximadamente.

Os refrigerantes à base de cola contêm na sua composição quantidades

elevadas de cafeína e ácido fosfórico (H3PO4). A concentração média de cafeína é

de 23 mg / 240 ml da substância aproximadamente

(http://www.institutodebebidas.com.br/), sendo portanto de 9,58 mg / 100 ml. As

duas substâncias, cafeína e ácido fosfórico têm sido relatadas como possíveis

causadoras de alterações na densidade óssea e consequentemente, como fatores

de risco para a osteoporose já que tem sido demonstradas que ambas podem

interferir na absorção de cálcio com o consequente desequilíbrio homeostático que

culmina com a perda adicional do cálcio (Massey e Whiting, 1993; Rapuri,

Gallagher e Nawaz, 2007; Hernandez-Avila, 1993; Amato, 1998; Johassen, 2002; 15

http://www.institutodebebidas.com.br/


Guerrero-Romero, 1999). Ocorre, porém que esta associação ainda é muito

controversa (Fitzpatrick e Heaney, 2003).

Os níveis de cafeína presentes no café podem variar de acordo com o tipo

do café, se torrado e/ou moído, quantidade de pó e de acordo com o modo de

preparo, se manual/caseiro ou automático quando realizado em cafeteiras.

Camargo e Toledo (1998) em seu estudo avaliaram do teor de cafeína em cafés

brasileiros e apresentaram os valores médios de cafeína presente no café em pó

preparado da maneira convencional: 0,43 mg a 0,85 mg / ml; aproximadamente

0,64 mg / ml e 64 mg / 100 ml.

Tabela 1. Comparação do conteúdo de cafeína de acordo com a substância.

Grupos Massa / unidade

Miligramas de cafeína – 100 ml

Cola 9,58

Guaraná 1,10

Café 64

16


2.5.2 Relação entre a saúde óssea e as bebidas com cafeína

Em 1994, foi desenvolvido um relatório independente por especialistas

em ossos e osteoporose a respeito da Ingestão Ideal de Cálcio para o National

Institutes of Health dos Estados Unidos da América (EUA) e os resultados

demonstraram que os componentes alimentares, incluindo gordura, fosfato,

magnésio e a cafeína, não afetam significativamente a absorção ou excreção do

cálcio. A American Medical Association revisou a declaração dos especialistas do

referido instituto e concluiu que o efeito do fosfato na absorção do cálcio era

“fisiologicamente insignificante”. Já em 2000, o Consensus Development

Conference Statement em reunião sobre Prevenção, Diagnóstico e Terapia de

Osteoporose reafirmou que a cafeína e o fósforo alimentar não são um fator

importante para a osteoporose em indivíduos que consomem uma dieta

equilibrada, lembrando que uma dieta com proteína, fósforo, cafeína e sódio

elevados pode afetar negativamente o equilíbrio do cálcio, mas seus efeitos não

parecem ser críticos em indivíduos com ingestão adequada de cálcio, de acordo

com os próprios pesquisadores.

Em 2004, o Surgeon General dos EUA em comissão científica visando

discutir sobre saúde óssea e osteoporose reconheceu que preocupações foram

levantadas sobre o fósforo, a cafeína e bebidas carbonatadas, principalmente os

refrigerantes. Entretanto, após uma revisão dos dados científicos, o relatório

concluiu que enquanto os níveis adequados de ingestão de cálcio forem mantidos,

tanto os refrigerantes como a cafeína podem ser consumidos com moderação. Em

outra reunião científica em 2006, a International Osteoporosis Foundation publicou

uma revisão sobre nutrição e saúde óssea que abordou as preocupações com

refrigerantes, especialmente refrigerantes de cola, e a saúde óssea. A instituição

afirmou que apesar de alguns estudos observacionais mostrarem uma associação

entre o consumo elevado dessas bebidas e uma redução da DMO ou o aumento

17

http://consensus.nih.gov/1994/1994OptimalCalcium097html.htm

http://consensus.nih.gov/2000/2000Osteoporosis111html.htm

http://consensus.nih.gov/2000/2000Osteoporosis111html.htm


das taxas de fraturas em adolescentes, não há provas convincentes de que estas

bebidas afetam negativamente a saúde óssea. Havendo a necessidade desse

modo, de mais pesquisas e esclarecimentos a respeito do assunto.

Na reunião de atualização de 2010 sobre recomendações para vitamina

D e cálcio, a National Academy of Sciences do Institute of Medicine dos EUA

revisou as pesquisas existentes em relação aos fatores alimentares que

potencialmente poderiam afetar o equilíbrio do cálcio no organismo e descobriu

que, embora modestamente a cafeína aumente a excreção de cálcio e reduza sua

absorção, o consumo de cafeína (equivalente a 2, 3 ou mais xícaras de café por

dia, cerca de 240 / ml) resulta apenas em perda óssea em indivíduos com baixa

ingestão de leite ou de cálcio total. A organização também descobriu que o fósforo

alimentar não tem impacto negativo sobre a absorção de cálcio e observou que,

embora diversos estudos observacionais tenham sugerido que o consumo de

refrigerantes com níveis elevados de fosfato estejam associados à redução da

massa óssea e ao aumento do risco de fratura, é provável que o efeito seja em

função da substituição do leite pelo refrigerante, em vez do fósforo em si,

ressaltam os pesquisadores.

O estudo de Garcia-Contreras et al., (2000) relatou associação positiva

entra o consumo de bebidas a base de cola e o aumento no risco de fraturas

ósseas na região do fêmur. Os autores examinaram a relação entre o consumo de

refrigerantes à base de cola e a DMO em ratas ovarectomizadas. Foram utilizadas

40 ratas divididas em quatro grupos (n = 10) sendo os grupos 2, 3 e 4 submetidos

à ovariectomia bilateral, objetivando-se a redução da massa óssea; os animais

dos grupos 1 e 2 receberam somente água ad libitum enquanto que para os

animais dos grupos 3 e 4 foi disponibilizado refrigerantes a base de cola, ad

libitum, por um período de dois meses. Foram avaliados a DMO, espessura da

cortical do fêmur, presença de cálcio na massa óssea carbonizada, níveis séricos

de cálcio, fosfato, fosfatase alcalina, albumina e creatinina. Em relação ao

18

http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=13050&page=50

http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=13050&page=50


consumo dos líquidos, observou-se que nos grupos que receberam os

refrigerantes à base de cola (grupos 3 e 4) o consumo dos mesmos foi três vezes

superior ao consumo de água nos grupos 1 e 2. Observou-se ainda que os

animais dos grupos 3 e 4 desenvolveram hipocalcemia e a DMO do fêmur obtida

pelo DXA foi significativamente menor quando comparada ao grupo controle: G1

(0,20 ± 0,02), G2 (0,18 ± 0,01), G3 ( 0,16 ± 0,01), G4 (0,16 ± 0,01) g / cm². De

acordo com os resultados, os autores puderam concluir que o consumo de

refrigerantes a base de cola têm potencial considerável para interferir na redução

da DMO do fêmur nos animais avaliados.

Heaney e Rafferty (2001) reportaram haver relação positiva entre o

consumo de bebidas gaseificadas com o aumento do risco de fraturas ósseas

juntamente com o aumento da excreção de cálcio na urina. Os autores elaboraram

um estudo para avaliar mulheres com idades entre 20 e 40 anos que faziam

consumo de cerca de 680 ml / dia de refrigerantes. O estudo avaliou dois

refrigerantes que possuíam cafeína na sua composição (Coca-Cola® e Coca-Cola

Free® - The Coca-Cola Company, Atlanta) e dois refrigerantes livres de cafeína na

sua composição (Mountain Dew - Pepsi Cola Company, Purchase, NY e Sprite –

The Coca-Cola Company, Atlanta). Foi criado um grupo controle neutro no qual

era feito apenas administração de água e outro grupo controle denominado

positivo, o qual consumiu leite com adição de achocolatado. Ficou estabelecido

que os refrigerantes deveriam ser consumidos no café da manhã logo após uma

noite de jejum, sendo que nenhum outro alimento deveria ser consumido até a

coleta da urina, por meio da qual pôde-se avaliar os níveis de cálcio, creatinina,

sódio e o pH. Os resultados demonstraram que os grupos que consumiram leite

(grupo controle positivo) e refrigerantes a base de cola (Coca-Cola Free®, The

Coca-Cola Company, Atlanta) apresentaram maior excreção de cálcio na urina

quando comparados ao grupo controle neutro (apenas água). Desse modo, os

autores concluíram que o consumo de refrigerantes que possuem na sua

composição a cafeína está associado ao aumento da excreção de cálcio na urina.

19


Para Kinney (2002) os refrigerantes de cola que contêm na sua composição

cafeína e ácido fosfórico podem interferir no metabolismo ósseo de crianças e

adolescentes aumentando a fragilidade dos ossos dos mesmos. Em seu estudo o

autor avaliou 460 adolescentes norte-americanos que consumiam refrigerantes à

base de cola e refrigerantes que não tinham na sua composição cafeína e ácido

fosfórico. De acordo com os resultados o autor salienta que para crianças e

adolescentes com idades entre 7 e 14 anos o risco de fraturas ósseas pode estar

aumentado quando o consumo de refrigerantes à base de cola que contêm

cafeína e ácido fosfórico é elevado.

Kristensen et al., (2005) salientam que atualmente na cultura ocidental a

relação proporcional entre o aumento do consumo de refrigerantes à base de cola

concomitantemente com a diminuição do consumo de leite têm aumentado os

casos de osteoporose na população. Com a finalidade de verificar essa tendência

de substituição do leite pelos refrigerantes, os autores idealizaram um estudo com

11 homens saudáveis, com idades entre 22 e 29 anos os quais foram submetidos

a uma dieta pobre em cálcio, a fim de se verificar o efeito dessa substituição na

homeostase do cálcio e no processo de remodelação óssea. Os indivíduos foram

avaliados por 10 dias, em dois períodos de intervenção, com intervalo de 10 dias

entre as intervenções. No primeiro período de intervenção foi consumido

juntamente com a dieta pobre em cálcio 2,5 litros de refrigerante à base de cola da

marca Coca-Cola® por dia. No segundo momento de intervenção foi administrado

2,5 litros de leite semidesnatado por dia para cada indivíduo da pesquisa. Os

níveis séricos de cálcio, fosfato, fosfatase alcalina e osteocalcina foram avaliados

ao final de cada período de intervenção. Ao final, os resultados demonstraram

aumento dos níveis de osteocalcina e fosfato no primeiro período em relação ao

segundo além do aumento da reabsorção óssea quando da administração da

Coca-Cola® em relação ao período de administração do leite semidesnatado.

Desse modo, os autores concluíram que o metabolismo ósseo é negativamente

20


afetado quando há o consumo de refrigerantes à base de cola associado à dieta

pobre em cálcio.

Considerando o potencial da cafeína de induzir a diminuição da DMO com o

consequente aumento do risco de fraturas e de influenciar de maneira negativa na

retenção de cálcio no organismo, Tsuang et al., (2006) realizaram um estudo para

avaliar a influência do consumo de cafeína no comportamento dos osteoblastos de

ratos Wistar. Os osteoblastos procederam da medula óssea da calvária dos

animais que foram expostos à cafeína, em concentrações distintas (0,1; 0,5; 1,0;

10; 50 e 100 mm) e analisados nos períodos de 1, 3, 7 e 14 dias. Após a cultura

das células os autores verificaram que a cafeína induziu a apoptose dos

osteoblastos, mesmo nas pequenas concentrações administradas. Desse modo,

concluíram que a cafeína possui considerável potencial deletério sobre os

osteoblastos.

Estudo de Tucker et al. (2006) avaliou o efeito do consumo de refrigerantes

à base de cola, cola diet e refrigerantes descafeinados na DMO de humanos de

ambos os sexos e concluiu que mulheres que bebem os refrigerantes com

frequência, podem aumentar os riscos para a osteoporose. Os autores colheram

informações sobre a dieta de 1.413 mulheres e 1.125 homens do centro de

pesquisa em osteoporose de Framingham, onde o consumo diário de refrigerantes

foi avaliado por meio de um questionário de frequência individual e os valores da

DMO por meio do DXA da coluna vertebral (L2 e L4) e do quadril (trocanter,

cabeça do fêmur e quadril total). Verificaram que o refrigerante à base de cola está

ligado à redução significativa (cerca de 3,7% a 5,4%) da DMO nas mulheres na

região do fêmur, independentemente da idade ou da quantidade de cálcio ingerida

diariamente sob a forma de alimentos e bebidas como o leite, por exemplo. Na

amostra avaliada, o consumo médio de refrigerantes à base de cola no sexo

masculino foi de cinco latas de 250 ml e quatro latas para as mulheres. Não houve

aumento significativo do teor de fósforo plasmático nos consumidores de

refrigerantes de cola em comparação aos não consumidores, entretanto, a razão 21


cálcio-fósforo encontrada mostrou-se diminuída. Para os homens, nenhuma

relação entre o consumo de refrigerantes à base de cola e a osteoporose foi

encontrada. Os resultados demonstraram redução da DMO no quadril e na cabeça

do fêmur das mulheres que consumiam refrigerantes de cola. Desse modo, os

autores concluíram que a ingestão desses refrigerantes para as mulheres pode

ser considerada um fator de risco para fraturas ósseas já que induziu a diminuição

da DMO.

Hallström et al. (2006) propuseram avaliar a associação entre o consumo

de cafés e chás que possuem na sua formulação a cafeína com a ocorrência de

fraturas osteoporóticas. Os autores avaliaram 31.527 mulheres suecas, com

idades variando entre 40 e 76 anos. Neste estudo de coorte os autores

acompanharam as pacientes por meio de um questionário de avaliação da dieta

diária de café, chás, chás descafeinados e consumo total de cafeína. Puderam

verificar a ocorrência de 3.279 casos de fraturas osteoporóticas nos primeiros dez

anos da pesquisa. O risco de fraturas foi maior nas mulheres que tiveram

consumo total de cafeína superior a 330 mg / dia. Um fator importante observado

foi que o risco de fraturas para o consumo de café isoladamente foi

significativamente maior quando comparado ao consumo dos chás, mesmo que

cafeinados. Verificaram ainda que o risco também aumentou quando houve

associação do consumo de café com outras fontes de cafeína principalmente nas

mulheres que tinham baixa ingestão de cálcio na dieta. De acordo com os

resultados, os autores puderam afirmar que o consumo de café e chás que tem na

sua formulação a cafeína estão associados com o risco aumentado de fraturas

ósseas e que o consumo diário de 330 mg de cafeína, equivalente a 4 xícaras

pequenas de café é capaz de reduzir significativamente a DMO nas mulheres

avaliadas, consequentemente aumentando o risco de fraturas osteoporóticas nas

mesmas.

Em 2006, a International Osteoporosis Foundation publicou uma revisão

sobre nutrição e saúde óssea que abordou as preocupações com refrigerantes 22


carbonatados, especialmente refrigerantes de cola, e a saúde óssea. A

instituição afirmou que: “Apesar de alguns estudos observacionais mostrarem

uma associação entre o consumo elevado de bebidas carbonatadas e uma

redução da DMO ou o aumento das taxas de fraturas em adolescentes, não há

provas convincentes de que estas bebidas afetam negativamente a saúde óssea”.

Ogur et al. (2007) propuseram avaliar se o consumo de refrigerantes à base

de cola seria capaz de gerar alterações na DMO em ratos. Para isso os autores

utilizaram 30 ratos (Sprage-Dawley) sendo 15 machos e 15 fêmeas separados em

quatro grupos: grupo 1: 10 machos; grupo 2: 10 fêmeas; grupo 3: 5 machos; grupo

4: 5 fêmeas. Os grupos 1 e 2 foram submetidos à dieta diária com água,

refrigerante à base de cola e ração ad libitum, enquanto que para os grupos 3 e 4

(grupos controle) apenas água e ração ad libitum foi proporcionado. Após trinta

dias de administração da dieta todos os animais foram sacrificados, o sangue foi

coletado para avaliação do nível sérico de cálcio, parte do esôfago e rim para

análise histológica e os fêmures dissecados para avaliação da DMO por meio do

DXA. Os animais dos grupos 1 e 2 apresentaram ganho de massa corpórea assim

como observou-se redução do consumo de água com consequente aumento da

ingestão do refrigerante em relação aos grupos controle. Em relação ao DXA,

verificaram que os grupos 1 e 2 apresentaram redução significativa da DMO. Para

as análises histológicas, houve presença de congestão glomerular e derrame

intertubular no rim dos animais dos grupos 1 e 2. Em relação às concentrações de

cálcio, nenhuma diferença foi encontrada entre os grupos. De posse dos

resultados os autores puderam concluir que o derrame renal observado reduziu a

captação de cálcio pelo organismo, provocando consequentemente redução

significativa da DMO.

O estudo de Libuda et al. (2008) propôs a avaliar a associação entre o

consumo a longo prazo de refrigerantes e possíveis alterações ósseas em

crianças e adolescentes. O total de 228 crianças e adolescentes consumidores de

refrigerantes foi acompanhado durante quatro anos com o objetivo de se avaliar a 23


remodelação óssea do rádio por meio da tomografia computadorizada quantitativa

periférica. Os indivíduos foram divididos em quatro grupos: grupo 1: refrigerantes

cafeinados e descafeinados, gaseificados ou não, adoçados por açúcar ou

adoçantes; grupo 2: refrigerantes cafeinados adoçados por açúcar ou adoçante,

apresentando ácido fosfórico na sua composição; grupo 3: refrigerantes

descafeinados, adoçados por açúcar ou adoçante e com ácido fosfórico na sua

composição; grupo 4: consumo de leite, podendo ou não ter adição de

achocolatado. Os resultados demonstraram que não houve associação entre os

grupos 1 (todos os refrigerantes cafeinados e descafeinados) e 3 (refrigerantes

descafeinados e com ácido fosfórico na sua composição) com o CMO, área de

cortical óssea nem com a resistência óssea. De posse dos resultados os autores

puderam concluir que o consumo em longo prazo de refrigerantes cafeinados e

descafeinados apresenta efeito catabólico prejudicial sobre o tecido ósseo de

jovens de ambos os sexos, sendo este efeito resultado da associação negativa

entre o consumo total de proteína e o baixo consumo de leite entre crianças e

adolescentes.

Celek e Behuliak (2009) destacam que apesar do consumo de refrigerantes

à base de cola ser elevado no mundo todo e de algumas associações positivas

terem sido encontradas entre o consumo dos mesmos com o risco aumentado

para osteoporose, doenças renais e ganho de peso, o seu real efeito sobre o

metabolismo ósseo ainda não está totalmente esclarecido. Os autores propuseram

um estudo com animais para avaliar a ocorrência de possíveis efeitos deletérios

devido ao consumo dessas substâncias. Quarenta ratos Wistar foram alimentados

com três marcas diferentes de refrigerantes que tem na sua formulação cola e

cafeína durante três meses. Após esse período, foram mensurados o estresse

oxidativo e o nível dos hormônios esteroides presentes no plasma sanguíneo dos

animais. Pôde-se verificar em todos os animais que consumiram os refrigerantes à

base de cola o aumento da ansiedade e da atividade locomotora assim como o

efeito antidepressivo sutil que os animais apresentaram após o teste de natação

24


ao qual foram submetidos durante o experimento. De posse dos resultados os

autores verificaram aumento significativo dos níveis dos hormônios estradiol e

testosterona nos animais em resposta à administração dos refrigerantes à base de

cola, sugerindo dessa maneira novos efeitos da cafeína sobre os receptores de

adenosina.

Lacerda et al. (2010) evidenciaram que o consumo diário de café / cafeína

foi responsável por efeitos adversos graves no metabolismo de ratos machos,

incluindo o aumento dos níveis de cálcio no plasma e na urina, diminuição da

DMO e redução do volume ósseo com consequente atraso no processos de

reparação óssea. Os autores investigaram os efeitos do café sobre o metabolismo

ósseo em ratos por meio de avaliações bioquímicas do cálcio, densitometria e

histometria óssea. Ratos machos nascidos de fêmeas tratadas diariamente com

café foram submetidos à ingestão de café desde o nascimento. Os animais foram

anestesiados, submetidos à extração do incisivo superior direito e sacrificados 7,

21 e 42 dias após a cirurgia. Amostras de sangue e urina foram colhidas, suas

maxilas radiografadas e processadas para posterior obtenção de cortes semi-

seriados para avaliação histológica com hematoxilina-eosina. O volume e a

qualidade do osso foram avaliados por meio de um programa de computador. Os

resultados demonstraram maior quantidade de cálcio no sangue e urina e menor

no osso; houve redução da DMO e menor quantidade de osso nos animais

tratados com café após 42 dias. De acordo com os resultados os autores

concluíram que a ingestão de café / cafeína foi responsável por causar sérios

efeitos adversos no metabolismo do cálcio em ratos machos.

Teófilo et al. (2010) também com o intuito de avaliar a influência dos

refrigerantes à base de cola nos processos de reparação e formação óssea

utilizaram em seu estudo 20 ratos machos, com 23 dias de vida, aos quais foi

administrado refrigerante à base de cola ad libitum durante 14 e 21 dias. Após

esse período foram realizadas exodontias dos incisivos superiores do lado direito

de cada animal para avaliar a reparação óssea. Para verificar a quantidade de 25


osso neoformado nas regiões das exodontias, foram realizados cortes histológicos

semi-seriados nas regiões a serem avaliadas e os mesmos foram analisados pelo

método quantitativo da contagem de pontos sobre as trabéculas ósseas

neoformadas. Houve redução da osteogênese no grupo que recebeu refrigerante

à base de cola assim como se verificou que as trabéculas ósseas desse grupo

apresentavam-se mais escassas e mais finas. De posse dos resultados os autores

salientam que embora o presente estudo tenha utilizado um modelo experimental

animal e os resultados não poderem dessa maneira serem extrapolados para o

meio clínico, a influência negativa do refrigerante de cola na formação óssea pôde

ser comprovada.

Apolinário-Coêlho (2013) objetivou estabelecer parâmetros físicos ósseos

de rattus norvegicus albinus a fim da obtenção de valores de referência bem como

avaliar possíveis alterações funcionais do metabolismo ósseo considerando os

fatores sexo e idade dos animais. O sexo foi fator determinante para a presença

de parâmetros de DMO diferentes no estudo. Houve variação da DMO nos ratos

machos e fêmeas com dois meses e seis meses de idade. Os resultados

demonstraram que ratos jovens (dois meses) apresentam diferenças na

composição do esqueleto em relação ao sexo, sendo que as fêmeas têm menor

DMO. Ratos adultos (seis meses) não apresentam variação da DMO em relação

ao sexo.

Recentemente o estudo de Santos et al. (2014) concluiu que o consumo de

café pode ser prejudicial à saúde óssea uma vez que a cafeína, principal

componente do café, têm efeito negativo na integridade do osso e

consequentemente na resistência do mesmo. Nesse sentido, considerando o

grande consumo diário de café por pessoas de todas as idades, os autores

propuseram um estudo experimental para avaliar os efeitos do café nos

mecanismos de resistência óssea e na morfologia do fêmur de ratos Wistar. O

total de 20 ratos machos foi utilizado, separados em dois grupos (n = 10): grupo 1:

controle, água ad libitum; grupo 2, café ad libitum. Após 60 dias de administração 26


das substâncias, o sangue dos animais foi coletado para posterior análise dos

níveis séricos de cálcio; dissecados os fêmures dos lados direito para análise

histológica e esquerda para análise morfológica e testes mecânicos. Os resultados

demonstraram que os fêmures do grupo do café não apresentaram desidratação,

porém todos os parâmetros: diâmetro femural, espessura óssea trabecular e

espessura da cortical apresentaram-se significativamente diminuídos em relação

ao grupo controle. Em relação às propriedades estruturais e mecânicas o café

também influenciou negativamente, uma vez que os animais desse grupo

apresentaram ossos mais frágeis em relação ao grupo controle. Dessa maneira,

concluem que os resultados do presente estudo confirmam a influência negativa

do consumo do café / cafeína nas propriedades morfológicas e estruturais dos

ossos, devido à diminuição da densidade cortical e trabecular, tornado os mesmos

mais frágeis e predispostos às fraturas. Em vista ao crescente aumento do

consumo de café diário pelos indivíduos os autores salientam a importância da

redução deste consumo a fim de se prevenir traumas ósseos / fraturas ósseas.

Em contrapartida, alguns estudos não encontraram relação entre a cafeína

e alterações no metabolismo ósseo. Hannan et al. (2000) avaliaram mulheres

idosas os autores verificaram que a cafeína não foi capaz de afetar a perda óssea

longitudinal nas mesmas. Já em estudo utilizando ratos machos, Sakamoto et al.

(2001) também defendem que o consumo de café / cafeína não foi capaz de

estimular a perda óssea em ratos Wistar. Embora, com a demonstração do efeito

da cafeína e ácido fosfórico na saúde óssea em muitos estudos, a maioria deles

ressalta que se a ingestão de cálcio for suficiente, os refrigerantes com cafeína e

/ou fósforo não têm efeito negativo sobre a saúde óssea de indivíduos saudáveis. 2.6 Quantificação da DMO e medidas de diagnóstico

Com o advento de novas tecnologias de quantificação da massa óssea

tornou-se possível o conhecimento da qualidade óssea do indivíduo, e no caso do

diagnóstico da osteoporose, a quantificação da massa óssea constitui ferramenta

27


fundamental que permite a identificação de pacientes com maior risco para

desenvolver fraturas, bem como o monitoramento de sua massa óssea. Existem

diversos meios de quantificação da DMO e avaliação da susceptibilidade à fratura

e, portanto, à osteoporose. Os métodos diferem entre si em relação ao custo, à

disponibilidade e à dose de radiação à qual o paciente é submetido.

Dentre os diversos métodos não invasivos para o diagnóstico da

osteoporose a densitometria óssea por dupla absorção de raios X, ou

absorciometria dual que tem como sigla - DXA é um método quantitativo de

avaliação da massa óssea extremamente útil e atualmente é considerado padrão-

ouro (Guarniero, 2008; Despaigne, 2007) para avaliar o risco de fratura

osteoporótica devido à sua especificidade e sensibilidade, pois fornece medidas

exatas da DMO (Concensus Development Conference, 1991). Sendo assim, é o

método mais confiável para determinar DMO (Klintstrom et al., 2013; Taguchi et

al., 2007) e por isso é utilizado largamente no mundo todo inclusive no Brasil.

A técnica baseia-se na atenuação, pelo corpo do paciente, de um feixe de

radiação gerado por uma fonte de raios X com dois níveis de energia. Este feixe

atravessa o indivíduo no sentido súpero-inferior e é captado por um detector. O

programa calcula a densidade de cada amostra a partir da radiação que alcança o

detector em cada pico de energia. A densitometria óssea detecta perdas de massa

óssea inferiores a 5%, enquanto os raios X detectam perdas a partir de 30 a 50%.

O tecido mole atenua a energia de forma diferente do tecido ósseo, permitindo a

construção de uma imagem da área de interesse. O exame fornece o valor

absoluto da densidade mineral óssea da área estudada em g / cm².

O laudo fornece o número de desvios padrão do resultado obtido em

relação à média de adultos jovens, população que representa o pico de massa

óssea. Este desvio padrão, ou T-score, é usado para definir o diagnóstico de

osteoporose segundo os critérios da Organização Mundial de Saúde (OMS):

1) Normal: valores até -1 desvios padrão (dp) da média. 28


2) Osteopenia: valores entre -1,1 e -2,4 dp.

3) Osteoporose: valores abaixo de -2,5 dp.

4) Osteoporose estabelecida: valores abaixo de -2,5 dp na presença de uma ou

mais fraturas por fragilidade óssea. (OMS, 1994; WHO, 1994; Brandão, 2007).

Os sítios mais comumente avaliados por este exame para detectar

osteopenia e osteoporose e monitorar a eficácia do tratamento são: coluna,

cabeça do fêmur e extremidade de ossos longos, como o antebraço (Çakur et al.,

2008). Isso porque a perda óssea ocorre mais rapidamente nestes locais, devido à

predominância de osso do tipo trabecular nessas regiões, o que aumenta ainda

mais o risco de fraturas (Melton et al., 1988). Desse modo, o exame é de extrema

importância, consistindo no padrão-ouro para avaliação e monitoramento da

densidade óssea do indivíduo e consequentemente para o diagnóstico de

osteopenia / osteoporose.

29


3 Proposição

O objetivo neste estudo foi avaliar e comparar a densidade mineral óssea,

conteúdo mineral ósseo e os níveis séricos do cálcio, fósforo e magnésio em ratos

machos e fêmeas submetidos à dieta diária de café e refrigerantes à base de cola

e guaraná.

30


4 Material e Métodos

Os critérios estabelecidos para a análise deste estudo estão de acordo com

as normas da resolução 196/96 do Conselho nacional de Saúde e com o Código

de Ética Profissional Odontológico, segundo resolução CFO 179/91. Este estudo

foi desenvolvido no Departamento de Diagnóstico Oral, Área de Concentração em

Radiologia Odontológica da Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP-

UNICAMP), Piracicaba, SP após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa em

Experimentação Animal da Faculdade de Odontologia de Piracicaba – Unicamp

em Junho de 2011 sob o protocolo favorável de nº. 2458-1, em anexo.

Para o presente estudo, foram utilizados 80 ratos (Rattus norvegicus

albinus, Wistar), sendo 40 machos e 40 fêmeas, com 60 dias de vida, procedentes

do Biotério Central da Unicamp e com peso variando entre 250-300 gramas,

distribuídos em 8 grupos. Os animais pertencentes a cada grupo foram colocados

em caixas padrão, sendo 5 animais para cada caixa, estas, com dimensões de 40

x 32x17 cm, submetidos à temperatura de 22-25 Cº, umidade de 30-60%, 12 horas

dia, 12 horas noite. Para todos os grupos estiveram disponíveis água e ração ad

libitum.

4.1 Grupos experimentais

Os animais foram aleatoriamente distribuídos em oito grupos (n = 10) sendo

quatro constituídos por animais machos (M) e quatro por animais fêmeas (F), de

acordo com o tipo de dieta, conforme descrito abaixo e de acordo com a Tabela 2.

• Grupo Controle: dez animais distribuídos em duas gaiolas com cinco

animais cada uma, com dieta à base de ração padrão e água ad

libitum.

31


• Grupo Cola: dez animais distribuídos em duas gaiolas com cinco

animais cada uma, com dieta à base de ração padrão, água e

refrigerante à base de cola / Coca-Cola (The Cola-Cola, Company

Atlanta) ad libitum.

• Grupo Guaraná: dez animais distribuídos em duas gaiolas com cinco

animais cada uma, com dieta à base de ração padrão, água e

refrigerante à base de guaraná / Guaraná Antárctica (Antárctica,

Manaus) ad libitum.

• Grupo Café: dez animais distribuídos em duas gaiolas com cinco

animais cada uma, com dieta à base de ração padrão, água e café /

Utam (Utam, Ribeirão Preto, São Paulo) ad libitum, na proporção de

seis colheres de pó para dois litros de água.

Tabela 2- Grupos experimentais de acordo com a dieta utilizada.

Grupos Número de animais Dieta Cola 10 Água e refrigerante de cola Guaraná 10 Água e refrigerante de

guaraná Café 10 Água e café Controle 10 Água

Os bebedouros, de 500 ml de capacidade em cada, foram dispostos

diametralmente opostos e seus conteúdos trocados a cada manhã. Em cada troca

dos líquidos foi medido o volume, a fim de se determinar a quantidade consumida

diariamente. Os bebedouros foram reposicionados sempre em locais diferentes da

posição anterior a fim de que os animais não fossem induzidos ao consumo de

uma mesma solução. Todos os animais foram pesados semanalmente durante os

48 dias de administração dos líquidos.

A escolha da marca do refrigerante à base de cola foi obtida em um

supermercado público e representa a bebida mais vendida e reconhecida 32


mundialmente (Coca-Cola®). Em relação ao guaraná, por se tratar de uma bebida

tipicamente brasileira, optou-se pela escolha da marca nacional mais vendida e

reconhecida nacionalmente (Guaraná Antártica®). Para o café, optou-se pelo tipo

pó, também obtido em supermercado público (Utam, Ribeirão Preto, São Paulo)

Brasil). Em referência às concentrações médias de cafeína presente nos

refrigerantes, considerou-se no presente estudo os valores estabelecidos na

literatura científica e que correspondem aos valores apresentados na Tabela 1.

4.2 Obtenção e Preparo das amostras

Após o período de dieta de 48 dias todos os animais foram pesados

novamente, a fim de se verificar a média de peso corporal final em cada grupo

experimental, permitindo-se analisar dessa maneira se houve ganho ou perda de

peso corporal em cada animal. Após este procedimento de pesagem, todos os

animais foram sacrificados por decapitação e imediatamente foi colhido o sangue

de cada animal em recipientes específicos (em tubos heparinizados) para

posterior análise bioquímica e os fêmures do lado esquerdo foram desarticulados,

removidos, limpos dos tecidos moles circundantes e armazenados em recipientes

de vidro individualizados para cada amostra contendo formol tamponado a 10%

(Indalabor, Minas Gerais, Brasil).

4.3. Peso Corporal (%)

O peso corpóreo foi avaliado uma vez por semana de acordo com o período do tratamento de 48 dias utilizando balança de precisão digital (Balança de

precisão digital Toledo®).

4.4. Dosagens Bioquímicas

Após a coleta em tubos heparinizados (vacutainer) o sangue foi

centrifugado a 2566G, durante 15 minutos a 20ºC. O plasma foi utilizado para a

33


realização das dosagens e obtenção das concentrações de cálcio, fósforo e

magnésio sérico utilizando-se o Kit Labtest (Sistema de Diagnóstico Labtest Ltda.,

Belo Horizonte, MG, Brasil), de acordo com trabalhos prévios e com o auxílio de

um espectrofotômetro digital.

4.4.1 Cálcio

A determinação de cálcio foi realizada pelo método da espectrofotometria

utilizando-se kits comerciais (Kit marca Labtest® Ref.: 90). O cálcio reage com a púrpura de ftaleína em meio alcalino, formando um complexo de cor violeta. A absorbância foi determinada em 570nm de acordo com as normas do fabricante.

4.4.2 Fósforo

A determinação de fósforo foi realizada pelo método da espectrofotometria

utilizando-se kits comerciais (Kit marca Labtest® Ref.: 42). O fósforo inorgânico

reage com molibdato de amônio na presença de ácido sulfúrico, resultando na

formação do complexo fosfomolibdato não reduzido. A absorbância foi

determinada em 650nm de acordo com as normas do fabricante. 4.4.3 agnésio

A determinação de magnésio foi realizadas pelo método da

espectrofotometria utilizando-se kits comerciais (Kit marca Labtest® Ref.: 50). A absorbância foi determinada entre os valores de 505nm de acordo com as normas do fabricante.

4.5 Densidade Mineral Óssea (DMO) e Conteúdo Mineral Ósseo (CMO)

Os fêmures esquerdos de cada animal foram submetidos à análise densitométrica em um densitômetro de dupla emissão de raios X (DXA) modelo

DPX-Alpha, Lunar® (pertencente ao Departamento de Apoio, Produção e Saúde Animal – FOA/UNESP com software especial para animais de pequeno porte e

34


previamente calibrado conforme o fabricante. As aquisições das imagens foram

realizadas com os fêmures na mesma posição, em recipiente plástico

submermerso sob profundidade de dois cm de água deionizada (com a finalidade

de simular os tecidos moles) e em seguida escaneados. Com o auxílio do mesmo

software utilizado na aquisição das imagens, foram realizadas as análises dos

exames. Com a ferramenta de seleção da região de interesse, os ossos foram

demarcados na região de epífise proximal do fêmur obtendo-se assim as

informações da densidade mineral óssea – DMO (em g / cm²), área (cm²) e

conteúdo mineral ósseo – CMO (g) (Figura 1).

Por ser um processo amplamente divulgado e de resultados fielmente

conhecidos, este foi o padrão ouro das amostras.

Figura 1 – Densitômetro de dupla-emissão de raios X (DXA) – modelo DPX – Alpha, Lunar®.

35


Figura 2 – Densitômetro de dupla-emissão de raios X (DXA) – modelo DPX – Alpha, Lunar® recipiente com as peças ósseas submersas em água para o escaneamento.

36


Figura 3 – Software para animais de pequeno porte do densitômetro de dupla-emissão de raios X (DXA) – modelo DPX – Alpha, Lunar®

com as peças ósseas e demarcada a região de interesse – epífise proximal do fêmur.

Os resultados obtidos estão apresentados como média e erro-padrão da

média. Foi realizada análise de variância – ANOVA – dois fatores e teste de Tukey

para determinar a diferença estatística entre os sexos e entre os grupos de dieta

administrados. O nível de significância considerado foi de 5%.

37


5 Resultados

5.1 Densidade Mineral Óssea - DMO (g / cm²) e Conteúdo Mineral Ósseo – CMO (cm²) da região da epífise proximal.

Em relação ao sexo, os menores valores de DMO foram encontrados nas

fêmeas. Já em relação aos grupos de dietas, apenas o café foi responsável pela

diminuição significativa da DMO nelas. Machos não apresentaram alteração

(Tabela 3).

Para o CMO, em relação ao sexo, também os menores valores foram

encontrados nas fêmeas. Quanto aos grupos de dietas, também apenas o café foi

responsável pela diminuição significativa do CMO enquanto que nos machos,

nenhuma alteração foi encontrada (Tabela 4).

Tabela 3. Média da DMO (g / cm²) da epífise proximal do fêmur (desvio padrão) em função do grupo e do sexo.

Grupo Sexo

Cola Macho 0,25 (0,01) Aa

Fêmea 0,22 (0,02) Ba

Guaraná 0,26 (0,02) Aa 0,23 (0,01) Ba Café 0,25 (0,01) Aa 0,15 (0,02) Bb Controle 0,25 (0,02) Aa 0,24 (0,02) Aa Médias seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na vertical) diferem entre si (p≤0,05).

Tabela 4. Média de CMO (cm²) da epífise proximal do fêmur (desvio padrão) em função do grupo e do sexo.

Grupo Sexo

Cola Macho

0,12 (0,01) Aa Fêmea

0,10 (0,01) Ba Guaraná 0,13 (0,01) Aa 0,09 (0,01) Ba Café 0,13 (0,01) Aa 0,06 (0,01) Bb Controle 0,13 (0,01) Aa 0,10 (0,01) Ba Médias seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na vertical) diferem entre si (p≤0,05).

38


5.2 Parâmetros Bioquímicos

Os níveis plasmáticos de cálcio mostraram-se maiores no sexo masculino,

porém não houve diferença da concentração plasmática de cálcio entre os grupos

(Tabela 5).

Com referência aos níveis plasmáticos de fósforo (fosfato orgânico) notou-

se diferença entre os sexos apenas no grupo do guaraná, sendo as fêmeas as que

apresentaram as maiores concentrações. Em relação aos grupos, para elas, não

foram observadas diferenças enquanto que para os machos os grupos do guaraná

e café apresentaram as menores concentrações quando comparados à cola e grupo controle (Tabela 6).

Não houve diferença da concentração plasmática de magnésio entre os sexos, porém em relação aos grupos notou-se um aumento da concentração de magnésio nos grupos do café quando comparados à cola e grupo controle (Tabela 7).

Tabela 5. Média de Cálcio mg / DI (desvio padrão) em função do grupo e do sexo.

Grupo Sexo Tukey

Cola

Macho

10,25 (0,34)

Fêmea

10,06 (0,24)

a

Guaraná 10,31 (0,36) 10,36 (0,38) a

Café 10,56 (0,23) 10,13 (0,33) a

Controle 10,42 (0,35) 9,92 (0,59) a

Tukey A B

Médias seguidas de letras distintas (maiúsculas na horizontal e minúsculas na

vertical) diferem entre si (p≤0,05).

39


Tabela 6. Média de Fósforo mg / DI (desvio padrão) em função do grupo e do sexo.

Grupo Sexo

Cola

Macho

4.42 (1,19) Aa

Fêmea

4,04 (0,52) Aa

Guaraná 2,09 (0,88) Bc 3,66 (0,54) Aa

Café 3,10 (1,18) Abc 3,87 (0,74) Aa

Controle 4,28 (0,85) Aab 4,08 (0,96) Aa



Tabela 7. Média de Magnésio mg / Dl (desvio padrão) em função do grupo e do

sexo.

Grupo Sexo Tukey

Cola

Macho

2,66 (0,58)

Fêmea

2,22 (0,19)

b

Guaraná 2,60 (0,52) 2,69 (0,39) ab

Café 2,96 (0,41) 2,82 (0,34) a

Controle 2,37 (0,26) 2,21 (0,56) b

Tukey A A



40


5.3 Avaliação do peso corporal (%)

Durante todo o período da parte experimental do estudo o peso dos animais

foi monitorado. Observou-se que todos os animais apresentaram aumento do peso

corporal, porém este aumento variou de acordo com o tipo de dieta (Tabela 8).

Tabela 8. Avaliação do ganho de peso corporal (%)

Grupos Peso corporal (%)

Macho Fêmea

Cola 39,06 23,06

Guaraná 36,45 25,90

Café 39,52 27,81

Controle 38,76 26,52

Em relação ao peso corporal, houve ganho de massa corpórea entre 36,45

% a 39,52% para os machos e 23,06% a 27,81% para as fêmeas, sendo a maior

média de peso corporal ao final da parte experimental para os machos e fêmeas

que receberam dieta a base de café e a menor média de peso corporal nos

machos para o grupo que recebeu administração de refrigerante à base de

guaraná e nas fêmeas para o grupo que recebeu refrigerante à base de cola

5.4 Avaliação do consumo dos líquidos da dieta

Com referência ao consumo dos líquidos diferenças estatisticamente

significantes (p≤0,05) foram encontradas entre o consumo de água nos grupos

controle, em ambos os sexos, sendo a maior média de consumo para as fêmeas.

Diferenças significantes também foram observadas entre o consumo de

refrigerantes à base de cola entre os sexos sendo a maior média de consumo no

grupo dos machos. Avaliando os grupos de dieta dentro do próprio sexo

observamos presença de diferenças estatisticamente significantes entre todas as

41


substâncias em relação à água, sendo a cola e o guaraná os que tiveram a maior

média de consumo em relação aos grupos do café. O café apresentou a menor

média de consumo em relação aos grupos cola e guaraná. Pôde-se verificar

ainda presença de diferenças estatisticamente significantes entre as médias de

consumo da cola, guaraná e café entre si em ambos os sexos.

Tabela 9. Média e desvio padrão do consumo dos líquidos em função do grupo e

do sexo.

Macho Fêmea

Líquido Teste Água Líquido Teste Água

Média

(ml) / dp (ml)

Média

(ml) / dp (ml)

Média

(ml) / dp (ml)

Média

(ml) / dp (ml)

Controle - 213,90 ± 65,16Bc - 302,50 ± 58,76 Ac

Cola 467,68 ± 56,33 Ab 105,52 ± 53,65 Cd 441,41 ± 28,22 Bc 98,85 ± 54,69 Cd

Guaraná 453,07 ± 27,21 Ab 96,25 ± 49,29 Cd 457,29 ± 27,82 Aa 76,98 ± 52,13 Cd

Café 177,29 ± 80,49 Ad 153,13 ± 57,38 Cd 188,75 ± 37,03 Ad 138,13 ± 63, 11Cd

Média e desvio-padrão seguidas por letras distintas, maiúsculas na horizontal e

minúsculas na vertical diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey

(p≤0,05).

42


6. DISCUSSÃO

Considerando o crescente aumento do consumo de café e de bebidas

industrializadas como os refrigerantes por crianças, jovens e adultos e a relação

ainda controversa sobre a interação da cafeína presente nessas bebidas com as

estruturas ósseas (Tsuang et al, 2006;Lacerta et al, 2010; Santos et al, 2014)

torna-se de extrema importância um maior esclarecimento a respeito do efeito

dessas substâncias no metabolismo ósseo a fim de se buscar um envelhecimento

saudável e consequentemente melhorias na qualidade de vida do indivíduo. Em

virtude disso, o objetivo do presente estudo foi avaliar e comparar a Densidade

Mineral Óssea (DMO), Conteúdo Mineral Ósseo (CMO) e níveis séricos do cálcio,

fósforo e magnésio em ratos submetidos à dieta diária de café e refrigerantes à

base de cola e guaraná. Num segundo momento, buscou-se avaliar se dietas à

base de café e refrigerantes de cola e guaraná que têm cafeína na sua

composição seriam capazes de causar alterações ósseas e metabólicas em ratos

machos e fêmeas.

Foi observada redução acentuada no consumo de água em todos os grupos

de dieta avaliados durante o experimento, tanto nos machos quanto nas fêmeas.

O bebedouro de água foi disponibilizado nas gaiolas de forma a simular o

consumo humano, de maneira que os animais tivessem outra opção de bebida. O

consumo de água dessa forma apresentou-se maior nos grupos controle em

relação aos grupos de dietas. Porém nos grupos de dieta o consumo da água foi

inferior ao consumo da substância experimental, com exceção dos grupos de café,

sendo este consumo maior do que a quantidade de água ingerida pelos animais

do grupo controle. Essa diferença de consumo foi estatisticamente significante.

Nossos resultados corroboram com Ogur et al. (2007) que observaram em seu

estudo a diminuição do consumo de água durante o experimento, ou seja, a

substituição da água pelas substâncias experimentais em ambos os sexos. O fato

dos refrigerantes conterem açúcar pode explicar este maior consumo em relação

43


ao café, que na metodologia presente optou-se por não conter açúcar na sua

composição.

Verificando a massa corpórea dos animais, observou-se uma maior média

de peso corporal em todos os grupos de machos quando comparados às fêmeas,

sem grandes variações entre os grupos do mesmo sexo. Este resultado

demonstra que a dieta administrada não interferiu no peso corporal dos animais,

corroborando com Sakamoto et al. (2001) e contrariando o estudo de Ogur et al.

(2007) onde os animais machos que foram submetidos à dieta de refrigerantes à

base de cola tiveram aumento do peso enquanto as fêmeas que também foram

submetidas à mesma dieta apresentaram redução do peso corporal. Esta variação

do peso dos animais entre os sexos pode ser explicada pelo fator fisiológico;

enquanto os machos têm tendência ao ganho de peso na idade adulta, as fêmeas

aumentam o peso corporal em idade senil devido a fatores hormonais. Visto que

no início do estudo os animais tinham idade média de 60 dias, correspondendo a

animais adultos jovens, era esperado o aumento da massa corpórea com o

decorrer do período, em consequência ao processo fisiológico, corroborando com

Apolinário-Coêlho (2013).

Um fato importante observado no presente estudo e que deve ser relatado,

embora não tenha sido objetivo do mesmo, diz respeito ao comportamento dos

animais. Observou-se em todo o período de administração da dieta e

manipulação, que tanto os machos quanto as fêmeas apresentaram-se mais

agitados dentro das gaiolas, com aumento da atividade motora e mais

visivelmente estressados em relação aos animais dos grupos controle. Isso pode

ser explicado devido à ocorrência de alterações endócrinas em resposta à cafeína

(Conlisk e Galuska et al., 2000). Estudo de Celec e Behuliac (2010) comprova o

aumento dos níveis séricos dos hormônios estradiol e testosterona e ainda a

ligação da cafeína nos receptores de adenosina. Os autores ressaltam que a

adenosina é responsável pela diminuição da atividade cerebral; uma vez que a

cafeína se liga aos receptores de adenosina, impede a diminuição desta atividade, 44


mantendo dessa maneira o cérebro em constante funcionamento e

consequentemente o animal em constante atividade motora e agitação.

É importante salientar que as substâncias foram disponibilizadas aos

animais de forma a simular o consumo humano, metodologia esta, de acordo com

trabalho prévio assim como a escolha da marca dos refrigerantes representando

as bebida mais vendidas e reconhecidas mundialmente e nacionalmente (Ogur et

al, 2007). A localização dos bebedouros, também foi alternada diariamente para

garantir que o animal não ficasse condicionado a determinado bebedouro (Ogur et

al., 2007). Por ser amplamente divulgado e utilizado na prática clínica médica

como padrão-ouro, o método da dupla absorção de raios X – DXA (Klintstrom et

al., 2013) foi o método escolhido para a mensuração da DMO e CMO dos

fêmures dos animais utilizado no presente estudo.

Em relação ao consumo das substâncias e a quantidade de cafeína

presente em cada uma, vale ressaltar que o café, mesmo sendo a substância

menos consumida pelos animas quando comparado aos refrigerantes, foi o

responsável pela redução significativa da DMO e CMO nas fêmeas. Aventamos

que isto pode ser atribuído ao elevado teor de cafeína presente no mesmo em

comparação aos refrigerantes. Muitos são os estudos que avaliaram associações

entre a cafeína presente nos refrigerantes com a ocorrência de fraturas ósseas

(Wyshak, 2000; Wyshak e Frisch, 1994; Wyshak et al., 1989), hipocalcemia

(Fernando, Martha e Evanhelina, 1999; Mazariegos-Ramos et al., 1995) ou DMO

reduzida em crianças (McGartland et al., 2003; Whiting et al., 2001). Hallström et

al. (2006) demonstrou que uma dose diária de 330 mg de cafeína correspondente

a seis xícaras de café (600 ml), ou mais, pode estar relacionada à um aumento

moderado do risco de fraturas osteoporóticas, principalmente em mulheres com

baixa ingestão de cálcio. No seu estudo os autores também encontraram redução

da DMO em mulheres do grupo dos refrigerantes de cola. Tucker et al. (2006)

também defendem que a cola foi responsável pela redução significativa da DMO

em mulheres, representando dessa maneira um aumento do risco de fraturas 45


ósseas. Santos et al. (2014) que avaliaram o consumo de café em ratos, também

verificaram que mesmo em pequenas proporções que a substância foi capaz de

alterar a estrutura e a densidade femural de ratos machos concluindo dessa

maneira que o consumo de café aumenta a fragilidade óssea. Nossos resultados

corroboram com os autores, já que uma menor ingestão de café em relação às

outras substâncias foi suficiente para reduzir significativamente a DMO e o CMO

nas fêmeas, representando dessa maneira, um aumento do risco de fraturas na

região avaliada.

De acordo com Lacerda et al. (2010) vários fatores endógenos e exógenos

são capazes de controlar a formação, absorção e remodelação do tecido ósseo,

afetando diretamente a DMO do organismo. Em sua pesquisa os autores

evidenciaram que o consumo diário de café / cafeína foi responsável por efeitos

adversos graves no metabolismo de ratos machos, com a diminuição da DMO,

além de redução do volume ósseo com consequente atraso no processo de

reparação óssea. No presente estudo os valores encontrados para a DMO estão

de acordo com os valores descritos por Lacerda et al. (2010) sendo que os

menores valores de densidade do osso encontrados nas fêmeas demonstraram

que elas respondem diferentemente às substâncias quando comparadas aos

machos, nos quais nenhuma alteração de densidade foi observada na presença

do café. Para elas o café representou uma diminuição significativa da DMO, a

ponto de ser considerado um risco à fratura na região avaliada. Diferentemente de

Ogur et al. (2007) e Garcia-Contreras et al. (2000) que encontraram redução da

DMO em ratos machos e fêmeas quando os refrigerantes de cola foram

administrados em relação ao grupo controle, no presente estudo apesar de ter

ocorrido diminuição dos valores absolutos da DMO e CMO em ambos os sexos,

só foram estatisticamente significante para as fêmeas, permanecendo inalterados

nos ratos machos quando a cola foi administrada.

Com o objetivo de avaliar possíveis alterações funcionais no metabolismo

ósseo por meio da comparação entre os sexos e as idades de rattus norvegicus 46


albinus, Apolinário-Coêlho (2013) estabeleceu valores de referência da DMO para

estes animais. Os resultados demonstraram variação da DMO nos ratos machos e

fêmeas com dois meses de idade, ou seja, animais adulto jovens. Concluiu-se que

ratos jovens apresentam diferenças na composição do esqueleto em relação ao

sexo, sendo que as fêmeas têm menor DMO. No presente estudo utilizamos

animais adultos jovens e saudáveis, porém, diferentemente do estabelecido por

Apolinário-Coêlho, os valores de DMO encontrados para os animais machos e

fêmeas dos grupos controle foram semelhantes, sem diferenças significativas. A

DMO mostrou-se diminuída nas fêmeas em relação aos machos apenas quando

as substâncias foram administradas, demonstrando dessa maneira, um efeito

nocivo do café e refrigerantes de cola e guaraná na densidade óssea.

Fazendo uma analogia aos seres humanos, homens e mulheres jovens

saudáveis apresentam diferenças sexuais e hormonais, mas que não interferem

na DMO até o PMO que ocorre por volta dos 35 anos de idade, onde a partir daí,

tem-se uma queda gradual da DMO do organismo, sendo que esta por sua vez,

pode variar para mais ou para menos de acordo com a reserva óssea adquirida

durante a vida, de acordo com o próprio processo fisiológico de envelhecimento e

que nas mulheres é acentuado pela menopausa e ainda de acordo com os fatores

nutricionais (Matkovic et al., 1995; Heaney et al., 2000; NIH Consensus Statement,

2000; Bachrach, 2008; NOF, 2011; Hallström et al., 2013; Hallström et al., 2014 ).

Desta maneira os resultados do presente estudo corroboram com a literatura

consultada no que diz respeito à redução da DMO quando substâncias como o

café e refrigerantes de cola são administradas (Ogur et al. 2007; Lacerda et al.

2010; Santos et a. 2014). Nossos resultados também corroboram com Sakamoto

et al. (2014), já que os autores não encontraram diferenças na DMO de ratos

machos quando o café foi administrado e concluem dessa maneira que a DMO

não é afetada pela dieta de café para eles.

Devemos ressaltar um fato importante no presente estudo quando

observamos os resultados da DMO e CMO: analisando a tabela, em números

absolutos, verifica-se que as substâncias cola e guaraná apresentaram valores 47


mais baixos quando comparados ao grupo controle, mas que não tiveram

relevância estatística. Entretanto, apesar da ausência de significância estatística,

não significa que as substâncias não foram capazes de provocar redução da DMO

e CMO. É relevante salientar que houve diminuição dos parâmetros mensurados

em números absolutos, porém sem representatividade estatística no presente

trabalho. Como se tratam de concentrações muito pequenas, quaisquer

alterações, por menores que sejam são discutíveis.

Nossos resultados demostram que mesmo em pequenas concentrações a

cafeína foi responsável pela a redução da DMO e CMO nas fêmeas, corroborando

com Tsuang et al. (2006) que em seu estudo demonstraram que a cafeína

presente no café e refrigerantes possui considerável potencial deletério sobre os

osteoclastos, interferindo assim negativamente na formação óssea e

consequentemente na redução da DMO. Ressaltamos dessa maneira que,

embora a redução da DMO e CMO nos machos não tenha apresentado relevância

em termos estatísticos, é prudente levá-la em consideração e avaliá-la

cuidadosamente. Um possível fator modificador desse resultado poderia ser

atribuído ao tempo de administração da dieta. Aventamos a hipótese de que talvez

um período maior de administração das substâncias pudesse demonstrar com

maior clareza possíveis alterações no tecido ósseo que impliquem na redução

significativa da DMO e CMO, no caso dos machos. Como estamos tratando de

alterações na massa óssea final por meio da densidade do osso, que é um tecido

complexo e que pode sofrer influência de fatores externos, como a nutrição,

representada no presente estudo pela dieta de café e refrigerantes de cola e

guaraná, podemos supor que um período maior de administração dessas

substâncias pudesse favorecer resultados mais expressivos, em termos de DMO e

CMO, tanto para os machos quanto para as fêmeas. Dessa maneira, salientamos

que futuros estudos são necessários para avaliar o efeito da dieta na densidade

óssea dos animais com intervalos de tempo diferentes.

48


Em relação à concentração plasmática de cálcio, no presente estudo os

machos apresentaram as maiores concentrações plasmáticas do mineral em

relação ás fêmeas, porém não foram observadas diferenças entre os grupos de

dietas. Ao fazer referência à DMO e entendendo que uma concentração elevada

de cálcio no sangue representaria uma diminuição do cálcio no tecido ósseo e

consequentemente diminuição da DMO final, era esperado que os animais

machos tivessem redução da DMO ao se avaliar a concentração plasmática de

cálcio, o que nos faria corroborar com Lacerda et al. (2010) que encontraram

maiores níveis de cálcio no plasma e urina de ratos tratados com café com a

consequente redução da DMO. Porém, curiosamente, isso não foi observado no

presente estudo. Para os ratos machos, a diminuição da DMO em valores

absolutos não foi estatisticamente significativa; ou seja, mesmo apresentando

maior concentração plasmática de cálcio quando comparado às fêmeas, esta não

foi suficiente para provocar redução significativa da DMO e CMO neles. De acordo

com os resultados estatísticos, podemos concluir que para essa variável (cálcio)

seria interessante o aumento da amostra já que na análise de variância a

interação entre o sexo foi alta (p = 0,8 / 80%) demonstrando poder elevado do

teste estatístico utilizado e o mesmo foi capaz de detectar diferenças significativas

para as fêmeas. Dessa maneira, aventamos a possibilidade de que o aumento do

número de ratos na amostra possa ser capaz de demonstrar alterações

estatisticamente significativas na DMO e CMO nos machos.

Enquanto a cafeína é associada à redução da DMO em mulheres com

idades mais avançadas, a relação entre o ácido fosfórico e a redução da DMO

ainda permanece controversa. Teoricamente, dietas ricas em fósforo e baixas em

cálcio conduzem à estimulação do hormônio da paratireoide, culminando com a

reabsorção óssea, para que os níveis de cálcio sistêmico voltem ao normal.

Entretanto, têm sido sugerido que os elevados níveis de ácido fosfórico presente

nos refrigerantes de cola são insuficientes para causar este desequilíbrio; porém

ainda não está claro se a exposição regular ao ácido fosfórico, sem exposição ao

49


cálcio ou outros nutrientes benéficos afetam lentamente a remodelação óssea

provocando a perda óssea ao longo do tempo (Fitzpatrick e Heaney, 2003).

Estudo de Calvo (1993) encontrou que altas concentrações de fósforo na dieta

foram capazes de provocar perda óssea em animais. Já Amato et al., (1998) em

seu estudo observaram que ratos jovens e adultos que foram submetidos à dieta

diária com cola desenvolveram hipercalciúria e hiperfosfatase enquanto que o

hiperparatireoidismo foi observado apenas nos ratos adultos.

Sabemos que o fósforo é um componente essencial para a manutenção da

rigidez dos ossos e dentes e encontra-se em elevadas concentrações nestes

órgãos. Considerando que alguns tipos de refrigerantes têm em sua composição

elevadas concentrações de ácido fosfórico culminando por sua vez com elevadas

concentrações de fósforo inorgânico no organismo, temos que esta alta

concentração do mineral se aliada a uma baixa ingestão de alimentos de

contenham cálcio, como por exemplo, o leite, poder-se-ia influir que essa

substituição da dieta seria capaz de influenciar o aumento da depleção das

reservas de cálcio devido ao alto consumo de fósforo pelo organismo. Ainda,

somando-se o fato de o açúcar contribuir para a depleção de magnésio pela urina

(relembrando que o magnésio auxilia na fixação do cálcio nos ossos), o resultado

seria a alta atividade osteoclástica, o que resultaria em ossos fracos. No presente

estudo o refrigerante de cola administrado não apresentava na sua composição

ácido fosfórico de acordo com o fabricante. Para os níveis de fósforo plasmático,

diferenças significativas foram encontradas apenas para o grupo do guaraná,

sendo as maiores concentrações encontradas nas fêmeas. Ogur et al. (2007)

encontraram aumento dos níveis séricos de fósforo no grupo do refrigerante de

cola e somente para os machos. Levando em consideração o metabolismo do

ácido fosfórico presente nos refrigerantes e que foi citado anteriormente, é

interessante a atuação do guaraná no metabolismo dos ratos machos no presente

estudo; quando comparado ao grupo controle e ao grupo da cola, o líquido foi

capaz de reduzir a concentração sérica de fósforo. Isso aventa a hipótese de que

50


o guaraná possa estar interagindo no metabolismo ósseo, possibilitando o

aumento da excreção de fósforo ou a diminuição da absorção do mesmo pelo

organismo, e isso seria de grande valia para o organismo do ser humano, uma vez

que altas concentrações de fósforo ocasionariam a depleção das reservas de

cálcio culminando com o enfraquecimento dos ossos, como vimos anteriormente.

Para Ogur et al. (2007) este aumento dos níveis de fósforo nos machos pôde ser

explicado pela presença de derrame renal como foi demonstrado pela análise

histológica dos rins dos animais no seu estudo. Os autores ainda salientam que a

cafeína e o ácido fosfórico de alguns refrigerantes de cola propiciam o derrame

renal diminuindo a captação de cálcio pelo organismo provocando

consequentemente a redução da DMO.

Em relação ao magnésio, sabemos que ele é necessário para a absorção

de cálcio e fósforo e, portanto, auxilia na fixação do cálcio na massa óssea e

consequentemente na integridade da massa óssea. Qualquer alteração no ciclo

pode ocasionar mudanças bruscas no tecido ósseo, por exemplo, se a quantidade

de cálcio aumentar e concomitantemente a de magnésio baixar, a absorção de

cálcio será prejudicada. Como consequência, teremos ossos fracos. No presente

estudo não foram observadas diferenças na concentração plasmática de

magnésio entre os sexos, diferentemente do aumento do nível de magnésio sérico

que foi encontrado por Ogur et al. (2007). Para os autores este aumento do

mineral associado a outros fatores pode ser indicativo de derrame renal e aumento

da reabsorção óssea. Porém, na comparação entre os grupos do presente estudo,

observou-se que o grupo do café foi o que apresentou o nível mais elevado do

mineral em relação aos demais grupos. Isso por sua vez, nos leva a supor a

existência um possível aspecto positivo do café na dieta; possibilitar o aumento

dos níveis de magnésio, o que por sua vez poderia contribuir para o aumento da

absorção de cálcio sistêmico e a consequente neoformação óssea. Dessa

maneira, as alterações decorrentes da presença do café / cafeína na dieta não

seriam significativas a ponto de não interferir na perda óssea e consequentemente

51


na qualidade do osso. Talvez por este motivo ainda haja controvérsias na literatura

a respeito do efeito dessas substâncias, principalmente do café no metabolismo

ósseo, DMO e nos níveis séricos de minerais como o cálcio, fósforo e magnésio.

Desse modo o presente estudo corrobora com a literatura e ressaltamos a

necessidade de estudos futuros.

Os resultados do presente estudo demonstram que embora os efeitos do

café e refrigerantes de cola (que possuem a cafeína como principal componente)

no metabolismo ósseo ainda sejam controversos (Ogur et al, 2007; Tsuang et al,

2006; Sakamoto et al, 2001), de maneira geral, há um potencial de que as

substâncias juntamente com o guaraná podem ocasionar alterações no balanço

homeostático de minerais como cálcio, fósforo e magnésio e na redução da DMO

e CMO, influenciando dessa maneira negativamente na qualidade do osso para as

fêmeas

52


7. CONCLUSÃO

Dentro das condições experimentais utilizadas, conclui-se que:

• A DMO e o CMO apresentam-se reduzidos nas fêmeas no grupo do

café, sendo o mesmo, portanto, considerado um fator de risco à fratura

óssea.

• Em relação aos parâmetros bioquímicos: alterações plasmáticas de

cálcio, fósforo e magnésio ocorreram na presença do café e

refrigerantes à base de cola e guaraná em ratos machos e fêmeas,

devendo ser, portanto, avaliadas com cautela.

53


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ANEXO

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Documents

AVALIAÇÃO DA DENSIDADE MINERAL ÓSSEA, CONTEÚDO …repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/288533/1/Alonso_MariaB… · 2015 . iii . iv . v . vi . RESUMO O objetivo neste estudo