8 de junho de 2011

Novo mecanismo proposto para os benefícios das dietas low-carb: o FoxO1


O reinado da insulina começou em 1922 mas antes a diabetes não ficava por tratar. As dietas cetogénicas, muito restritivas em hidratos de carbono, eram usadas com sucesso e superando regimes isocalóricos low-fat na atenuação da hiperglicemia, dislipidémia e resistência à insulina. Embora a eficácia destas dietas seja consistente, os mecanismos por detrás dos seus efeitos benéficos não são ainda totalmente compreendidos. Uma equipa de investigadores Israelitas dá uma achega a esta questão num artigo recente publicado na revista Diabetes. A supressão do factor de transcrição FoxO1 pelos ácidos gordos de cadeia longa pode justificar os efeitos positivos das dietas low-carb no tratamento da diabetes e pré-diabetes.


A eficácia clínica das dietas cetogénicas entra em colisão com a hipótese da lipotoxicidade no síndrome metabólico. Mas na verdade, sabe-se que este efeito deletério não se deve aos ácidos gordos mas a seus metabolitos como o DAG, ceramida ou ácido lisofosfatídico, derivados em condições hiperinsulinémicas e saturação em hidratos de carbono. Os ácidos gordos de cadeia longa (LCFA) livres ou os respectivos tioésteres (LCFA-CoA) podem ser os responsáveis pelos efeitos benéficos das dietas cetogénicas, desde que não sejam metabolizados nos seus produtos lipotóxicos.

O FoxO1 é um factor de transcrição hiperactivo na diabetes e que promove a hiperglicémia, dislipidémia e insuficiência pancreática. A família FoxO estimula a gluconeogénese e promove a oxidação de ácidos gordos no músculo em vez de glicose. FoxO1 também estimula a produção de lipoproteínas e inibe a sua remoção do plasma. A activação de SOCS3 também inibe a sinalização insulínica e promove a degradação dos IRS 1 e 2. A insulina é um inibidor de FoxO1 e em condições em que a sua sinalização é disfuncional ou insuficiente, a actividade de FoxO1 não é suprimida e os seus efeitos nocivos são exacerbados.

Tendo em conta que os efeitos positivos das dietas low-carb parecem sobrepor à acção deletéria de FoxO1, a equipa liderada por Ghadeer Zatara especula que os LCFA poderão ter como alvo este factor de transcrição, inibindo-o de forma semelhante à insulina. Para testar esta hipótese, os investigadores utilizam um novo fármaco promissor no tratamento da diabetes: os análogos MEDICA. Estes compostos não são mais do que ácidos gordos de cadeia longa cuja estrutura impossibilita a sua β-oxidação, esterificação em triglicéridos ou degradação em metabolitos intermédios. Ensaios clínicos prévios mostram que os MEDICA suprimem a gluconeogénese hepática e produção de lipoproteínas, em paralelo a um estímulo à captação de glicose pelos tecidos periféricos.

Os resultados confirmaram a hipótese inicial. Os MEDICA parecem inibir a actividade de FoxO1 através da AMPK. Daqui resulta a supressão de genes codificadores de proteínas como a G6Pase, PEPCK, MTP, CD36, apoCIII, CRP e SAP, importantes no metabolismo da glicose e inflamação.

Estas observações sugerem-nos uma explicação para os efeitos benéficos das deitas low-carb e cetogénicas no tratamento e controlo da diabetes e pré-diabetes. Os LCFA parecem exercer uma acção semelhante aos MEDICA, desde que não sejam metabolizados em compostos lipotóxicos, nomeadamente em ceramidas, DAG e ácido lisofosfatídico. A parte interessante é que esta conversão dá-se essencialmente em condições hiperinsulinémicas ou quando os níveis de glicerol-3-fosfato são muito elevados (dietas muito ricas em hidratos de carbono ou em frutose). A enzima GPAT (glicerol-3-fosfato aciltransferase) combina os LCFA activados (LCFA-CoA) com o glicerol-3-fosfato, gerando ácido lisofosfatídico. É um passo importante na produção de triglicéridos e DAGs.

http://lipidlibrary.aocs.org/lipids/tag2/index.htm


Estes compostos intermédios são consensualmente tidos como lipotóxicos e promovem resistência à insulina. A questão é que a sua formação é residual quando a insulina e hidratos de carbono são limitantes – dietas low-carb ou cetogénicas. Faz pouco sentido pensar que nestes regimes pobres em hidratos de carbono e normalmente hipoinsulinémicos a gordura dietética possa exercer um efeito nefasto semelhante. Na verdade, segundo este modelo, é o processo de esterificação dos triglicéridos o principal responsável, através dos intermediários lipotóxicos que se geram.

Fica evidenciado neste trabalho mais uma razão potencial para reduzir o consumo de hidratos de carbono ou gerir os pulsos insulínicos de uma dieta. Mesmo em pessoas aparentemente saudáveis, estes compostos lipotóxicos podem ser gerados quando os hidratos de carbono são excessivos, tal como no regime advogado tradicionalmente. Não me parece que seja necessário ir ao extremo das dietas cetogénicas, mas os comportamentos alimentares Ocidentais, dominados pelos hidratos de carbono, favorecem a produção de triglicéridos num processo potencialmente nefasto para o organismo.





Zatara G., Hertz R et al. (2011). Suppression of FoxO1 activity by long chain fatty acyl analogs. Diabetes. Epub AOP, May 20.

2 comentários:

  1. O Dr. Bodo Melnik (dermatologista alemão com grande conhecimento de Biologia Molecular), tem excelentes artigos sobre o FoxO1 e a sua conexão com Acne e com a Carga Glicémica/potencial insulinotrópico da dieta:

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21335995

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20930691

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20394627

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20151947

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  2. Olá Pedro.

    Obrigado pelos links. Eu conheço vagamente o trabalho do Melnik. A questão dos lacticínios também é um tema do meu interesse, especialmente os aspectos que mexem com o metabolismo.

    Cumps

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