7 de fevereiro de 2011

Antioxidantes: benéficos ou prejudiciais para atletas?



O treino intenso provoca inevitavelmente danos nas fibras musculares activas que se manifestam em dor, rigidez e redução na capacidade de produzir força. A contribuição dos radicais de oxigénio (ROS: Reactive oxygen species) e de azoto (RNS: Reactive nitrogen species) tem sido imensamente estudada nesse sentido e vejo não poucas vezes a recomendação do uso de antioxidantes, especialmente vitamina C e E, de forma a atenuar o processo degenerativo do tecido. Embora em teoria faça algum sentido, não existem provas robustas que suportem os benefícios dos antioxidantes para prevenir ou atenuar o dano muscular induzido pelo treino. Na verdade, existem evidências fortes de um prejudício para as adaptações em resposta ao exercício físico e capacidade de geração de força muscular. O objectivo deste artigo é questionar essas mesmas recomendações e desaconselhar o uso abusivo de antioxidantes que nos dias de hoje se generalizou nos praticantes de desporto e população em geral.

A principal fonte de ROS no músculo é o desacoplamento da cadeia transportadora de electrões nas mitocôndrias, embora existam também enzimas que contribuem significativamente para a geração de ROS, nomeadamente a xantina oxidase e NAD(P)H oxidase. No entanto, existem igualmente fontes indirectas que produzem radicais livres durante o processo inflamatório que se instala na fase de recuperação. No músculo, são 5 as principais espécies reactivas: o ião superóxido, o peróxido de hidrogénio, o radical hidroxil-, o óxido nítrico (NO) e o peroxinitrito. A característica comum a todos eles e que os torna extremamente reactivos é a existência de um electrão de valência desemparelhado e, apesar de efeitos benéficos e essenciais lhes serem justamente reconhecidos, especialmente para o NO, eles são capazes de deformar outras moléculas biológicas comprometendo a sua função e oxidar o DNA, um efeito potencialmente carcinogénico. Para além disso, os radicais livres também oxidam os ácidos gordos insaturados que constituem a membrana celular, alterando assim as suas propriedades e mecanismos de sinalização, com um particular impacto, mas não exclusivo, nos mecanismos iniciados pela ligação da insulina ao seu receptor membranar (IR).

Embora a produção excessiva e crónica de ROS seja inquestionavelmente patológica, nos últimos anos surgiram dados que apontam para a necessidade de níveis moderados de ROS para um funcionamento celular normal e activação de diversas vias de sinalização. As adaptações musculares são em grande parte mediadas por mecanismos de sinalização sensíveis ao potencial redox, modulados pelos ROS. A activação de MAP cinases (MAPK) parece promover a biogénese de mitocôndrias no músculo, vascularização, hipertrofia e transporte de glicose [1,2]. O peróxido de hidrogénio formado no espaço extracelular age também como vasodilatador, optimizando assim o fluxo sanguíneo e fornecimento de nutrientes e oxigénio aos músculos. O mesmo papel é desempenhado pelo NO. Embora altamente reactivo, o feito oxidante do NO é geralmente ignorado visto que é insignificante quando comparado aos benefícios que exerce no organismo. Ele intervém não só na modulação da reactividade vascular como também promove a angiogénese (formação de novos vasos), é um importante neurotransmissor, e é um factor necessário à sobrevivência das células de músculo vascular liso. Uma das moléculas com maior afinidade para o NO é o radical peróxido, cuja conjugação dá origem a peroxinitrito. Este composto é considerado um dos mais deletérios no organismo e foi já associado a quase meia centena de doenças humanas.

Mas uma das funções mais intrigantes dos radicai livres, só muito recentemente caracterizada, é promover a sensibilidade à insulina. Há uns anos isto seria impensável já que o stress oxidativo é um dos principais mecanismos na base da dessensibilização do IR e consequente resistência à insulina. Embora seja ainda muito cedo para compreender este papel ambíguo, eles não parecem mutuamente exclusivos e, como iremos ver, as diferenças parecem residir no timing e quantidade de radicais livres produzidos. O interesse dos mecanismos bioquímicos que medeiam as funções benéficas dos ROS é mínimo para este artigo, mas mesmo assim vou introduzir alguns conceitos gerais. Como disse atrás, os ROS provocam a oxidação e alteração funcional de certas moléculas biológicas. Embora isto possa parecer deletério por si, é também um mecanismo de regulação enzimática perfeitamente normal e essencial ao organismo. Entre as enzimas que sofrem uma modelação oxidativa estão as PTPs (protein tyrosine phosphatases), nomeadamente a PTP1B e PTEN. Estas enzimas inactivam o IR e terminam a sinalização pela via PI3K. A sua oxidação e inibição transiente em resposta à insulina é essencial para manter a função do IR na activação das vias metabólicas subjacentes, particularmente a via PI3K/Akt. Portanto, se este processo não tiver lugar por ausência de oxidantes, a actividade das PTPs irá atenuar a sensibilidade à insulina. Este efeito foi demonstrado por Loh num trabalho publicado em 2009 na prestigiada revista “Cell Metabolism” [3]. Em ratos knockout para a glutationa peroxidase (GPx) no músculo, uma enzima com efeitos antioxidantes, o aumento do nível de ROS potencia a sinalização insulínica e inibe o desenvolvimento de resistência e intolerância à glicose através de um estímulo da via ROS/PI3K/Akt. Na verdade, já anteriormente tinham surgido indícios de que a sobre-expressão de Gpx poderia resultar em resistência à insulina e obesidade [4]. Além do mais, Loh demonstrou também que o knockout de Gpx no músculo protege da obesidade induzida por uma dieta rica em gordura. Este efeito deveu-se a uma melhor utilização dos hidratos de carbono, reduzindo o seu fluxo para os adipócitos e atenuando a lipogénese.

Mas mais do que revelar os potenciais benefícios dos ROS, interessa saber se a suplementação com antioxidantes, nomeadamente com vitamina C e E, vai atenuar este efeito no Homem. Uns meses antes da publicação de Loh, surgiu uma outra no PNAS da autoria de Ristow [5]. Este estudo é particularmente interessante porque avaliou o efeito dos dois antioxidantes mais usados por atletas nas adaptações induzidas pelo treino, nomeadamente na sensibilização à insulina. Foram usadas doses normais, 500mg de vitamina C 2 vezes ao dia e 400IU/dia de vitamina E, que podem até ser consideradas baixas comparativamente ao que eu vejo ser sugerido por essa internet fora de forma inconsciente. O treino consistiu em 20 min de bicicleta, seguido de 45 min de treino muscular em circuito. Baseando-se nos resultados obtidos, Ristow propõe que os ROS induzidos pelo treino são de facto essenciais para a promoção da sensibilidade à insulina através da modelação dos coactivadores PGC1, do factor de transcrição PPAR-γ, e das enzimas SOD (superóxido dismutase), GPx e CAT. Os autores concluem também que as alterações na expressão destes genes são suprimidas com a administração diária de vitamina C e E, bloqueando assim os efeitos benéficos do exercício no metabolismo. Curiosamente, em condições controlo, o aumento de ROS após o treino é acompanhado por um aumento considerável na expressão das enzimas antioxidantes SOD e GPx, o que poderá parecer paradoxal uma vez que os ROS iriam ser sujeitos a uma maior degradação. Os efeitos metabólicos benéficos do PPAR-γ e PGC1 são reconhecidos e ambos são estimulados por ROS. O aumento dos ROS com o exercício provoca tanto um aumento destes dois factores como de enzimas antioxidantes. Estas últimas irão impedir a propagação dos ROS e sua reacção com outras moléculas biológicas, limitando-os assim ao seu efeito estimulante de PPAR-γ e PGC1. Portanto, deste trabalho podemos concluir que os suplementos antioxidantes previnem a indução de reguladores da sensibilidade à insulina e antioxidantes endógenos pelo exercício físico.

Existem ainda outros estudos que corroboram estes resultados mas que por razão óbvias não podem ser aqui descritos à exaustão. Wray [6] mostrou que a suplementação com 1g de vitamina C e 600IU de vitamina E reduz consideravelmente a vasodilatação promovida pelo exercício, o que, em adição ao efeito hipertensivo, poderá comprometer a reactividade vascular no músculo devido a uma menor biodisponibilidade de NO. A vitamina C e E também mostraram atrasar o recuperação e regeneração muscular após o treino devido a uma atenuação no processo inflamatório que responde ao dano celular. A inflamação é erroneamente vista como um processo prejudicial para o desenvolvimento muscular e adaptações ao treino. Na verdade trata-se do primeiro passo para a regeneração das fibras danificadas, onde as células inflamatórias fagocitam e removem os detritos celulares de forma a providenciar um ambiente propício à actuação dos factores de crescimento. Os ROS são essenciais para o despoletar deste processo. O uso de antioxidantes em diabéticos foi também já associado à hipertensão, provavelmente através dos seus efeitos na biologia do NO, e a sua administração parece aumentar a mortalidade geral da população [7,8,9]. Já são alguns os estudos que apontam neste sentido mas é ainda prematuro retirar conclusões robustas. Não vou explorar este aspecto mas ficam algumas referências para os interessados.

Então o que poderá justificar o papel ambíguo dos ROS nas adaptações ao exercício físico, particularmente a nível metabólico? Já vimos que eles exercem tanto um efeito benéfico como deletério na sensibilização celular à insulina. A questão é que a maioria dos estudos que mostram um papel prejudicial dos ROS avaliaram-no em modelos de exposição contínua e crónica. A este nível, é consensual que os ROS são altamente deletérios e favorecem a progressão e sintomática das doenças metabólicas. Por outro lado, os seus efeitos agudos, transientes e localizados são fundamentais para a regulação de certas vias de sinalização e actividade de enzimas, importantes para as adaptações induzidas pelo treino no metabolismo em geral. A administração de antioxidantes parece inibir os ROS de forma indiscriminada, resultado numa atenuação tanto dos processos deletérios como dos essenciais à função orgânica.

As evidências de que a suplementação com antioxidantes inibe o dano induzido pelo treino são ténues e anedóticas, baseadas essencialmente em considerações teóricas sem fundamento. Aliás, primeiro seria necessário que esse dano fosse de alguma forma negativo e não um processo normal e essencial para a adaptação do músculo ao esforço. Os poucos estudos que sugerem um ligeiro efeito protector baseiam-se em marcadores de dano indirectos que não permitem mais do que frágeis suposições. Pelo contrário, os estudos que evidenciam um efeito pernicioso dos antioxidantes aparentam ser bem mais robustos. Convém também não esquecer que os antioxidantes são uma faca de dois gumes. Em níveis ideais protegem de facto as moléculas biológicas mas em excesso podem eles próprios desempenhar um papel oxidante uma vez que geram intermediários reactivos que, na ausência de resposta endógena à mesma escala, podem propagar e amplificar as reacções oxidativas. Apresentados estes factos, só me resta desaconselhar a utilização de antioxidantes como acessórios à recuperação muscular ou saúde em geral, uma vez que os custos parecem superar em larga escala os benefícios.

Sérgio Veloso (Jekyll) [FACEBOOK PROFILE]

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[1] Gibala M. (2009). Molecular responses to high-intensity interval exercise. Applied  Physiology, Nutrition and Metabolism. 34:104.

[2] Ji, L. (2007). Antioxidant signaling in skeletal muscle: a brief review. Experimental Gerontology. 42:582.

[3] Loh, K et al. (2009). Reactive oxygen species enhance insulin sensitivity. Cell Metabolism. 10:260.

[4] McClung, JP et al. (2004). Development of insulin resistance and obesity in mice overexpressing cellular glutathione peroxidase. PNAS. 101:8852.

[5] Ristow, M et al. (2009). Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. PNAS. 106:8665.

[6] Wray, D et al. (2009). Oral antioxidants and cardiovascular health in the exercise-trained and untrained eldery. A radically different outcome. Clinical Science. 116:433.

[7] Bjelakovic, G et al. (2007). Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary and secondary prevention: Systematic review and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 297:842.

[8] Slatore, CG et al. (2008). Long-term use of supplemental multivitamins, vitamin C, vitamin E, and folate does not reduce the risk of lung cancer. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 177:524.

[9] Miller, ER et al. (2005). Meta-analysis: high-dosage vitamin E supplementation may increase all-cause mortality. Annals of Internal Medicine. 142:37.

13 comentários:

  1. otimo post, ampliou ainda mais nossos conhecimentos nesta substância.

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  2. E quanto aos suplementos de vitaminas do Complexo B e Ácido Fólico, Sérgio? Os efeitos da suplementação seriam mais prejudiciais que benéficos, como no caso das vitaminas C e E?

    Ainda, e quanto ao cálcio, também como suplemento, aliado à vitamina D e/ou ao magnésio? A ingestão é benéfica para atletas?

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    1. Olá Cláudia,

      Em algumas situações poderá de facto haver beneficio em usar, mas por vezes as doses que pensamos serem adequadas são excessivas. Sendo muito sintético, há 4 nutrientes que considero úteis em suplementação, dependendo obviamente da dieta: magnésio, zinco, selénio (ou comer castanhas do pará) e vitamina D. Um bom multivitaminico é opção, mas na maior parte dos casos é preferível ajustar a dose por baixo. Eu pessoalmente gosto do da Douglas Laboratories.

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    2. Perfeita a sua observação, como sempre, Sérgio!

      Há anos tomo vitaminas C e E, bem como as do Complexo B e cálcio. Pensava que a dose era moderada, com 500mg de vitamina C e 400UI de E, duas vezes ao dia.

      (Quando comecei a frequentar a academia e me consultei com um nutricionista, anos atrás, ele me recomendou tomar 5 GRAMAS de vitamina C após o treino, 1200UI de vitamina E, mais um coquetel de outras vitaminas e aminoácidos no shake com 60g de proteína. A descrição ocupava umas seis linhas da dieta. Ah, com tudo isso, mandava comer uma barrinha de cereal ;-)

      O complexo B concentrado e o cálcio eu vinha tomando 3 vezes ao dia. Depois de ler o seu artigo, resolvi fazer um teste, suspendi as vitaminas e vou observar o que acontece durante alguns dias. Talvez reintroduzir aos poucos, em doses menores.

      Escrevi um post no blog sobre a minha dieta/estilo de vida; ficaria honrada se você viesse me visitar.

      Aprendo mais e mais a cada vez que venho aqui e leio seus artigos, muito obrigada por partilhar seu conhecimento.

      Claudia Vilaça
      http://claudiafitblog.blogspot.com.br/

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    3. Obg eu pela tua dedicação como leitora! :)

      Vou certamente ler o teu post. Eu tenho acompanhado o teu blogue de há uns tempos para cá... mas há coisas para trás que ainda terei de ver :)

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    4. Olá, Sérgio!

      Fiz o teste das vitaminas, lembra-se? Suspendi os suplementos de antioxidantes e minerais, bem como outras alterações importantes na dieta, depois de ter lido este seu artigo e o referente à RESPOSTA HORMONAL AO TREINO - TESTOSTERONA.

      Relacionei as primeiras conclusões no post mais recente do blog, dê uma olhada lá quando puder: (3) LOW-CARB - HIGH FAT - 100% REAL FOOD = BAIXO CARBOIDRATO - GORDURA ALTA - 100% NATURAL = EXPERIÊNCIAS NA DIETA E NO PÓS-TREINO - PRIMEIRAS IMPRESSÕES.

      http://claudiafitblog.blogspot.com.br/2013/02/3-low-carb-high-fat-100-real-food-baixo.html

      Forte abraço!

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  3. olá sérgio será que podias especificar qual mutivitaminico da Douglas Laboratories? isto para poder ajustar a dose comparativamente a esse...

    Luís Teixeira

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    1. obrigado Sérgio já agora quantos comprimidos é que a dose são 8...

      Luís Teixeira

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  4. Boa tarde Sérgio,

    Como é sabido(pelo seu blog) temos o cortisol elevado pela manhã, quando acordamos, e enquanto treinamos o cortisol também aumenta.
    Tomar vitamina C(1 gr) é adequado para atenuar o cortisol nessas alturas(manhã e treino), ou é mais prejudicial que benéfico? Seria preferivel tentar elevar a insulina(pelo menos na altura do treino) adicionando alguma glicose ao intra treino, para esse mesmo efeito?

    Obrigadooo :)

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    1. Olá Simão. Contra esse pico circadiano e normal do cortisol que ocorre de manhã, nada a fazer. Aliás, só é problema quando de facto é muito elevado. De resto não é mais do que normal e a nossa "awakening response".

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  5. Obrigado Sérgio pela resposta! Fiquei so sem perceber se é ou não prejudicial tomar vitamina c para baixar o cortisol por exemplo durante ou depois do treino? Obrigadoo.

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