Restrição calórica e jejum intermitente

5/10/2018 Restrição calórica e jejum intermitente - slidepdf.com

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RESTRIÇÃO CALÓRICA E O JEJUMINTERMITENTE: DUAS DIETAS

POTENCIAIS PARA O SUCESSO DOENVELHECIMENTO DO CÉREBRO

Eduarda Nascimento



Envelhecimento

No decorrer do processo do envelhecimento temos umencargo acumulado de estresse oxidativo emetabólico

As células do sistema nervoso, assim, como váriasoutras células, são muito vulneráveis aoenvelhecimento

Vulnerabilidade manifestada através de doençasneurodegenerativas, como Alzheimer e Parkinson.



Distúrbios no sistema nervoso:

Frequentes causas de invalidez e morte com oenvelhecimento

Fatores de risco: fatores genéticos e ambientais,incluindo uma dieta hipercalórica, carências de

vitaminas e um estilo de vida sedentário



Prevenção:

O que poderíamos fazer para promover umenvelhecimento saudável do cérebro e prevenir oaparecimento de doenças neurodegenerativas ?



Duas estratégias de dietas:

Restrição calórica

Jejum intermitente

Podem ser potencialmente utilizadas para mediar umenvelhecimento bem sucedido e evitar o aparecimento

de determinadas doenças neurodegenerativa.



RC e JI e o envelhecimento:

Potencial tanto de prolongar a expectativa devida de um organismo como também

promover a extensão da saúde.



O que é?

Restrição Calórica

Jejum Intermitente



Células do sistema nervoso

Alvo de estresse oxidativo e metabólico

Com o envelhecimento há um acúmulo desse estresse

oxidativo

Principais alvos: proteínas, lipídeos e ácidos nucléicos



Reconhecimento científico

O primeiro estudo científico que reconheceu acapacidade das dietas restritas em estender aesperança de vida foi publicado por McCay et al.

(1935).

Alimentou ratos com uma dieta contendo celuloseindigestível

Dramática extensão no tempo máximo de vida dessesanimais (McCay et al., 1935)



Reconhecimento científico

Outros estudos:

Camundongos (Weindruch e Walford, 1988; Sprott,

1997) Insectos (Chapman e Partridge, 1996)

Nematódeos (Houthoofd et al., 2002)

Pulgas d’água, aranhas e peixes (Weindruch eWalford, 1988).



Resultados dos experimentos:

Perfil dos roedores mantidos em dietas com restriçãocalórica, quando comparados com os ratos alimentadossem restrição:

Menores Mais magros Menor taxa de gordura corporal Orgãos importantes em menor tamanho Geralmente são mais ativos

São mais vulneráveis à baixas temperaturas




A expectativa de vida é prolongada conforme aingestão calórica é reduzida, até o ponto de inanição

O período da vida em que é iniciado e a duração doregime de restrição calórica determina o valor peloqual o tempo é prolongado




RC e JI diminuíram a gravidade dos fatores de riscopara doenças, como diabetes, doençascardiovasculares em roedores (Anson et al, 2003;.

Wan et alii, 2003).

Manutenção dos ratos em JI e CR durante 2-4 mesesresultou em resistência dos neurônios do hipocampopara degeneração induzida quimicamente (Bruce-Keller et al., 1999a, b).



Mecanismos moleculares da neuroproteção por

RC e JI

os neurônios do cérebro de ratos e camundongosmantidos em RC ou JI apresentam aumento daresistência à oxidação, e a insultos metabólicos e

excitotóxicos

Quais mecanismos moleculares são afetados

pela restrição calórica e o jejum intermitenteresultando em benefícios para um

envelhecimento neuronal saudável ?



Resposta ao estresse

Aquisição do alimento é um comportamento natural de umorganismo

Remoção de fontes de alimentação, energia causa um certoestresse psicológico e fisiológico no organismo como um todo

A restrição calórica impõe um estresse leve às células

Resulta na ativação de respostas adaptativas ao estressecelular




Quantificação de proteínas indicadorasde estresse celular no cérebro de ratosmantidos com alimentação SR e com RCpor 3 meses

Proteínas de choque térmico, como HSP-70

Protepinas glicose-reguladas, como GRP-78

Essas proteínas são protéinas chaperonas




Elas podem interagir e modificar a função de proteínasapoptóticas (Beere et al, 2000;. Ravagnan et al, 2001).

Ex: caspases




HSP-70 e GRP-78: elevadas no córtex, hipocampo e neurônios doestriado de ratos submetidos RC, quando comparado com ratos demesma idade, mas alimentados diferentemente, sem controle (Lee etal. 1999; Mattson, 1998)

O aumento de proteínas chaperonas durante o envelhecimento atuacomo uma Resposta Protetora (Lee et al., 1999, 2000a, b).

Estudos in vivo: HSP-70 e GRP-78 podem proteger os neurônios contralesões oxidativas e excitotoxicas e a morte, em experimento commodelos de doenças neurodegenerativas.



Fatores neurotróficos

Os fatores neurotróficos constituem um grupo

heterogêneo de polipeptídeos solúveis, que permitemsobrevivência, diferenciação, manutenção e, quandopossível, a regeneração axonal nos sistemas nervosos

central (SNC) e periférico (SNP)



Os fatores neurotróficos

O mecanismo neuroprotetor desencadeado pelo JI não éconhecido

JI promove hiper-sensibilização de fatores neurotróficosderivados do cérebro, tais como BDNF e fator neurotróficoderivado de células gliais (GDNF), bem como a ativação deproteínas de choque térmico

Foi associado ao aumento da neurogênese no hipocampoem ratos e camundongos e diminuição do dano neuronal



Corpos cetônicos

Segunda fonte energéticapara o tecido nervoso

Disponibilidade reduzida deglicose, faz com que a

energia seja derivada daconversão de gorduras paracorpos cetônicos

Jejum alimentar resulta em

aumento da produção decorpos cetônicos. Ex: β-hidroxibutirato



Ratos alimentados com dieta cetogênica:

Aumento da resistência a crises de estresse (Boughet al.,1999)

β-hidroxibutirato em si pode proteger os neurônios deroedores em modelos Alzheimer e de Parkinson (Kashiwayaet al., 2000).

São prescritas para alguns pacientes com epilepsia(Gilbert et al. 2000), visto que este é profilática contra aprogressivo dano neuronal



Corpos cetônicos melhoram a respiraçãomitocondrial

Resultado:

Diminuição da formação de espécies reativas deoxigênio (ROS)

Aumento da produção de ATP

Diminuição da atividade de enzima apoptóticas, como

a proteína fosfatase 2A



Glicose e insulina / sinalização

Altos níveis de glicose no sangue, integrada ao longo dotempo:

Altos níveis de glicação

não-enzimática à proteína

Diminuição da sensibilidade

à insulina



Glicose insulina / sinalização

FI e CR reduzem os níveis de insulina e glicose sanguínea de modosemelhante

Um estudo longitudinal em ratos do sexo masculino (Masoro et al.,1992) demonstraram que RC diminuiu a concentração média deglicose plasmática em 24 horas por cerca de 15 mg / dl e aconcentração de insulina para cerca de 50%.

RC também foi relacionado a redução dos níveis plasmáticos dasconcentrações de glicose e insulina durante o jejum em macacosrhesus (Kemnitz et al., 1994).



Glicose insulina / sinalização

Animais que seguem o regime da RCutilizam glicose na mesma taxa que oratos alimentados sem restrição

Propõe-se que RC aumenta a eficáciada resposta à glicose ou-e à insulina

RC pode aumentar a sensibilidade àinsulina

A manutenção de baixos níveis deglicose e insulina controla as açõesbenéficas e prolonga a vida doindivíduo que segue a CR



Citocinas

Há evidências que sugerem que processos inflamatórios podemestar criticamente envolvidos no desenvolvimento de patologiasrelacionadas com a idade, tais como aqueles observados nadoença de Alzheimer



Citocinas

O IFN-γ mediador de plasticidade neuronal:

Aumentar a sinaptogênese

Regular a plasticidade sináptica

Regular o controle da neurogênese



Citocinas

Recentemente, foi relatado que os níveis de IFN-γ estão aumentados em leucócitos circulantes demacacos que tinham sido mantidos em uma dieta de

CR (Mascarucci et al., 2002).

Também foi demonstrado que a RC eleva aexpressão do IFN-γ no hipocampo, onde ele exerceuma ação excitoprotetora (Lee et al., 2006).



Citocinas

Podem ser produzidaspor órgãos viscerais,como o tecido adiposo

Fator de necrosetumoral α (TNFa) Mostrado como um

gatilho para a

resistência à insulinaem animais

RC e JI Tecido

adiposo



Fator nuclear (NF)-kB é um fator de transcrição queinduz a expressão de TNF-α

Foi demonstrado que a RC atenua a superexpressãorelacionada com a idade do (NF)-kB

A atenuação de TNF-α pode aumentar a capacidadede utilização da glicose do organismo

Citocinas



Sirtuínas

Família de enzimas com atividade desacetilase de histonas que acredita-seque promovem a expressão vários genes cujos produtos estão relacionadosao aumento da longevidade

Encontram-se num grande espectro de organismos, desde leveduras até sereshumanos

Sirtuína 1 (SIRT1), dentre as 7 mamíferas, é a melhor estudada atualmente eregula diversos aspectos fisiológicos do organismo como diferenciação,

sobrevivência e o metabolismo celular



Sirtuínas

Superregulação SIR em resposta a estresse celular

SIRT1 regulada ativamente pelo estresse leve induzido por RC/ JI

Vários relatórios recentes mostram o aumento dos níveis naproteína SIRT1 em resposta à privação de alimento



Sirtuínas

Melhora da função mitocondrial



Sirtuínas

A SIRT1 foi recentemente mostrada como umdesacetilador e regulador mantendo em níveis baixos oNF-kB (Yeung et al., 2004) TNFα

Aumento observado na sensibilidade à insulina

Redução na inflamação Redução de apoptose

Estimulam o dobramento corretos das proteínas



Sirtuínas

SIRT1 atua na regulação de diversos fatorestranscripcionais. Exemplo:

PPARs (receptores nucleares ativados porproliferadores de peroxissomos)

Importantes reguladores da função do tecidoadiposo

Regula expressão do gene aP2



Sirtuínas

O gene aP2 codifica uma proteína que auxilia o armazenamentode gordura

SIRT1 pode agir como um repressor do gene PPAR, assim atenua aexpressão de genes, como o gene de rato aP2

A ativação da SIRT1 durante o jejum

Repressão do gene PPAR

Atenuação da expressão do gene aP2



Sirtuínas

Resultado:

Mobilização de gorduras Redução depósitos de gordura



Sirtuínas

Estudos genéticos com leveduras, mostraram queo gene SIR2 estava diretamente relacionado

com o aumento no tempo de vida doorganismo



Uma melhor compreensão do impacto do CR e SE noenvelhecimento do sistema nervoso provavelmente

conduzirá a novas abordagens para a prevenção e

tratamento de doenças neurodegenerativas.



Bibliografia:

MARTIN, Bronwen; MATTSON, Mark P.; MAUDSLEY,Stuart et al. Caloric restriction and intermittent fasting:Two potential diets for successful brain aging. Ageing

Res Rev, Baltimore, p.1-21, 13 jan. 2009.

Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302009000400003>.Acesso em: 12-10-2011

Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422000000200018&script=sci_arttext>.Acesso em: 12-10-2011

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302009000400003

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