Consumo de dieta hiperpalatável, alterações metabólicas e comportamentais : um modelo de obesidade em ratos e suas consequências

Abstract

A obesidade é a maior síndrome do século XXI, alcançando proporções epidêmicas em todo mundo. Muitas são as causas para o seu desenvolvimento, porém a mais importante, provavelmente, é o consumo aumentado e a grande disponibilidade de alimentos altamente palatáveis, ricos em açúcar e gordura. A obesidade e o consumo destes alimentos são associados ao aparecimento de doenças como hipertensão, diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares. A resistência à insulina, a diminuição dos níveis de adiponectina e do óxido nítrico circulantes são fatores de riscos importantes para o surgimento de doenças cardiovasculares. Além disso, a diminuição dos níveis séricos de adenosina também está associada com o aparecimento de doenças cardiovasculares e que esta diminuição pode ser influenciada por alguns fatores ambientais. A hidrólise dos nucleotídeos da adenina, ATP, ADP e AMP, é uma das formas de manter os níveis de adenosina circulantes e por isso a atividade das enzimas ectonucleotidases, que regulam esta hidrólise, é importante para homeostase cardiovascular. Em face disto, tivemos por objetivo verificar a atividade destas enzimas em um modelo de indução de obesidade por meio de dieta hiperpalatável, além de verificar as demais alterações na composição corporal e no metabolismo da glicose, dos lipídios séricos, nos níveis de insulina, adiponectina e de óxido nítrico, focando nos possíveis efeitos dessas alterações no sistema caridiovascular. Nossos resultados indicaram que a obesidade induzida pela dieta promove um perfil de alterações semelhante a diabete mellitus tipo 2, acompanhada de diminuição dos níveis de óxido nítrico e de diminuição acentuada da atividade das ectonucleotidases, promovendo um ambiente pró-aterogênico, mesmo sem alteração dos níveis de insulina e adiponectina. Além das alterações no metabolismo, a obesidade e o consumo de alimentos altamente palatáveis está associado com alterações cognitivas e comportamentais, como ansiedade, depressão e memória. Sabe-se também que estes alimentos geram um padrão de adição nos centros neurais, que pode estar relacionado com doenças psiquiátricas como transtornos de humor e ansiedade, e muitos estudos populacionais mostram que o estresse oxidativo também pode ser associado à estes transtornos. Em indivíduos intolerantes à glicose, a hiperglicemia é a maior fonte de produção de radicais livres e em função disto, decidimos testar nossos animais submetidos à dieta hiperpalatável para avaliar possíveis alterações comportamentais e após os testes, medir o estresse oxidativo no córtex frontal e hipocampo destes animais. Nossos resultados mostraram que os animais que receberam a dieta hiperpalatável são mais ansiosos dos que receberam a dieta controle, porém sem alterações de locomoção ou memória. Além disso, os mesmos apresentam maior dano oxidativo nas proteínas do córtex frontal, uma área muito ligada ao comportamento emocional de ansiedade e medo, mas sem alterações no hipocampo. Em função do exposto, propomos que além de promover alterações no metabolismo da glicose e aumentar o risco de doenças cardiovasculares, a obesidade promovida pelo consumo de uma dieta hiperpalatável aumenta a ansiedade e a oxidação de proteínas no córtex frontal, afetando também o sistema nervoso central e o comportamento emocional.

Obesity is the major syndrome of 21st century, reaching epidemic proportions worldwide. There are many causes for obesity but the most important is probably the overeating and the ready availability of food rich in fat and sugar. Obesity and the consumption of this type of food are associated to hypertension, type 2 diabetes and cardiovascular diseases as consequences. Insulin resistance, decreased adiponectin levels and nitric oxide circulating are strong risk factors to development of cardiovascular diseases. Besides, decreased of serum adenosine levels are also associated to cardiovascular diseases and those leveles can be affected by environmental factors. Adenine nucleotides hydrolysis ATP, ADP and AMP is one way to keep the circulating adenosine levels by ectonucleotidases activity, which regulates this hydrolysis. For that reason, this enzymes activity is important for cardiovascular homeostases. Based on this, the aim of our study was to verify the ectonucleotidases activity in a model of obesity induction through a highly palatable diet consumption. We also intent to verify another alterations in body composition, glucose metabolism, serum lipids, insulin, adiponectin and nitric oxide levels, focusing in possible effects of these alterations in cardiovascular system. Our results showed that obesity induced by this diet provokes alterations type 2 diabetes like, reduced levels of nitric oxide and accentuated decreased of ectonucleotidases activity, promoting a vascular pro-atherogenic environment, even without alterations in insulin and adiponectin levels. Besides metabolic alterations, obesity and the consumption of palatable foods are associated to cognition and behavioral alterations as anxiety, depression and memory capacity. Is well known that in brain circuits palatable foods promote an addiction profile, which may be related to psychiatry disorders like mood and anxiety. Populational studies showed that oxidative stress also can be associated to these alterations. As glucose intolerace is the main source of free radicals production in glucose intolerant individuals, we decided to test our animals submitted to a highly palatable diet to search for possible behavioral alterations. After behavioral tests, we decided to measure oxidative stress in frontal cortex and hippocampus of the same animals. This other part of our results showed that the animals submitted to a highly palatable diet are more anxious than the animals submitted to a standard diet, but there were no alterations in locomotion and memory capacity. The same animals also presented higher oxidative protein damage in frontal cortex, an important brain structure involved in behavioral regulation and is part of several well-defined anxiety and fear-related circuits in the forebrain, however no alterations was observed in the hippocampus. Therefore, we propose that beyond alterations in glucose metabolism and increasing cardiovascular diseases risk, obesity induced by consumption of a highly palatable diet increases anxiety and frontal cortex protein oxidation, also affecting central nervous system and emotional behavioral.