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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
ESCOLA DE NUTRIÇÃO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SAÚDE E NUTRIÇÃO
MARIANA ARAÚJO VIEIRA DO CARMO
AVALIAÇÕES CARDIOVASCULARES E METABÓLICAS PRODUZIDAS PELA
DIETA RICA EM CARBOIDRATOS SIMPLES EM RATOS SUBMETIDOS AO
TREINAMENTO FÍSICO
OURO PRETO, MINAS GERAIS
2016
MARIANA ARAÚJO VIEIRA DO CARMO
AVALIAÇÕES CARDIOVASCULARES E METABÓLICAS PRODUZIDAS PELA
DIETA RICA EM CARBOIDRATOS SIMPLES EM RATOS SUBMETIDOS AO
TREINAMENTO FÍSICO
Defesa de mestrado apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Saúde e Nutrição, como
requisito para obtenção do título de Mestre em
Saúde e Nutrição.
Área de Concentração: Bioquímica e
Fisiopatologia da Nutrição
Orientadora: Profa. Dra. Lenice Kappes Becker.
OURO PRETO, MINAS GERAIS
2016
Catalogação: www.sisbin.ufop.br
C287a Carmo, Mariana Araújo Vieira do. Avaliações cardiovasculares e metabólicas produzidas pela dieta rica emcarboidratos simples em ratos submetidos ao treinamento físico [manuscrito] / Mariana Araújo Vieira do Carmo. - 2016. 70f.: il.: color.
Orientadora: Profa. Dra. Lenice Kappes Becker.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola deNutrição. Saúde e Nutrição.
1. Carboidratos na nutrição humana. 2. Sacarose. 3. Sistema cardiovascular -Doenças . 4. Esportes - Aspectos fisiologicos . I. Becker, Lenice Kappes. II.Universidade Federal de Ouro Preto. III. Titulo.
CDU: 612.396
iii
APOIO FINANCEIRO
Este trabalho foi realizado no Laboratório de Fisiologia do Exercício do Centro
Desportivo da UFOP da Universidade Federal de Ouro Preto, com auxílio da CAPES
e PROP-UFOP.
iv
DEDICATÓRIA
A Deus pela oportunidade, coragem e força,
Aos meus pais Luiz e Luciene e a minha irmã Luíza,
pelo amor, companheirismo, apoio e exemplo
de humildade e honestidade.
v
AGRADECIMENTO ESPECIAL
A minha orientadora, Profª Drª Lenice Kappes Becker, por ter aceitado o meu
pedido de orientação. Obrigada pela confiança e todos os ensinamentos
transmitidos no decorrer dessa trajetória. Aprendizado que levarei por toda minha
vida pessoal e profissional.
vi
AGRADECIMENTOS
A Deus, por guiar meus caminhos e por permitir a conclusão de mais uma
etapa da minha vida com sucesso.
Aos meus pais Luiz e Luciene, pela oportunidade do estudo, apoio, amor e
cumplicidade mesmo de tão longe.
A minha irmã Luíza pela amizade, amor e companheirismo à distância.
Ao meu namorado Douglas, pelo carinho, compreensão e pelos momentos de
alegria e aconchego.
Aos Cracudos, Pri, Jaque, Kaka, Filipe e Victor, pela amizade verdadeira e
encontros regados a cervejas, papo bom e boas risadas.
A minha pequena grande amiga, Priscila, pelos momentos de leveza,
acrobacias e café com prosa.
Aos queridos Filipe e Victor, pelos sustos no laboratório, ensinamentos, dicas
e boa vontade em ajudar.
A minha querida amiga Élida Raymond, pelos momentos de desespero e
orações, pelas risadas e por toda ajuda.
A Angel, pelo compromisso, calma e por sempre me lembrar das coisas
quando minha memória falhava.
A Nádia Totou, pela parceria, por me ensinar várias técnicas e pela boa
vontade de sempre.
A Nayara, Jacus, Samara e todo o pessoal do LABFE, pela convivência em
harmonia e bons momentos.
vii
Ao Prof. Dr. Marcelo Eustáquio da Silva e ao LABNEX, pelo auxílio sempre
que requisitado.
Ao Prof. Dr. Luís Carlos Crocco Afonso, por permitir a realização de análises
e dosagens em seu laboratório (LIP).
Ao Prof. Dr. Wanderson Geraldo de Lima, pelo ensinamento de técnicas e
disponibilidade em ajudar.
Ao funcionário Tiné, que sempre foi pau para toda obra.
Ao Laboratório LFEC e demais laboratórios do NUPEB.
Obrigada a todos que de alguma forma contribuíram para a realização deste
trabalho. Vocês são especiais!
viii
“Não há saber mais ou saber menos: Há saberes diferentes.”
Paulo Freire
“Que os vossos esforços desafiem as impossibilidades,
lembrai-vos de que as grandes coisas do homem
foram conquistadas do que parecia impossível.”
Charles Chaplin
ix
RESUMO
Segundo a Organização Mundial de Saúde, no ano de 2012, 17,5 milhões de
pessoas morreram no mundo, vítimas de doenças cardiovasculares. Dentre os
principais fatores de risco para o seu desenvolvimento estão a hipertensão arterial e
as dislipidemias, cada vez mais prevalentes em crianças e adolescentes. A
hipertensão arterial é tradicionalmente associada à ingestão de dietas com alto teor
de sódio, no entanto, o consumo de dietas ricas em açúcares adicionados, tem sido
relacionado com o aumento da pressão arterial em jovens e adultos. A sacarose faz
parte do grupo dos carboidratos conhecidos como açúcares simples ou
dissacarídeos e é formada pela combinação de duas moléculas de
monossacarídeos: a glicose e a frutose. Hábitos de vida saudáveis, tais como uma
alimentação balanceada e a prática regular de atividade física são benéficos na
prevenção de obesidade, hipertensão, diabetes, dislipidemia e doenças
cardiovasculares. Este estudo tem como objetivo principal avaliar o efeito do
treinamento físico sobre as alterações cardiometabólicas produzidas pela dieta rica
em carboidratos simples em ratos recém desmamados, ao longo de 8 semanas.
Durante oito semanas, estes, foram simultaneamente alimentados com dieta rica em
açúcares e submetidos a um protocolo de treinamento físico com sobrecarga. Os
animais foram divididos em quatro grupos: (1) ratos sedentários alimentados com
dieta padrão (SDP), (2) ratos treinados alimentados com dieta padrão (TDP), (3)
ratos sedentários alimentados com dieta rica em carboidratos simples (SCS), (4)
ratos treinados alimentados com dieta rica em carboidratos simples (TCS). O peso
corporal e ingestão alimentar foram acompanhados semanalmente. Ao final do
experimento, a artéria femoral foi canulada para obtenção da pressão arterial
sistólica (PAS) e diastólica (PAD), foram coletados os coxins adiposos (índice de
adiposidade corporal - IAC), sangue (dosagens plasmáticas), coração (histologia) e
músculo sóleo (atividade citrato sintase). Os resultados mostraram que animais
alimentados com dieta rica em carboidratos simples apresentaram menor peso
corporal (p<0,01), no entanto SCS exibiram maior IAC (p = 0,0057), LDL (p =
0,0028) e colesterol (p = 0,0042). O grupo TDP mostrou menores níveis plasmáticos
de VLDL (p = 0,0017) e triglicerídeos (p=0,0026). A atividade da citrato sintase foi
x
inferior no grupo SCS (p=0,021), e não houve diferença significativa nos valores de
glicemia (p = 0,284) HDL (p = 0,245), CK-MB (p=0,208), PAS (p = 0,076), PAD (p =
0,9), infiltração de células inflamatórias (p = 0,41) e deposição de colágeno (p =
0,66) no coração. Apesar do treinamento físico ter sido eficiente em reverter ou
minimizar algumas das alterações induzidas pela dieta, sugere-se que uma
alimentação balanceada associada à prática regular de exercício físico, possui
maiores efeitos benéficos e diminui os riscos de doenças do coração.
Palavras-chaves: Carboidratos simples, Sacarose, Doenças cardiovasculares,
Treinamento físico, Ratos desmamados.
xi
ABSTRACT
According to the World Health Organization, 17.5 million people died due to
cardiovascular diseases in 2012. Among the main risk factors for the development of
such diseases are high blood pressure and dyslipidemia, conditions which have been
increasingly more prevalent in children and adolescents. Hypertension has been
traditionally associated to ingestion of sodium rich diets. However, the consumption
of diets rich in artificial sugars has also been associated with increased blood
pressure in young adults. Sucrose is part of the group of simple carbohydrates or
disaccharides and it is formed by combining two molecules of monosaccharides:
glucose and fructose. Healthy living habits, such as a balanced diet and regular
physical activity are beneficial to prevent obesity, hypertension, diabetes,
dyslipidemia, and cardiovascular complications. The present study aims to evaluate
the effect of exercise training on the cardiometabolic alterations produced by diet rich
in simple carbohydrates in young rats (21 days old). For eight weeks, they were
simultaneously treated with diets rich in sugars and underwent a physical training
protocol with overload. The animals were assigned into four different groups: (1)
sedentary rats treated with standard diet (SDP), (2) trained rats treated with standard
diet (TDP), (3) sedentary rats treated with diets rich in simple carbohydrates (SCS),
(4) trained rats treated with diets rich in simple carbohydrates (TCS). Body weight
and food intake were monitored weekly. At the end of the experiment, the femoral
artery was cannulated to obtain systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressure.
Fat pads were also collected (body adiposity index - IAC), as well as blood samples
(plasma levels), heart samples (histology), and soleus muscle samples (citrate
synthase activity). The results showed that animals treated with a diet rich in simple
carbohydrates had lower body weights (p < 0.01). However, the SCS group exhibited
higher IAC (p = 0.0057), LDL (p = 0.0028) and cholesterol levels (p = 0.0042). The
TDP group showed lower VLDL (p = 0.0017) and triglycerides (p = 0.0026) plasma
levels. Citrate synthase activity was lower in the SCS group (p = 0.021), and there
was no significant difference in blood glucose levels (p = 0.284), as well as HDL (p =
0.245), CK- MB (p = 0.208), SBP (p = 0.076), DBP (p = 0.9) levels. Infiltration of
inflammatory cells (p = 0.41) and collagen deposition (p = 0.66) in the heart were
also not significantly different regarding this group. Although physical training was
xii
effective in reversing or minimizing some of the alterations caused by each diet, it is
suggested that a balanced diet accompanied by regular physical exercise has major
benefits and ultimately reduces the risk of cardiovascular diseases.
Keywords: Simple carboihydrates, Sucrose, Cardiovascular diseases, Physical
training, Weaned rats.
xiii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Delineamento experimental ........................................................................ 33
Figura 2: Esquema de sobrecarga de treinamento ................................................... 34
Figura 3: Evolução da massa corporal. ..................................................................... 43
Figura 4: Ingestão alimentar. ..................................................................................... 44
Figura 5: Ingestão energética .................................................................................... 45
Figura 6: (A) Índice de Lee e (B) Índice de adiposidade corporal. ............................. 46
Figura 7: Tecido adiposo retroperitoneal. .................................................................. 47
Figura 8: (A) Pressão arterial sistólica, (B) Pressão arterial diastólica e (C)
Frequência Cardíaca. ................................................................................................ 50
Figura 9: Porcentagem da resposta máxima à fenilefrina. ........................................ 51
Figura 10: Número de células inflamatórias/campo microscópico.. ........................... 52
Figura 11: Coração cortado transversalmente e corado com hematoxilina e eosina,
para a análiseinfiltração de células inflamatórias no tecido cardíaco.. ...................... 53
Figura 12: Área de deposição de colágeno /campo microscópico ............................ 54
Figura 13: Coração cortado transversalmente e corado com Picrosirius Red, para
análise de deposição de colágeno.. .......................................................................... 55
Figura 14: Delta do tempo de exaustão. ................................................................... 56
Figura 15: Atividade da citrato sintase ...................................................................... 57
xiv
LISTA DE TABELAS
TABELA 1: Constituição e composição nutricional das dietas padrão e rica em
carboidratos simples ................................................................................................. 32
TABELA 2: Modo de preparo das soluções .............................................................. 41
TABELA 3: Efeito do exercício físico e dieta rica em carboidratos simples sobre os
níveis plasmáticos de glicose, colesterol total, LDL, HDL, VLDL e Triglicerídeos. .... 49
xv
LISTA DE ABREVIATURAS
IMC Índice de Massa Corporal
OMS Organização Mundial da Saúde
DCV Doenças Cardiovasculares
HDL Lipoproteína de alta densidade
LDL Lipoproteína de baixa densidade
VLDL Lipoproteína de muito baixa densidade
SDP Sedentário Dieta Padrão
SCS Sedentário Dieta Rica em Carboidratos Simples
TDP Treinado Dieta Padrão
TCS Treinado Dieta Rica em Carboidratos Simples
PAS Pressão Arterial Sistólica
PAD Pressão Arterial Diastólica
PAP Pressão Arterial Pulsátil
CNA Comprimento Nasoanal
PC Peso Corporal
TAE Tecido Adiposo Epididimal
TAR Tecido Adiposo Retroperitoneal
TAI Tecido Adiposo Inguinal
IAC Índice de Adiposidade Corporal
CK-MB Creatina Quinase – MB
xvi
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 20
2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 21
2.1 COMPORTAMENTO ALIMENTAR NA INFÂNCIA............................................ 21
2.2 DOENÇAS CARDIOMETABÓLICAS E ALIMENTAÇÃO .................................. 22
2.3 EXERCÍCIO FÍSICO, DIETA E ALTERAÇÕES CARDIOMETABÓLICAS ......... 26
3 JUSTIFICATIVA ..................................................................................................... 29
4 OBJETIVOS ........................................................................................................... 30
4.1 GERAL ............................................................................................................. 30
4.2 ESTRATÉGIAS METODOLÓGICAS ................................................................ 30
5 MATERIAIS E MÉTODOS ..................................................................................... 31
5.1 ANIMAIS DE ESTUDO ..................................................................................... 31
5.2 DIETA ............................................................................................................... 31
5.3 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL ................................................................. 33
5.4 PROGRAMA DE TREINAMENTO .................................................................... 33
5.4.1 Teste de carga máxima ............................................................................ 33
5.4.2 Protocolo de treinamento físico .............................................................. 34
5.5 CANULAÇÃO DA ARTÉRIA FEMORAL E REGISTRO DIRETO DA PRESSÃO
ARTERIAL .............................................................................................................. 34
5.6 REATIVIDADE VASCULAR DO LEITO ARTERIAL MESENTÉRICO ISOLADO
............................................................................................................................... 35
5.7 EUTANÁSIA E COLETA ................................................................................... 36
5.8 ANÁLISES BIOQUÍMICAS DO SANGUE ......................................................... 37
5.8.1 Triglicerídeos, Colesterol, LDL, HDL e VLDL ......................................... 37
5.8.2 Glicemia de jejum ..................................................................................... 37
5.8.3 Creatina Quinase MB ............................................................................... 37
5.9 ÍNDICE DE LEE E ÍNDICE DE ADIPOSIDADE CORPORAL ............................ 39
5.10 ANÁLISES HISTOLÓGICAS .......................................................................... 39
5.11 ATIVIDADE DA CITRATO SINTASE .............................................................. 40
xvii
5.12 ANÁLISES ESTATÍSTICAS ............................................................................ 42
6 RESULTADOS ....................................................................................................... 43
6.1 EVOLUÇÃO DA MASSA CORPORAL .............................................................. 43
6.2 INGESTÃO ALIMENTAR .................................................................................. 44
6.3 INGESTÃO ENERGÉTICA ............................................................................... 45
6.4 ÍNDICE DE LEE E ÍNDICE DE ADIPOSIDADE CORPORAL (IAC) ................... 46
6.5 TECIDO ADIPOSO RETROPERITONEAL (TAR) ............................................. 47
6.6 DOSAGENS PLASMÁTICAS ........................................................................... 48
6.7 PARÂMETROS CARDIOVASCULARES .......................................................... 50
6.7.1 Pressão arterial sistólica, diastólica e Frequência cardíaca ................ 50
6.7.2 Influência do treinamento na curva de concentração-resposta à
fenilefrina nas artérias mesentéricas .............................................................. 51
6.7.3 Lesão Cardíaca ......................................................................................... 51
6.7.4 Infiltração de Células Inflamatórias ........................................................ 52
6.7.5 Fibrose Cardíaca ...................................................................................... 54
6.8 RENDIMENTO FÍSICO ..................................................................................... 56
6.8.1 Tempo total de exercício até exaustão ................................................... 56
6.8.2 Atividade da Citrato Sintase .................................................................... 57
7 DISCUSSÃO .......................................................................................................... 58
8 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 62
9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 63
20
1 INTRODUÇÃO
A obesidade infantil, considerada um grave problema de saúde pública, atinge
principalmente crianças que vivem em países em desenvolvimento e está fortemente
associada com o surgimento de doenças crônicas não transmissíveis, tais como
diabetes e doenças cardiovasculares (Daniels et al., 2005). As doenças do coração
causaram a morte de 17,3 milhões de pessoas no ano de 2008; e para 2030,
espera-se um aumento da mortalidade, pelas mesmas causas, superior a 33%
(WHO | Cardiovascular diseases (CVDs), 2013).
Como consequência da urbanização, ocorreram mudanças no estilo de vida que
refletiram na prática de exercício físico e no comportamento alimentar das crianças e
adolescentes. Estes consomem cada vez mais, refeições ricas em gorduras, sal e
açúcares e pobres em fibras, vitaminas e minerais (Raghuveer, 2010; Payab et al.,
2014). Hábitos alimentares inadequados ao longo da vida, podem causar
hiperlipidemia, obesidade, intolerância à glicose, resistência insulínica,
hiperinsulinemia e aumento da pressão arterial (Mostarda et al., 2012). A
hipertensão arterial, um fator de risco importante para o desenvolvimento de
doenças cardiovasculares é comumente associada ao consumo de alimentos com
teor excessivo de sódio. No entanto, estudos têm mostrado uma relação cada vez
mais estreita entre o aumento da pressão arterial e a ingestão de bebidas e
alimentos ricos em açúcares simples, tais como frutose e sacarose (Sharma et al.,
2007; Kell et al., 2014).
Além do papel da alimentação na prevenção de doenças cardiovasculares, a
prática regular de exercício físico também é reconhecida como forma de prevenir o
surgimento destas enfermidades (Lee, Hsieh e Paffenbarger, 1995). Juntas, estas
duas variáveis mostram melhores resultados na redução de índice de massa
corporal (IMC), percentual de gordura corporal e níveis pressóricos (Pena et al.,
1980). O exercício físico pode atenuar distúrbios metabólicos e melhorar alterações
cardíacas induzidas por dietas ricas em açúcares (Sakr, 2013).
21
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 COMPORTAMENTO ALIMENTAR NA INFÂNCIA
Os hábitos alimentares formados na infância podem persistir até a vida adulta
(Lien, Lytle e Klepp, 2001) e uma alimentação saudável nesta fase da vida melhora
a capacidade de aprendizado, promove sensação de bem estar, além de prevenir e
reduzir os riscos de desenvolvimento de doenças como diabetes, câncer, doenças
cardiovasculares e obesidade, permitindo assim, um envelhecimento com qualidade
de vida (Cuenca-Garcia et al., 2012; WHO | Children's diet, 2014).
O tipo de alimentação pós desmame tem extrema importância sobre o
desenvolvimento infantil, formação e distribuição da gordura corporal (Ozanne et al.,
2004). A ingestão de dietas ricas em carboidratos simples pós desmame pode
resultar em uma futura hiperinsulinemia, doenças cardiovasculares e provocar
efeitos adversos sobre a saúde e composição corporal de adultos jovens (Mcdevitt et
al., 2001; Joslowski et al., 2012).
O consumo de carboidratos, nas últimas três décadas, aumentou 41%
(Marriott, Cole e Lee, 2009) e dietas ricas em açúcares têm sido associadas com o
desenvolvimento de síndrome metabólica, obesidade, diabetes mellitus e resistência
insulínica (Mellor et al., 2010). Como resultado da urbanização e de mudanças na
alimentação dos pais nos últimos anos, as crianças têm consumido lanches cada
vez menos nutritivos, em troca de alimentos ricos em gorduras, sal e açúcares
(Payab et al., 2014). Embalagens atrativas e as propagandas utilizadas pelas
empresas alimentícias são fatores que implicam ainda mais no aumento do consumo
deste tipo de alimento (Hare et al., 2012). O alto consumo de bebidas adoçadas com
açúcar, cereais açucarados e doces, mostrou uma redução da qualidade nutricional
e da ingestão de micronutrientes, na dieta de crianças e adolescentes (Frary,
Johnson e Wang, 2004). A dieta atual, em grande parte, é deficiente em alimentos
frescos, frutas, verduras, proteínas magras, ômega 3, vitaminas e minerais
(Raghuveer, 2010).
Em geral, crianças norte americanas são sedentárias e passam grande parte do
dia jogando videogames, assistindo televisão ou em frente a computadores. A
22
maioria dos jovens não atende à recomendação diária mínima de atividade física.
Nos Estados Unidos, a prevalência de sobrepeso infantil aumentou cerca de três
vezes nas últimas décadas (Teran-Garcia, Rankinen e Bouchard, 2008). O tempo
em frente à televisão e jogos eletrônicos mostrou associação consistente com o
aumento do IMC em meninas e meninos de 9 a 16 anos (Falbe et al., 2013), com o
alto consumo de bebidas e alimentos de baixa qualidade nutricional (doces, bebidas
açucaradas e “fast foods”) e com a redução na ingestão de frutas e verduras (Falbe
et al., 2014).
Crianças obesas e com sobrepeso tendem a ficar obesas na idade adulta e são
mais propensas a desenvolver em uma idade cada vez mais precoce, doenças
crônicas não transmissíveis, tais como diabetes e doenças cardiovasculares
(Freedman et al., 2001; Daniels et al., 2005; Wijga et al., 2010; WHO | Childhood
overweight and obesity, 2014; Honorio e Costa Monteiro Hadler, 2014). Estas, têm
2,5 a 3,7 vezes mais chances de desenvolver hipertensão, quando comparadas com
aquelas não obesas (Rosner et al., 2000). A obesidade infantil é considerada um dos
fatores de risco mais importantes para o desenvolvimento de doenças do coração
(Han, Lawlor e Kimm, 2010). De acordo com a Organização Mundial de Saúde
(OMS), em 2013, o número de crianças menores de 5 anos com excesso de peso foi
estimado em 42 milhões em todo mundo, sendo que aproximadamente 31 milhões
delas, viviam em países em desenvolvimento (WHO | Childhood overweight and
obesity, 2014).
2.2 DOENÇAS CARDIOMETABÓLICAS E ALIMENTAÇÃO
Em 2008, foi estimado que 17,3 milhões de pessoas adultas morreram vítimas de
doenças do coração; e para 2030, espera-se que mais de 23 milhões de pessoas
morram por ano, pelas mesmas causas. Os principais fatores de risco para o
desenvolvimento de doenças cardiovasculares (DCV) são o sedentarismo, dieta
inadequada, uso de tabaco e consumo excessivo de álcool. A prevenção e o
tratamento da hipertensão arterial, diabetes e altos níveis de lipídios circulantes no
23
sangue, podem reduzir os riscos das doenças cardiovasculares (WHO |
Cardiovascular diseases (CVDs), 2013).
O ganho de peso é um importante fator de risco para a disfunção cardiovascular
e pode ser associado ao aumento da incidência de hipertensão, acidente vascular
encefálico, diabetes e doença arterial periférica (Kobayasi et al., 2010). O controle
do fluxo e pressão sanguínea é influenciado pelo tônus vascular, que reflete no
balanço entre alterações dilatadoras e constritoras (Barton, 2010). Dietas ricas em
gorduras e frutose podem causar aumento do estresse oxidativo e inflamação, o que
pode alterar a contração de vasos e prejudicar o relaxamento vascular, além de
aumentar o risco de lesões aterogênicas (Fenton et al., 2004; Barton, 2010;
Sweazea, Lekic e Walker, 2010).
Dietas ricas em carboidratos simples, como a sacarose (Malik et al., 2010) e
hábitos alimentares inadequados, podem causar mudanças que incluem aumento da
pressão arterial, hiperlipidemia, obesidade, hipertrigliceridemia, intolerância à
glicose, resistência insulínica e hiperinsulinemia (Malik et al., 2010; Mostarda et al.,
2012). A sacarose faz parte do grupo do grupo dos carboidratos conhecidos como
açúcares simples ou dissacarídeos e é formada pela combinação de duas moléculas
de monossacarídeos: a glicose e a frutose. Nos Estados Unidos, a sacarose é o
dissacarídeo mais comumente encontrado na dieta e contribui com até 25% do total
de energia ingerida (Mcardle, Katch & Katch, 1992). Em modelos animais, dietas
ricas em sacarose, estão fortemente associadas com o desenvolvimento de
síndrome metabólica, aumento do acúmulo de gordura visceral e altas
concentrações plasmáticas de insulina e triglicerídeos (Diaz-Aguila et al., 2015).
As tendências alimentares atuais, enfatizam a importância da redução no
consumo de dietas ricas em gorduras para a promoção da saúde, o que aumenta
naturalmente a ingestão de carboidratos. A tão desejada diminuição nos níveis
séricos de colesterol é frequentemente acompanhada por uma elevação nos níveis
plasmáticos de triglicerídeos, já que dietas hiperglicídicas estão fortemente
relacionadas à hipertrigliceridemia (Parks e Hellerstein, 2000). Animais recém
desmamados, alimentados com dieta rica em carboidratos simples por períodos de
4, 8 e 12 semanas, apresentaram aumento significativo nos níveis séricos de
triglicerídeos, quando comparados com o grupo controle (De Queiroz et al., 2014).
Este aumento também foi observado em ratos que ingeriram dieta rica em frutose
por duas semanas (Hwang et al., 1987).
24
A hipertensão arterial é tradicionalmente associada ao consumo de dietas com
alto teor de sódio, no entanto, o consumo de dietas ricas em açúcares que não
ocorrem naturalmente nos alimentos, tem sido relacionado com o aumento da
pressão arterial em jovens e adultos (Kell et al., 2014). As principais fontes de
alimentos contendo açúcares adicionados, consumidas por crianças e adolescentes
americanos são as sobremesas lácteas, doces, cereais açucarados e bebidas
adoçadas com açúcar (Reedy e Krebs-Smith, 2010).
Modelos experimentais alimentados com uma dieta rica em frutose,
apresentaram níveis da pressão arterial sistólica mais altos e desenvolveram
hipertensão, hiperinsulinemia, hipertrigliceridemia e resistência insulínica, quando
comparados com os animais que ingeriram somente dieta padrão. Ambas as rações,
continham quantidades razoavelmente comparáveis de sódio (Hwang et al., 1987).
O consumo de dieta rica em frutose por ratos hipertensos, aumentou a mortalidade e
a espessura da parede do ventrículo esquerdo, com diminuição da sua função
contrátil, quando comparado com a ingestão de rações ricas em gorduras,
carboidratos complexos e ração rica em gorduras e frutose. (Sharma et al., 2007).
Em modelos animais recém-desmamados, a ingestão de sacarose durante 5
semanas, induziu um aumento na atividade simpática e elevou a pressão arterial
(Bunag, Tomita e Sasaki, 1983). Outros estudos mostraram aumento da pressão
arterial em animais alimentados com dieta rica em frutose e gorduras (Sharma et al.,
2007). Ratos normotensos e espontaneamente hipertensos apresentaram aumento
da pressão arterial quando as fontes principais de carboidratos das rações eram
glicose, sacarose ou amido (Fournier et al., 1986).
A ingestão de dietas ricas em frutose, sacarose e gorduras por ratos
hipertensos, mostrou que após 6 semanas de dieta, a pressão arterial sistólica
aumentou significativamente e esse aumento foi mais expressivo nos animais que
receberam dietas acrescidas de sal. Constatou-se que a mortalidade do grupo
alimentado com dieta rica em sacarose (44%), foi muito superior quando comparada
com todos os grupos alimentados com ração rica em gordura, frutose e amido (12-
18%). A expressão de microRNA’s para a citrato sintase, enzima biomarcadora do
metabolismo oxidativo, foi significativamente menor no miocárdio de ratos
alimentados com dieta rica em sacarose, quando comparados com aqueles que
ingeriram ração rica em gorduras. (Sharma et al., 2008).
25
O consumo crônico de dietas ricas em açúcares e gorduras saturadas tem sido
associado com o aumento do risco de doenças cardiovasculares, por meio do
aumento do peso corporal, hipertensão, hipertrofia ventricular esquerda, aumento
das concentrações plasmáticas de lipídios, intolerância à glicose, fibrose e infiltração
de células inflamatórias no coração (Alam, Kauter e Brown, 2013). Qin et al. (2012),
também demonstraram que animais alimentados com dieta rica em gorduras e
açúcares desenvolveram progressiva hipertrofia do ventrículo esquerdo, disfunção
diastólica, resistência à insulina, fibrose cardíaca, com aumento do estresse
oxidativo e da massa total do coração.
Camundongos da linhagem BALB/c foram alimentados com dieta rica em
carboidratos refinados por 1 e 3 dias, 1, 2, 4, 6, 8, 10 e 12 semanas. Os animais não
apresentaram diferença na evolução do ganho de peso, no entanto, aqueles que
consumiram a ração experimental exibiram um aumento considerável da
adiposidade visceral já no primeiro dia após a introdução da dieta. A adiposidade foi
associada com marcadores de disfunção metabólica, tais como: aumento dos níveis
plasmáticos de colesterol e triglicerídeos, resistência insulínica, intolerância à glicose
e com o aumento do número de células inflamatórias no tecido adiposo (Oliveira et
al., 2013).
Um estudo transversal, realizado com crianças de vários lugares do mundo,
mostrou que a ingestão de alimentos com adição de açúcares e níveis plasmáticos
de triglicerídeos, foram positivamente associados com a pressão sanguínea
diastólica, sugerindo que o alto consumo destes alimentos pode comprometer a
saúde cardiovascular (Kell et al., 2014). Crianças que desenvolvem hipertensão
arterial tem grande probabilidade de se tornarem adultos hipertensos (Chen e Wang,
2008).
Ratos alimentados por duas semanas com dieta rica em carboidratos simples
não mostraram alterações significativas na massa corporal e níveis plasmáticos de
insulina, triglicerídeos, glicose e ácidos graxos livres. No entanto, com oito semanas
de experimento, os animais desenvolveram um grau variável de obesidade e
exibiram altos níveis séricos de triglicerídeos, insulina, glicose e ácidos graxos livres,
proporcionais ao ganho de peso, quando comparados ao grupo controle (Harrold et
al., 2000).
Um novo modelo experimental tem sido desenvolvido através da administração
de 30% de sacarose diluída na água ingerida pelos animais. Trabalhos realizados
26
durante períodos de 12 e 24 semanas, com animais de 21 dias, mostraram que
estes, apresentaram altos níveis plasmáticos de triglicerídeos e maior acúmulo de
tecido adiposo quando comparados com o grupo controle (Castellanos Jankiewicz et
al., 2015; Diaz-Aguila et al., 2015).
2.3 EXERCÍCIO FÍSICO, DIETA E ALTERAÇÕES CARDIOMETABÓLICAS
A prática regular de atividade física é associada à sensação de bem estar e
melhoria da saúde, além de ser reconhecida como uma forma de prevenir o
desenvolvimento de doenças crônicas e reduzir o risco de mortalidade (Lee, Hsieh e
Paffenbarger, 1995). Independentemente da idade em que é praticada, a atividade
física mostra associação com o menor risco de desenvolvimento de doenças
cardiovasculares, já que exerce efeitos favoráveis sobre níveis séricos de colesterol,
triglicerídeos, pressão arterial e controle glicêmico (FAFF, 2004). Quando praticado
de maneira regular, o exercício físico aeróbico promove adaptações no sistema
cardiovascular e dentre os principais parâmetros que sofrem alterações, estão a
frequência cardíaca e a pressão arterial (Negrao et al., 1992).
Para crianças e adolescentes, a atividade física inclui a prática de esportes,
educação física, recreação e exercícios planejados, no contexto familiar, escolar ou
da comunidade. Com a finalidade de melhorar a capacidade cardiorrespiratória e
muscular, aqueles com idade entre 5 e 17 anos, devem praticar no mínimo 60
minutos de atividade física por dia. Sua prática regular é importante para o
desenvolvimento saudável do tecido musculoesquelético, sistema cardiovascular,
coordenação motora e manutenção do peso corporal, além dos benefícios
psicológicos, como por exemplo, o melhor controle de sintomas como a ansiedade e
a depressão. Crianças e jovens ativos conseguem se expressar melhor, interagir
socialmente e demonstrar melhor desempenho na escola (WHO | Physical Activity
and Young People, 2014).
Um estudo constatou que crianças obesas apresentavam maior IMC, pressão
arterial, gordura abdominal e menores níveis de atividade física e de lipoproteínas de
alta densidade (HDL) circulante no sangue, quando comparadas com aquelas
eutróficas. Um programa de treinamento de 180 minutos de atividade física por
27
semana, durante três meses, revelou uma redução significativa nos níveis
pressóricos, no IMC e na adiposidade abdominal, com consequente melhora na
capacidade cardiorrespiratória (Farpour-Lambert et al., 2009). Crianças com
obesidade e submetidas a dieta e programa de treinamento físico, apresentaram
uma maior redução no percentual de gordura corporal, quando comparadas com
aquelas que não praticaram exercícios (Pena et al., 1980).
Um programa de treinamento, com natação por três semanas, melhorou a
resistência do miocárdio de ratos à isquemia, no entanto a suplementação com
grandes quantidades de carboidratos (50 g/L de sacarose adicionados à água),
aparentemente, neutralizou este efeito (Margonato et al., 2000).
Mostarda et al. (2012), investigaram se a prática de exercício físico por 10
semanas, em ratos alimentados com dieta rica em frutose, seria capaz de prevenir
possíveis alterações metabólicas e cardiovasculares. Os resultados mostraram que
animais sedentários e alimentados com a dieta experimental, apresentaram pressão
arterial sistólica significativamente maior que aqueles do grupo controle e dos
animais que também receberam dieta rica em frutose, mas que foram submetidos ao
protocolo de treinamento. Disfunção diastólica do ventrículo esquerdo foi observada
nos ratos sedentários que consumiram água adicionada de frutose e o treinamento
neutralizou esta alteração. O estudo mostrou que o exercício físico foi capaz de
atenuar alterações cardíacas e morfológicas induzidas pela dieta rica em frutose.
Um trabalho realizado durante 15 semanas mostrou que a prática de natação
no último mês antes do término do experimento, reduziu distúrbios metabólicos e
dislipidemia em ratos alimentados com ração rica em colesterol e frutose. Como
consequência da dieta, houve um aumento nos níveis plasmáticos de triglicerídeos e
enzimas biomarcadoras de lesão cardíaca, no entanto, o exercício físico foi capaz de
reduzir significativamente essas alterações. Animais do grupo experimental também
apresentaram deposição lipídica e alterações nas estruturas celulares, evidenciadas
pela histologia do coração e microscopia eletrônica e mais uma vez o treinamento foi
eficaz em reverter ou diminuir estes prejuízos (Sakr, 2013).
Os efeitos do treinamento físico em esteira foram avaliados em ratos adultos
alimentados com dieta rica em frutose e submetidos ao protocolo de exercício,
simultaneamente, por 10 semanas. Animais sedentários que ingeriram solução de
frutose a 10%, apresentaram pressão arterial sistólica, diastólica e média,
significativamente maiores que o grupo controle. Este aumento também foi
28
observado no índice de Lee, glicemia e peso corporal. No entanto, o treinamento
físico foi capaz de reverter este quadro, a valores semelhantes ao grupo controle
(Castro et al., 2015).
29
3 JUSTIFICATIVA
Fatores como alimentação inadequada e sedentarismo, tem sido um alvo de
preocupação com a saúde cardiovascular de crianças e adolescentes e com o
aparecimento de doenças crônicas não transmissíveis (WHO | Childhood overweight
and obesity, 2014). Uma dieta balanceada e a prática regular de exercício físico têm
grande relevância na prevenção da obesidade e de doenças do coração e conforme
os motivos expostos, justifica-se o desenvolvimento de estudos que avaliem se os
efeitos benéficos do treinamento físico regular na infância, se sobrepõem aos
possíveis efeitos deletérios do consumo de uma dieta rica em carboidratos simples.
30
4 OBJETIVOS
4.1 GERAL
Avaliar o efeito do treinamento físico sobre as alterações cardiometabólicas
produzidas pela dieta rica em carboidratos simples.
4.2 ESTRATÉGIAS METODOLÓGICAS
Analisar o efeito do treinamento físico sobre a capacidade máxima de esforço
em ratos tratados ou não com dieta rica em carboidratos simples;
Verificar o resultado do treinamento físico sobre o comportamento da pressão
arterial e dos níveis plasmáticos de triglicerídeos, glicose e colesterol de
animais alimentados com dieta rica em carboidratos simples;
Avaliar o efeito do treinamento físico sobre as alterações morfológicas do
coração de ratos tratados com a dieta.
31
5 MATERIAIS E MÉTODOS
5.1 ANIMAIS DE ESTUDO
No estudo foram utilizados 40 ratos jovens, da linhagem Wistar, com 21 dias de
vida, obtidos do Centro de Ciência Animal da Universidade Federal de Ouro Preto.
Os animais foram mantidos em caixas de polietileno, em uma sala com temperatura
(24.0 ± 2.0 °C) e ciclo claro/escuro de 12 horas (07:00hs às 19:00hs) controlados.
Os ratos tiveram livre acesso à água e ração comercial ou experimental. Foram
considerados 4 dias de adaptação ao ambiente entre a retirada dos animais e o
início dos experimentos. Antes do início do treinamento, os animais foram divididos
aleatoriamente entre os seguintes grupos: (1) ratos sedentários alimentados com
dieta padrão (SDP; N = 10), (2) ratos treinados alimentados com dieta padrão (TDP;
N = 10), (3) ratos sedentários alimentados com dieta rica em carboidratos simples
(SCS; N = 10), (4) ratos treinados alimentados com dieta rica em carboidratos
simples (TCS; N = 10). O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética no Uso de
Animais (CEUA) da Universidade Federal de Ouro Preto, processo de número
2013/25.
5.2 DIETA
Os animais dos grupos SCS e TCS foram alimentados por período de 8
semanas com dieta rica em carboidratos simples (sacarose), composta por 33% de
ração comercial padrão, 33% de leite condensado, 27% de água e 7% de sacarose.
O leite condensado, o açúcar e a água foram misturados e a ração moída foi
adicionada à mistura, lentamente. A massa foi modelada em pellets, que foram
secos em estufa a 60 ºC por 24 horas (adaptado De Queiroz et al., 2012). Os grupos
controle (SDP e TDP) foram aqueles que receberam a dieta padrão (ração NUVILAB
– CR). A constituição e composição nutricional das dietas estão dispostas na Tabela
1.
32
TABELA 1: Constituição e composição nutricional das dietas padrão e rica em
carboidratos simples
Nutriente
Dietas (g/Kg)
Dieta padrão Dieta rica em
carboidratos simples
Carboidratos 575 680
Proteína 220 95,7
Lipídios 40 57,8
Cinzas 90 29,7
Fibras 70 23,1
Carboidrato (% energia) 57,5 68
Proteína (% energia) 30 16
Lipídios (% energia)
Kcal/100 g
12,5
354
16
362,3
Micronutrientes (g/kg de dieta) das dietas padrão e rica em carboidratos simples, respectivamente:
Cálcio: 12; 960,9; Fósforo: 0,008; 2,64; Vitamina A: 0,0026; 0,001; Vitamina B1: 0,005; 0,02; Vitamina
B2: 0,006; 0,02; Vitamina B12: 2,2x10-5; 0,007; Niacina: 0,06; 0,02; Ácido fólico: 0,001; 3,3x10-4;
Biotina: 5x10-5; 1,65x10-5; Colina: 1,9; 0,627; Ferro: 0,05; 0,0165; Sódio: 2,7; 1,188; Magnésio: 6x10-8;
1,98 x10-8; Zinco: 0,06; 0,0198; Cobre: 0,01; 0,003; Selênio: 5x10-5 1,65x10-5.
Fonte: (De Queiroz et al., 2012)
O consumo da ração em gramas, a energia consumida e a massa corporal dos
animais foram mensurados uma vez por semana durante o período experimental. A
ingestão de ração foi calculada como a diferença entre a quantidade colocada e a
quantidade restante, dividida pelo número de dias e animais por caixa. O cálculo da
energia ingerida foi feito com base nos componentes da dieta consumidos
separadamente e multiplicados pelo seus respectivos conteúdos calóricos.
33
5.3 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL
A figura abaixo (Figura 1) representa a sequência de procedimentos
realizados ao longo das oito semanas de experimento.
5.4 PROGRAMA DE TREINAMENTO
5.4.1 Teste de carga máxima
O teste de carga máxima foi realizado antes do início e após o término do
treinamento, para avaliar a performance e condicionamento aeróbio dos animais.
Estes foram colocados para nadar em tanques com água à 31 ± 1 ºC e profundidade
de 35 centímetros, com uma sobrecarga fixa na cauda de 6% do peso corporal, até
que chegassem à exaustão. Esta foi determinada pela imersão e pelo não retorno do
rato à superfície no tempo de dez segundos (Botezelli et al., 2010; De Moura et al.,
2013).
Figura 1: Delineamento experimental
34
5.4.2 Protocolo de treinamento físico
O treinamento foi realizado durante 8 semanas. No período de adaptação os
ratos nadaram sem sobrecarga por 15 minutos no primeiro dia, 30 minutos no
segundo, 45 minutos no terceiro e 60 minutos no último dia de adaptação. Após
esse período, os animais foram submetidos a 1 hora por dia de exercício de
natação, em tanques coletivos, contendo água a 31 ± 1°C, durante 5 dias
consecutivos da semana. As cargas foram confeccionadas com fio de solda e foram
adicionadas à cauda do animal para realização do exercício. Abaixo é apresentado o
esquema de sobrecarga de treinamento (Figura 1). A intensidade de treinamento
correspondeu a intensidade submáxima (Botezelli et al., 2010; De Moura et al.,
2013).
Grupo
Natação (TDP e TCS)
Incremento de peso na cauda (%)
Se
ma
na
1ª -
2ª -
3ª 2
4ª 2
5ª 3
6ª 3
7ª 3
8ª 3
Figura 2: Esquema de sobrecarga de treinamento
5.5 CANULAÇÃO DA ARTÉRIA FEMORAL E REGISTRO DIRETO DA PRESSÃO
ARTERIAL
Ao final do protocolo experimental, os animais que receberam a dieta rica em
carboidratos simples, foram anestesiados com cetamina/xilazina (50 mg/kg e 10
mg/kg respectivamente, intraperitoneal) e cânulas de polietileno (PE – 10/50
35
Intramedic, Becton Dickinson and Company, Sparks, MD, Estados Unidos) foram
preenchidas com solução salina heparinizada (125 UI/mL) para evitar a formação de
trombos e a oclusão das mesmas. Foi realizada uma pequena incisão na região
inguinal esquerda, para identificação e separação da artéria femoral da veia e do
nervo. Após a inserção e fixação da cânula na artéria, esta foi passada pelo tecido
subcutâneo do animal, com o auxílio de um trocáter, até a sua exteriorização na
região interescapular. Terminado o procedimento, os locais de incisão foram
suturados e os animais receberam injeções intramusculares de antibiótico
(Pentabiótico Veterinário - Fort Dodge, São Paulo, Brasil) para evitar infecções e
complicações pós-operatórias.
Os ratos foram mantidos em caixas de polietileno individuais contendo água e
ração e foram aquecidos até a que o efeito da anestesia passasse, para evitar
quadros de hipotermia. 24 horas após a cirurgia, a cânula inserida na artéria femoral
dos ratos foi conectada a um transdutor, ligado a um sistema de aquisição de dados
PowerLab 4/20 (ADInstruments Pty Ltd, Austrália), que possibilitou o registro da
pressão arterial pulsátil (PAP). Após a estabilização dos parâmetros
cardiovasculares do animal, foi feito um registro de 30 minutos. Os dados foram
analisados pelo software LabChart 7 for Windows e a partir da PAP, foi possível
calcular a pressão arterial sistólica (PAS), diastólica (PAD) e frequência cardíaca
(FC).
5.6 REATIVIDADE VASCULAR DO LEITO ARTERIAL MESENTÉRICO ISOLADO
Antes da eutanásia, e após o registro da pressão arterial, os animais foram
anestesiados com cetamina/xilazina (50 mg/kg e 10 mg/kg respectivamente,
intraperitoneal) e foram submetidos à laparotomia mediana para a exposição da
arcada mesentérica. Os ramos pancreático-duodenal, íleo-cólico e cólico direito da
artéria mesentérica superior foram ligados. O intestino delgado foi ligado e
seccionado na altura do jejuno proximal e íleo distal. A artéria mesentérica superior
foi isolada e canulada com tubo de polietileno PE–50 (3,5 cm) (Intramedic, Becton
Dickinson and Company, Sparks, MD, Estados Unidos), contendo solução de Krebs
36
[em mM (NaCl 120; KCl 4,7; KH2PO4 1,17; MgCl2 1,43; NaHCO3 25; Glicose 11;
EDTA 0,03; CaCl2 3,0)]. Em seguida, os animais foram sacrificados com a retirada
do coração, e o intestino delgado foi separado do leito vascular e lavado com
solução de Krebs cuidadosamente para a separação do leito arterial mesentérico.
Após seu isolamento, este foi conectado a um sistema de perfusão contendo
solução de Krebs a um fluxo constante de 4 mL/min, a 37º C, com aeração de
mistura gasosa carbogênica (95% O2 e 5% CO2). O sistema de pressão foi
conectado a um transdutor de pressão e a um sistema de aquisição de dados para o
registro contínuo da pressão de perfusão mesentérica (PowerLab 4/20
ADInstruments Pty Ltd, Austrália) (De Moraes et al., 2008; Pereira e Passaglia,
2014).
Após a estabilização do registro, foram perfundidas seis concentrações
crescentes (10-6 a 10-1 M) de fenilefrina (1, 3, 9, 27, 81 e 241 nmol) gerando uma
curva dose resposta, para avaliar a resposta vasoconstritora da artéria mesentérica.
As doses foram administradas com intervalos de aproximadamente 5 minutos entre
uma e outra, após o retorno da pressão de perfusão basal. As curvas de
concentração-efeito foram apresentadas em porcentagem da resposta máxima
(Moura et al., 2003).
5.7 EUTANÁSIA E COLETA
Os animais foram sacrificados 48 horas após o término do protocolo de
treinamento, com a retirada dos corações. Foram retirados também os coxins
adiposos, sangue e o músculo sóleo. Este, foi coletado em nitrogênio líquido e
armazenado à -80ºC, para posterior análise da atividade da enzima citrato sintase. O
sangue coletado em tubos sem anticoagulante foi centrifugado a 3000 rpm por 10
minutos para separação do soro, o qual foi mantido a -20ºC.
37
5.8 ANÁLISES BIOQUÍMICAS DO SANGUE
5.8.1 Triglicerídeos, Colesterol, LDL, HDL e VLDL
As concentrações plasmáticas de triglicerídeos, colesterol, LDL, HDL e VLDL
foram determinadas por espectrofotometria automática no analisador clínico Randon
Acess Clinical Analyser, Wiener Lab, modelo CM-200 (WIENER LAB, Rosario,
Argentina) pelo método enzimático-colorimétrico por meio de kits específicos
disponíveis comercialmente (Bioclin®, Quibasa). As análises foram feitas pelo
técnico responsável do Laboratório Piloto de Análises Clínicas (LAPAC) da
Faculdade de Farmácia da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP).
5.8.2 Glicemia de jejum
Ao final das oito semanas de experimento e após serem mantidos por 12 de
horas em jejum, uma gota de sangue dos animais dos grupos que receberam a dieta
rica em carboidratos simples, foi coletada da cauda para determinação da glicemia,
por meio do glicosímetro Accu-Chek Performa (Roche Diagnostics, Germany)
(Coope et al., 2006).
5.8.3 Creatina Quinase MB
Para a avaliação de possível lesão cardíaca, foi utilizado o método para
determinação quantitativa da atividade da isoenzima MB da Creatina Quinase (CK-
MB) no soro dos animais. Antes de tal procedimento, foi necessário quantificar a
cretina quinase total. Para o preparo das soluções de trabalho, foi utilizada uma
proporção de 4 volumes do reagente 1 para um volume do reagente 2. A
38
reconstituição do calibrador foi feita de acordo com o protocolo do kit (CK-NAC
LABTEST). As amostras foram plotadas em duplicata em placa 96 poços,
juntamente com os reagentes, para registro da absorbância nos tempo de 2 (A1) e 4
(A2) minutos, em leitor de ELISA () a 340 nm e 37º C. Para calcular a atividade da
CK total, foram utilizadas as fórmulas a seguir:
∆A/minuto Teste = A2 - A1 ∆A/minuto Calibrador = A2 - A1
2 2
Atividade da CK-TOTAL (U/L) = ∆A/min Teste x CCal
∆A/min Calibrador
CCal: Concentração do Calibrador = 268 (U/L)
O mesmo procedimento foi utilizado para quantificar a atividade da CK-MB, no
entanto foram utilizadas as absorbâncias nos tempos inicial (A1) e 5 minutos (A2)
para o cálculo. Quando a atividade da CK total foi maior que 2000 U/L, as amostras
foram diluídas 1:2 com NaCl 150 mmol/L (0,85%), antes do início da medição da CK-
MB, de acordo com o protocolo (CK-MB LIQUIFORM). Os resultados obtidos foram
multiplicados por 2 ao final da análise.
Cálculos da atividade da CK-MB:
∆A Teste = A2 - A1 ∆ Calibrador = A2 - A1
Atividade da CK-MB (U/L) = ∆A Teste x CCal
∆ Calibrador
CCal: Concentração do Calibrador = 67 (U/L)
39
5.9 ÍNDICE DE LEE E ÍNDICE DE ADIPOSIDADE CORPORAL
A obesidade nos animais pode ser mensurada através do cálculo do índice de
Lee, método que se assemelha ao índice de massa corporal, utilizado em humanos
(Bernardis e Patterson, 1968). Além disso, o cálculo índice de adiposidade corporal
(IAC) permite analisar os depósitos de gordura corporal de maneira consistente
(Carroll, Zenebe e Strange, 2006).
No dia do sacrifício, a massa corporal (MC) dos animais foi mensurada assim
como comprimento nasoanal (CNA), para cálculo do índice de Lee, através da
fórmula (Bernardis e Patterson, 1968):
³√MC (g)
CNA (cm)
Os coxins adiposos epididimal (TAE), inguinal (TAI) e retroperitoneal (TAR)
foram retirados e pesados para determinação do IAC, através da seguinte equação
(Oliveira et al., 2013):
IAC= TAE x TAI xTAR x 100
MC (g)
5.10 ANÁLISES HISTOLÓGICAS
Os corações foram cortados transversalmente e tiveram seu ápice e base
descartados, foram armazenados em cassetes histológicos, fixados em solução de
formaldeído tamponado (4%), desidratados, diafanizados, embebidos e inseridos em
parafina. Secções parafinadas de aproximadamente quatro micrômetros de
espessura foram obtidas por técnicas de microtomia, fixadas em lâminas de vidro.
Para o método Hematoxilina/Eosina (H/E), as lâminas foram desparafinadas por 30
minutos em xilol 1 e 30 minutos em xilol 2. Para a hidratação, as mesmas foram
mantidas por 5 minutos em álcool absoluto 1, álcool absoluto 2, álcool 90%, álcool
40
80%, álcool 70% e água, respectivamente. Para a coloração, as lâminas foram
mantidas em recipiente contendo hematoxilina por um minuto e meio. O excesso foi
retirado por imersão em água corrente por trinta minutos. Após este processo, as
lâminas foram mantidas em eosina durante um minuto e trinta segundos e o excesso
foi retirado por imersão em água por 10 segundos. O processo de secagem durou
24 horas e após este período, lamínulas foram aplicadas com Entelan para
finalização da confecção das lâminas. Para o método de coloração Picro Sirius Red
(1%), as lâminas foram submetidas ao mesmo processamento da H/E até o
momento de hidratação. Em seguida, as lâminas foram colocadas sobre a bancada
para adição do corante sirius red (1%) sobre o corte, por uma hora. O excesso foi
retirado por imersão em água, para em seguida, ser realizado o processo de
secagem e colocação das lamínulas. As colorações Hematoxilina/Eosina (HE) e
Sirius red 1% permitem análise da presença de células inflamatórias e formação de
colágeno, respectivamente.
Imagens digitais das lâminas foram capturadas de 20 campos diferentes,
aleatoriamente, através de um sistema de videocâmera (Leica DFC 300 FX)
acoplado a um microscópio ótico, associado ao software de captura de imagens
Leica Application Suite. As imagens foram posteriormente analisadas pelo software
Leica Qwin V.3.2.1 (Leica Switzerland).
5.11 ATIVIDADE DA CITRATO SINTASE
A enzima citrato sintase, biomarcadora do metabolismo oxidativo no tecido do
músculo sóleo, foi mensurada utilizando o kit Citrate Synthase Assay (Sigma-
Aldrich). Amostras do tecido foram homogeneizadas em 500 µl de solução tampão
(50 mM Tris–HCl, 1 mM EDTA, e 0,1 mM fenilmetilsulfonilflúor; pH 7,4) com o
homogeneizador Polytron, em rotação máxima, por 30 segundos. Em seguida, o
material foi centrifugado a 10000 rpm, por 10 minutos a 4ºC. O sobrenadante foi
transferido para tubos refrigerados para a dosagem do conteúdo de proteínas.
Para medir a atividade da citrato sintase em placa de 96 poços (ELISA), o leitor
da placa foi configurado a 412 nm:
41
- Duração: 1 minuto e 30 segundos
- Intervalo: 10 segundos
As soluções do ensaio foram aquecidas à temperatura de 25ºC e bem
homogeneizadas antes do início da reação. Os componentes foram preparados de
acordo com a Tabela 2.
TABELA 2: Modo de preparo das soluções
Descrição Amostra 1x buffer 30 mM
Acetyl coA
10 mM
DTNB
10 mM
OAA
Amostra x (2-8 L) 186 – x L 2 L 2 L 10 L
Controle
Positivo
(CS)
x (1-2 L)
186 – x L
2 L
2 L
10 L
A solução da reação foi preparada contendo 1x Assay Buffer, 30 mM Acetyl
CoA Solution, 10 Mm DTNB solution e 190 L da mistura foram plaqueados em
triplicata. As soluções foram preparadas de acordo com os procedimentos descritos
no manual kit. A absorbância da mistura de reação foi acompanhada por um minuto
e meio para medir os valores basais. 10 L de 10 mM OAA solution foram
adicionados através de uma pipeta multicanal, para iniciar a reação em todos os
poços simultaneamente. A placa foi agitada delicadamente por 10 segundos antes
da leitura da absorbância.
Para calcular e determinar a atividade da citrato sintase, os valores da
absorbância (A412) foram plotados, versus o tempo para cada reação. As mudanças
na absorbância (∆A412)/ minuto foram medidas numa faixa linear do gráfico para a
atividade endógena e para a atividade total, logo após a adição de OAA. A atividade
da citrato sintase foi calculada subtraindo a (∆A412)/ minuto da atividade da amostra
pela (∆A412)/ minuto da atividade endógena. Os valores encontrados foram
utilizados para o cálculo da atividade da citrato sintase pela fórmula:
Unidades (mole/ mL/ min) = [(A412)/ min x V (mL) x dil]/ [mM x L (cm) x Venz
(mL)]
42
Onde:
V (mL): volume da reação (1 mL para ensaios realizados em cuvetas de 1 mL)
Dil: fator de diluição da amostra original
mM (mM-1 cm-1): 13,6 (coeficiente de extinção do TNB a 412 nm) [14,15 (coeficiente
de extinção do TNB a 405 nm)]
L (cm): 1 cm (comprimento de onda para medida da absorbância na cuveta de 1 mL)
(0,552 cm – comprimento de onda para medida da absorbância na placa de 96-well)
Venz (mL): o volume da enzima na amostra em mL (2 – 10 L).
A atividade da enzima foi calculada como forma de avaliar a capacidade
oxidativa e a efetividade do treinamento, após o término do protocolo.
5.12 ANÁLISES ESTATÍSTICAS
As análises estatísticas foram feitas pelo pacote estatístico Graph Pad Prism
(versão 5.0). O teste Kolmogorov Smirnov foi utilizado para verificar a normalidade
dos dados, os quais foram expressos como média ± erro padrão. Para dados que
não seguiram distribuição normal, foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis e pós teste
de Dunns. O t – teste foi usado para comparar diferenças entre dois grupos. Para
comparação entre três ou mais grupos, foi empregada a análise de variância
(ANOVA), segundo os efeitos dos fatores testados (one way ou two way). Quando a
ANOVA revelou a existência de significância, utilizou-se o pós teste de Bonferroni, a
fim de identificar quais grupos diferiram entre si. Valores de p<0,05 foram
considerados estatisticamente significativos.
43
6 RESULTADOS
6.1 EVOLUÇÃO DA MASSA CORPORAL
A figura abaixo representa a evolução da massa corporal durante as semanas
de experimento. Os grupos que receberam dieta padrão (SDP e TDP) apresentaram
massa corporal significativamente maior em relação aos grupos que ingeriram dieta
rica em carboidrato simples (SCS e TCS) (Figura 3).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
50
100
150
200
250
300
350
400SDP
SCS
TDP
TCS
Semanas
Massa
corp
ora
l (g
)
Figura 3: Evolução da massa corporal. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=7); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=9); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=7); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=10). (*) indica diferença entre os grupos SDP e SCS a partir da quinta semana (p<0,001); (**) indica diferença entre os grupos SDP e TCS a partir da quarta semana (p<0,01); (†) indica diferença entre TDP e SCS a partir da quarta semana (p<0,01) e (††) indica diferença entre TDP e TCS a partir da terceira semana de experimento até a última (p<0,05). Os dados estão expressos como média ± SEM e foram analisados pela ANOVA two-way seguido pelo pós-teste de Bonferroni.
*
**
†
††
44
6.2 INGESTÃO ALIMENTAR
A Figura 4 exibe a quantidade de ração individual ingerida por dia, durante as
oito semanas de experimento. Apesar dos grupos TCS e SCS apresentarem
comportamento a menor ingestão alimentar apenas na sexta semana, o grupo SCS
consumiu uma quantidade significativamente inferior de dieta quando comparado
com os grupos SDP e TDP.
1 2 3 4 5 6 7 80
10
20
30
40SDP
SCS
TDP
TCS
Semanas
Ingestã
o indiv
idual (g
/dia
)
Figura 4: Ingestão alimentar. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=7); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=9); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=7); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=10). (*) indica diferença entre SCS vs. SDP e (†) diferença entre SCS e TDP na sexta semana de experimento (p<0,05). Os dados estão expressos como média ± SEM e foram analisados pela ANOVA two-way seguido pelo pós-teste de Bonferroni.
*†
45
6.3 INGESTÃO ENERGÉTICA
A figura abaixo representa a ingestão energética individual diária durante o
período de experimentação. Não houve diferença significativa entre os grupos em
nenhum dos momentos (Figura 5).
1 2 3 4 5 6 7 80
20
40
60
80
100
120SDP
SCS
TDP
TCS
SemanasInge
stã
o e
nerg
ética in
div
idual (k
cal/dia
)
Figura 5: Ingestão energética. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=7); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=9); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=7); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=10). Não houve diferença significativa entre os grupos. Os dados estão expressos como média ± SEM e foram analisados pela ANOVA two-way seguido pelo pós-teste de Bonferroni.
46
6.4 ÍNDICE DE LEE E ÍNDICE DE ADIPOSIDADE CORPORAL (IAC)
Não houve diferença significativa no índice de Lee (p = 0,156) dos animais ao
longo de 8 semanas de experimento. No entanto os animais que receberam dieta
rica em carboidrato simples e não executaram o exercício físico apresentaram IAC
maior (p = 0,0057) em relação ao TDP (Figura 6).
SDP SCS TDP TCS
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
índic
e d
e L
ee
SDP SCS TDP TCS
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
IAC
(%
)
Figura 6: (A) Índice de Lee e (B) Índice de adiposidade corporal. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=7); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=6); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=6); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=8). (A) Índice de Lee. Não houve diferença significativa entre os grupos. (B) Índice de adiposidade corporal. (*) Indica diferença entre SCS quando comparado com TDP. Os dados do índice de Lee estão expressos como média ± SEM e foram analisados pelo ANOVA one-way seguido pelo pós-teste de Bonferroni e os dados do IAC foram expressos como mediana e percentil e foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis seguido pelo pós teste de Dunns.
*
A B
47
6.5 TECIDO ADIPOSO RETROPERITONEAL (TAR)
Para avaliar o risco do desenvolvimento de doenças cardiovasculares, o
tecido adiposo retroperitoneal foi pesado separadamente dos demais coxins. Não
houve diferença significativa entre os grupos (p = 0,08) (Figura 7).
SDP SCS TDP TCS
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
TA
R (
g)
Figura 7: Tecido adiposo retroperitoneal. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=7); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=6); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=6); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=8). Os dados foram expressos como mediana e percentil e foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis seguido pelo pós teste de Dunns.
48
6.6 DOSAGENS PLASMÁTICAS
A tabela abaixo (Tabela 3) mostra o efeito do exercício físico sobre os níveis
plasmáticos de glicose, colesterol total, HDL, LDL, VLDL e triglicerídeos. Não houve
diferença estatística entre os grupos nos níveis de glicose (p = 0,284) e HDL (p =
0,245). O grupo SCS apresentou maior colesterol (p = 0,0042) quando comparado
com o grupo TDP e maiores níveis de LDL (p = 0,0028) em relação a todos os outros
grupos. Os animais que receberam dieta padrão e que foram submetidos ao
protocolo de treinamento físico (TDP) mostraram menores níveis de VLDL (p =
0,0017) quando comprados com os demais grupos, e menores valores de
triglicerídeos (p=0,0026) em relação aos animais que ingeriram dieta rica em
carboidratos simples (SCS e TCS).
49
TABELA 3: Efeito do exercício físico e dieta rica em carboidratos simples sobre os
níveis plasmáticos de glicose, colesterol total, LDL, HDL, VLDL e Triglicerídeos.
SDP SCS TDP TCS
Glicose (mg/dl) - 102,1 ± 4,7 - 92,14 ± 2,12
Colesterol total
(mg/dl)
80,86 ± 4,15 104,2 ± 8,27c 67,14 ± 7,24 95,5 ± 7,36
LDL (mg/dl) 42,75 ± 3,94 64,03 ± 5,66acd 37,15 ± 5,08 42,43 ± 5,37
HDL (mg/dl) 23,48 ± 1,74 31,32 ± 3,46 22,35 ± 1,87 29,51 ± 3,2
VLDL (mg/dl) 15,43 ± 2,12d 18,98 ± 2,22 7,52 ± 1,35abd 15,62 ± 1,46
Triglicerídeos
(mg/dl)
77,16 ± 10,62 94,91 ± 11,12 38,54 ± 6,77bd 81,06 ± 8,62
Os dados de colesterol, LDL, triglicerídeos e VLDL foram analisados pelo teste ANOVA (one-way) seguido pelo pós teste de Bonferroni. Para análise da glicemia, foi feito o teste-t e para HDL e CK-MB, teste de Kruskal-Wallis seguido pelo pós teste de Dunns. Os dados foram expressos como média ± SEM e valores de p<0,05 foram considerados significativos. a: p<0,05 vs. SDP; b: p<0,05 vs. SCS; c: p<0,05 vs. TDP; d: p<0,05 vs. TCS.
50
6.7 PARÂMETROS CARDIOVASCULARES
6.7.1 Pressão arterial sistólica, diastólica e Frequência cardíaca
Não houve diferença estatisticamente significativa nos valores de pressão
arterial sistólica (p = 0,076), pressão arterial diastólica (p = 0,9) e frequência
cardíaca (p = 0,219) (Figura 8). Ambos os grupos mantiveram-se normotensos após
o término do experimento.
SCS TCS
0
25
50
75
100
125
150
mm
Hg
SCS TCS
0
25
50
75
100
125
150
mm
Hg
SCS TCS
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
bpm
Figura 8: (A) Pressão arterial sistólica, (B) Pressão arterial diastólica e (C) Frequência Cardíaca. SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=8); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=8). (A) Pressão arterial sistólica. Não houve diferença entre a pressão arterial sistólica entre os grupos. (B) Pressão arterial diastólica. Os grupos não mostraram diferença entre si na pressão arterial diastólica. (C) Sem alterações significativas na frequência cardíaca. Os dados estão expressos como média ± SEM e foram analisados pelo test-t.
A B
C
51
6.7.2 Influência do treinamento na curva de concentração-resposta à fenilefrina
nas artérias mesentéricas
Houve aumento dose-dependente na resposta à fenilefrina, no entanto, os
resultados não mostraram diferença significativa entre os grupos (Figura 9).
-6 -5 -4 -3 -2 -10
20
40
60
80
100
SCS
TCS
Log M [Fenilefrina]
% R
esposta
máxim
a
Figura 9: Porcentagem da resposta máxima à fenilefrina. SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=3); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=7). Não houve diferença significativa entre os grupos. Os dados estão expressos como média ± SEM e foram analisados pela ANOVA two-way seguido pelo pós-teste de Bonferroni. 6.7.3 Lesão Cardíaca
Para avaliar se a dieta causou lesão cardíaca, foi feita a dosagem plasmática da
enzima Creatina Quinase (MB), que não apresentou níveis significativamente
diferentes entres os grupos (p=0,208) (SDP (n=11): 189,4 ± 52,58; SCS (n=9): 527,5
± 213,8; TDP (n=9): 248,7 ± 163,3 e TCS (n=8): 417,5 ± 154,5).
52
6.7.4 Infiltração de Células Inflamatórias
O coração dos animais tratados por oito semanas não apresentou aumento na
infiltração de células inflamatórias (p = 0,41) (Figura 10). Pelas imagens de coração
corado com hematoxilina e eosina é possível observar quantidades semelhantes de
células inflamatórias nos quatro grupos experimentais (Figura 11).
SDP SCS TDP TCS
0
50
100
150
200
Núm
ero
célu
las/
ca
mp
o m
icro
scó
pic
o
Figura 10: Número de células inflamatórias/campo microscópico. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=7); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=8); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=5); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=5). Não houve diferença entre o número de células entre os grupos. Os dados da infiltração celular de células inflamatórias estão expressos como média ± SEM e foram analisados pelo ANOVA one-way seguido pelo pós-teste de Bonferroni.
53
Figura 11: Coração cortado transversalmente e corado com hematoxilina e eosina, para a análiseinfiltração de células inflamatórias no tecido cardíaco. Não houve diferença significativa entre os grupos. a: Sedentário Dieta Padrão (SDP); b: Sedentário Dieta rica em carboidratos simples (SCS); c: Treinado Dieta Padrão (TDP); d: Treinado Dieta Rica em Carboidratos simples (TCS).
54
6.7.5 Fibrose Cardíaca
Não foi observada diferença significativa na deposição de colágeno (p = 0,66) no
tecido cardíaco dos animais (Figura 12). Através da coloração com Picrosirius Red e
imagem com luz polarizada, é possível observar áreas semelhantes de formação de
fibrose em todos os grupos (Figura 13).
SDP SCS TDP TCS
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
um
²/cam
po m
icro
scópic
o
Figura 12: Área de deposição de colágeno /campo microscópico. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=7); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=8); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=5); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=5). Não houve diferença entre os grupos. Os dados da deposição de colágeno tipo II foram expressos como mediana e percentil e foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis seguido pelo pós teste de Dunns
55
Figura 13: Coração cortado transversalmente e corado com Picrosirius Red, para análise de deposição de colágeno. Não houve diferença significativa entre os grupos. a: Sedentário Dieta Padrão (SDP); b: Sedentário Dieta rica em carboidratos simples (SCS); c: Treinado Dieta Padrão (TDP); d: Treinado Dieta Rica em Carboidratos simples (TCS).
56
6.8 RENDIMENTO FÍSICO
6.8.1 Tempo total de exercício até exaustão
Com a finalidade de avaliar o rendimento físico induzido pelo programa de
treinamento físico nos quatro grupos, foi mensurado o tempo total de exercício até a
exaustão antes e depois das 8 semanas de treinamento. O delta entre o tempo total
de exercício não foi diferente entre os grupos (p = 0,855) (Figura 14).
SDP SCS TDP TCS
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Tem
po (
hora
s)
Figura 14: Delta do tempo de exaustão. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=8); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=10); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=9); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=10). Não houve diferença entre os grupos (p = 0,855). Os dados foram expressos como média ± SEM e foram analisados pelo teste ANOVA (one-way) seguido pelo pós teste de Bonferroni.
57
6.8.2 Atividade da Citrato Sintase
Ainda com o objetivo de investigar o efeito da dieta rica em carboidrato
simples no rendimento físico, mensuramos os níveis da citrato sintase (enzima
biomarcadora do metabolismo oxidativo no músculo). A Figura 15 representa a
atividade da enzima citrato sintase, a qual foi menor no grupo SCS (p=0,021),
quando comparado com os animais do grupo TCS, sugerindo que treinamento físico
para o grupo tratado com dieta rica em carboidratos simples foi capaz de reverter
este quadro e melhorar a capacidade oxidativa.
SDP SCS TDP TCS
0
20
40
60
80
mg p
rote
ína/m
in
Figura 15: Atividade da citrato sintase. SDP: Grupo sedentário dieta padrão (n=5); SCS: Grupo sedentário dieta rica em carboidratos simples (n=5); TDP: Grupo treinado dieta padrão (n=5); TCS: Grupo treinado dieta rica em carboidrato simples (n=7). (*) Indica diferença entre TCS quando comparado com SCS. Os dados foram expressos como média ± SEM e foram analisados pelo ANOVA one-way seguido pelo pós-teste de Bonferroni.
*
58
7 DISCUSSÃO
Os dados do presente trabalho mostraram que os animais submetidos à dieta
rica em carboidratos simples apresentaram menor massa corporal, no entanto, maior
índice de adiposidade, e alterações nos níveis plasmáticos de colesterol,
lipoproteínas, triglicerídeos e sem alterações significativas dos parâmetros
cardiovasculares e glicemia. O treinamento físico foi capaz de reverter ou minimizar
alguns dos efeitos deletérios da dieta.
Apesar de não ter havido diferença significativa no consumo calórico dos
animais, os grupos SCS e TCS, apresentaram massa corporal inferior aos demais.
Este efeito induzido pela dieta também foi observado em animais jovens que
receberam dieta rica em carboidratos simples, por meio de uma solução de sacarose
adicionada à água (Sheludiakova, Rooney e Boakes, 2012; Castellanos Jankiewicz
et al., 2015). A diferença no conteúdo proteico entre as dietas, também pode ter
contribuído para a alteração no consumo alimentar e massa corporal. Malta et. al
(2015) mostraram que animais com 90 dias de vida, alimentados com dieta com
baixo teor de proteínas, apresentaram massa corporal e ingestão alimentar
significativamente menores quando comparados com o grupo controle. No entanto,
assim como observado por De Queiroz et. al (2012) e Diaz-Aguila et. al (2015), os
ratos SCS apresentaram elevado índice de adiposidade corporal e tendência a alta
quantidade de tecido adiposo retroperitoneal, que podem ser explicados pelos altos
níveis plasmáticos de triglicerídeos. Além disso, este tipo de dieta durante a infância,
tem sido associada com hiperplasia e hipertrofia de adipócitos, o que também
explica o alto IAC em ratos sedentários alimentados com a dieta rica em
carboidratos simples, na fase adulta (Fuente-Martin et al., 2012).
A leptina é um hormônio secretado pelos adipócitos e seus níveis circulantes
estão correlacionados com a quantidade de tecido adiposo estocado pelo
organismo. A leptina possui a função de sinalizar o aumento do estoque de gordura,
e juntamente com outros hormônios, tem o papel de controlar o apetite, produzindo
sinais para diminuir a ingestão alimentar (Fruhbeck et al., 2001; Castellanos
Jankiewicz et al., 2015). Este fato pode justificar o menor consumo alimentar e
menor massa corporal dos grupos que receberam dieta rica em carboidratos
simples, já que os animais SCS apresentaram elevado índice de adiposidade
59
corporal e provável aumento dos níveis plasmáticos de leptina, como demonstrado
por Sakr (2013) e De Queiroz et. al (2014).
A dieta rica em sacarose, não necessariamente induz o desenvolvimento da
obesidade, mas causa alterações metabólicas importantes, como o acúmulo de
tecido adiposo na região abdominal e síntese hepática de triglicerídeos a partir da
glicose, os quais são transportados pelas lipoproteínas de densidade muito baixa
(VLDL) para serem armazenados no tecido adiposo (Dziedzic et al., 2007).
Hipertrigliceridemia foi observada nos animais que receberam dieta rica em
carboidratos simples, devido à lipogênese de novo hepática e pela secreção
hepática de VLDL, resultando em altos níveis séricos de triglicerídeos. Estes
resultados são consistentes com outros achados na literatura (D'angelo et al., 2005;
Sakr, 2013; De Queiroz et al., 2014; Diaz-Aguila et al., 2015). Apesar de alguns
estudos que utilizaram uma composição dietética diferente (De Moraes et al., 2007;
Sakr, 2013) e treinamento com corrida em esteira (De Moraes et al., 2007)
mostrarem que o treinamento físico é capaz de diminuir os valores plasmáticos de
triglicerídeos, este resultado não foi demonstrado no presente trabalho.
Em acordo com outras pesquisas, a dieta rica em carboidratos simples não
alterou a concentração plasmática de glicose (Fuente-Martin et al., 2012;
Castellanos Jankiewicz et al., 2015; Diaz-Aguila et al., 2015). Períodos mais longos
de experimento podem induzir hiperglicemia (Sakr, 2013). No entanto, a dieta foi
capaz de aumentar os níveis séricos de colesterol e LDL, a partir da síntese
aumentada ou de alterações no metabolismo do colesterol (Abdullah et al., 2009);
resultados que corroboram com outros trabalhos realizados (Merat et al., 1999;
Tranchida et al., 2012; Schultz et al., 2013). O treinamento físico foi eficiente para
reduzir as concentrações sanguíneas de colesterol e LDL (Sakr, 2013). Os níveis de
HDL não foram afetados por este protocolo de treinamento e o mesmo foi observado
com o protocolo utilizado por De Moraes et. al (2007).
Trabalhos realizados com modelos animais (Bunag, Tomita e Sasaki, 1983;
Hwang et al., 1987; Sharma et al., 2007) e seres humanos (Kell et al., 2014),
mostraram associação entre o consumo de dietas ricas em açúcares e aumento da
pressão arterial. No presente estudo, os animais que receberam a dieta rica em
carboidratos simples não desenvolveram hipertensão arterial, no entanto, assim
como observado por Castellanos Jankiewicz et. al (2015), o grupo que não foi
60
submetido ao protocolo de treinamento físico e que ingeriu dieta rica em
carboidratos simples, apresentou tendência a alta pressão arterial sistólica.
O consumo a longo prazo de dietas ricas em gorduras e açúcares tem estreita
relação com a indução de inflamação cardíaca (Alam, Kauter e Brown, 2013) e
fibrose (Qin et al., 2012; Alam, Kauter e Brown, 2013). A dieta rica em carboidratos
simples não causou aumento da infiltração de células inflamatórias e nem deposição
de colágeno no coração. Períodos mais longos de experimento, e a utilização de
animais adultos podem favorecer o aparecimento destas alterações (Qin et al., 2012;
Alam, Kauter e Brown, 2013).
A presença de altas concentrações plasmáticas de CK-MB é utilizada como
um importante marcador de infarto ou lesões cardíacas (Nigam, 2007). Sakr (2013)
mostrou que animais alimentados com dieta em gorduras e carboidratos simples
apresentaram níveis elevados desta isoenzima e o treinamento físico foi capaz de
minimizar esta alteração. Para observar este resultado, Sakr (2013) realizou um
experimento com duração de 15 semanas e utilizou animais já adultos. No presente
estudo, não houve diferença significativa nos níveis séricos de CK-MB, dados que se
correlacionam com o não aumento de infiltração de células inflamatórias e deposição
de colágeno no coração. Apesar de ser um marcador bastante utilizado, existe uma
grande variação individual na atividade sérica desta enzima (Lopes et al., 2008) e a
sensibilidade da CK-MB não é suficientemente alta para detectar pequeno dano
miocárdio (Godoy et al., 1998).
Alterações na reatividade vascular têm sido frequentemente associadas à
hipercolesterolemia, estresse oxidativo, condições pró-inflamatórias (Gonzalez-Pena
et al., 2014) e obesidade (Kleinschmidt e Oltman, 2014). A fenilefrina produziu
contração dose dependente na artéria mesentérica superior em ambos os grupos.
No entanto, a porcentagem da resposta máxima à fenilefrina não sofreu alterações
entre os grupos. Outros trabalhos mostram que a responsividade à fenilefrina nas
artérias mesentéricas não foi alterada por dieta rica em gorduras (Sweazea e
Walker, 2011) e nem pelo treinamento físico (De Moraes et al., 2007). No entanto,
estudos mostram vasodilatação comprometida no leito mesentérico, em animais
alimentados com dieta rica em gorduras e carboidratos simples (Naderali et al.,
2001; Kleinschmidt e Oltman, 2014).
De Queiroz et al. (2012) mostraram que independentemente da dieta, o
treinamento físico em esteira é eficaz em melhorar a capacidade oxidativa de
61
animais treinados, quando comparados com os sedentários. Após o término do
protocolo de treinamento, o teste até a exaustão não mostrou diferenças entre os
grupos. A atividade de enzimas mitocondriais é utilizada para confirmar a adaptação
oxidativa do músculo esquelético, induzida pelo treinamento (Siu et al., 2003). O
protocolo de treinamento utilizado neste estudo aumentou a atividade da enzima
citrato sintase apenas no grupo que recebeu dieta rica em carboidrato simples
(TCS). Este aumento não foi observado nos animais do grupo TDP. Segundo De
Moura et. al (2013) e Botezelli et. al (2010), a intensidade do exercício
correspondente ao equilíbrio entre a produção e a remoção de lactato sanguíneo, ou
seja, o limiar anaeróbico, em animais jovens (28 dias) é atingido com uma
sobrecarga entre 5 e 8% do peso corporal. Acreditamos que a intensidade do
treinamento utilizada no presente projeto foi ideal para o grupo alimentado com dieta
rica em carboidratos simples, porém foi baixa para o grupo TDP. Pesquisadores
mostraram que ratos jovens, alimentados com dieta rica em gorduras e submetidos
ao treinamento físico, apresentaram maior porcentagem de gordura corporal e
menor quantidade de massa magra em relação aos animais treinados que
consumiram dieta padrão. A composição corporal é um fator que influencia no
rendimento físico e, altos percentuais de gordura comprometem a execução do
exercício (Leite et al., 2013). Já que o grupo TCS apresentou tendência a alta
adiposidade corporal, nossa hipotése é que os animais TCS possuiam uma menor
quantidade de massa magra em relação ao grupo TDP, e portanto, a sobrecarga
utilizada no treinamento foi eficiente para aumentar a atividade da enzima citrato
sintase neste grupo.
62
8 CONCLUSÃO
O presente trabalho mostrou que a dieta experimental utilizada foi capaz de
aumentar a adiposidade corporal, níveis séricos de LDL, VLDL, colesterol e
triglicerídeos. A dieta rica em carboidratos simples causou efeitos deletérios que
aumentaram os riscos para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares e, o
treinamento físico foi eficiente em reverter ou minimizar algumas das alterações. O
treinamento com natação foi capaz de reduzir os níveis plasmáticos de LDL e
melhorar a capacidade oxidativa de animais que receberam a dieta rica em
sacarose. Mais estudos devem ser feitos com ratos jovens e com tempos
prolongados de administração da dieta e treinamento, para a sustentação de tais
resultados.
63
9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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