UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE …app.uff.br/riuff/bitstream/1/3429/1/Silva, Zoraide Nascimento da... · RESUMO Uma das dietas mais procuradas para perda de peso é a dieta Atkins,

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS APLICADAS A PRODUTOS

PARA SAÚDE

ZORAIDE NASCIMENTO DA SILVA

EFEITO DA DIETA DA PROTEÍNA NO METABOLISMO ÓSSEO EM RATAS

WISTAR ADULTAS

Orientadora: Profª. Drª. Vilma Blondet de Azeredo Co-Orientador: Prof. Dr. Gilson Teles Boaventura

Niterói 2013


EFEITO DA DIETA DA PROTEÍNA NO METABOLISMO ÓSSEO EM RATAS

WISTAR ADULTAS

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação Strictu Sensu da Universidade Federal Fluminense, como pré- requisito para obtenção do grau de Mestre em Ciências Aplicadas a Produtos para Saúde. Orientadora: Profª. Drª Vilma Blondet de Azeredo Co-orientador: Prof. Dr. Gilson Teles Boaventura

Niterói

2013

FICHA CATALOGRÁFICA

S 586 Silva, Zoraide Nascimento da

Efeito da Dieta da Proteína no metabolismo ósseo em ratas Wistar

Adultas / Zoraide Nascimento da Silva; orientador : Vilma Blondet de

Azeredo. – Niterói, 2013.

92 f.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal Fluminense, 2013.

1. Dieta 2. Proteína na dieta 3. Densidade óssea 4. Hormônio

I. Azeredo, Vilma Blondet de II. Título

CDD 613.25


EFEITO DA DIETA DA PROTEINA NO METABOLISMO ÓSSEO EM RATAS

WISTAR ADULTAS

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação Strictu Sensu, Faculdade de Farmácia da Universidade Federal Fluminense como pré-requisito para obtenção do grau de Mestre em Ciências Aplicadas a Produtos para Saúde

COMISSÃO EXAMINADORA

__________________________________________________________________ Profª. Drª. Vilma Blondet de Azeredo (Orientadora e Presidente da banca), UFF

__________________________________________________________________ Prof. Dr. Gilson Teles Boaventura (Co-orientador – UFF) __________________________________________________________________ Profª. Drª. Glorimar Rosa ( Titular - UFRJ) __________________________________________________________________ Profª. Drª. Gabrielle de Souza Rocha (Titular – UFF)

Aprovado em: ______ / ________ / _______

DEDICATÓRIA

Ao meu filho Yuri, por tantos momentos

ausente e a minha mãe pela atenção e ajuda

nesses momentos difíceis.

AGRADECIMENTOS

A Deus, sempre presente em minha vida;

À minha amiga querida Solange Augusta pelo apoio e ajuda para realização deste

trabalho e também pela amizade, carinho e confiança;

Aos meus amigos do LabNE Fernanda, Arindo e Clésio pela ajuda no preparo da

ração, cuidado dos animais, realização de análises e pelos momentos em que

ficavam me escutando falar sobre o trabalho;

Às amigas Vânia Matoso e Vanessa Jesuz pela enorme ajuda na realização do

experimento e pelos vários momentos em que ficávamos discutindo os resultados,

aprendi muito com vocês;

Ao Professor Dr. Carlos Alberto Costa pela participação na construção do artigo

científico e pela mega ajuda e atenção;

Ao estudante da Iniciação Científica Eduardo de Salvo Castro pela contribuição no

cuidado dos animais e no momento da dissecação;

Às mestrandas do LabNE Sheila, Thaís e ao doutorando André pela ajuda nos vários

momentos em que precisei tirar dúvidas;

Aos professores do LANUFF Luiz Antônio dos Anjos e Vivian Wahrlich e a técnica

Ana Paula Souza Santos pelo apoio e realização da densitometria óssea;

À secretária do curso de Pós Graduação em Ciências Aplicada a Produtos para

Saúde Adelina Iorio, sempre atenciosa e pronta para ajudar;

A todos os professores do curso de PGCAPS, com os quais aprendi muito;

Aos meus orientadores professora Vilma Blondet e professor Gilson Teles, pela

orientação, oportunidade, paciência e pelos ensinamentos fornecidos. Minha mais

profunda e eterna gratidão;

Aos meus pais e a minha irmã pelo apoio para que eu concluísse mais um projeto

em minha vida.

A alegria não chega apenas no encontro

do achado, mas faz parte do processo da

busca. E ensinar e aprender não pode

dar-se fora da procura, fora da boniteza e

da alegria.

Paulo Freire

RESUMO

Uma das dietas mais procuradas para perda de peso é a dieta Atkins, caracterizada

como hiperproteica, hiperlipídica e hipoglicídica. O consumo em excesso de

proteínas leva a produção de ácidos provenientes do metabolismo protéico e para

manter a homeostase sanguínea são recrutados íons, principalmente o cálcio

proveniente do osso, levando ao comprometimento deste tecido. Este trabalho teve

como objetivo avaliar o efeito da dieta hiperproteica no tecido ósseo em ratas Wistar.

O estudo teve duração de 60 dias. Animais com 90 dias de idade foram divididas em

4 grupos (n=7); Grupo controle Caseína 1 (C1) e Caseína 2 (C2), Grupo

Hiperproteico 1 (HP1) e Hiperproteico 2 (HP 2). O grupo C2 e HP2 foram submetidos

a 30% de restrição alimentar. O experimento teve a duração de 60 dias. O peso e a

ingestão hídrica eram verificados uma vez por semana. Utilizando absorciometria por

dupla emissão de raios X (DXA) foi avaliada a densidade mineral óssea (DMO

g/cm2), o conteúdo mineral ósseo (CMO g), a Área (cm2), tecido gordo total e do

tronco. A análise densitométrica foi realizada no início e ao final do experimento com

o animal anestesiado. Após o sacrifício foram coletadas amostras de sangue e o

fêmur direito. No fêmur foi realizado densitometria óssea, biometria e com as cinzas

ósseas análises de cálcio, magnésio e fósforo. Do sangue coletado foi obtido o soro

e analisados cálcio, magnésio, fósforo, insulina, osteocalcina e paratormônio. Os

resultados são apresentados com média e erro padrão. Os animais com alimentação

em livre demanda apresentaram maior ganho de massa corporal do que os animais

com restrição calórica. Os grupos hiperproteicos apresentaram maior ingestão

hídrica, quando comparados com o grupo C1 (P<0,05). Na ingestão alimentar, os

grupos experimentais consumiram quantidades similares e menor em comparação

com o Controle 1 (P<0,05). As concentrações de cálcio sérico foram menores entre

os grupos experimentais e C2 (P<0,05). Os valores da osteocalcina sérica foram

menores nos grupos hiperproteicos (P<0,05). A insulina foi significativamente menor

no grupo HP2 (P<0,05), e sem diferença significativa entre os grupos controles e

HP1, sendo que o grupo C2 apresentou redução de mais de 50% em relação ao

grupo C1. Houve redução da largura do ponto médio da diáfise do fêmur nos grupos

experimentais quando comparados com seus respectivos grupos controle. As

concentrações de cálcio ósseo foram menores nos grupos hiperproteicos (P<0,05).

No geral, os resultados densitométricos ósseos total, da pelve e da coluna vertebral

foram semelhantes entre os grupos com consumo em livre demanda e entre os

grupos com restrição alimentar. A DMO do fêmur do grupo HP2 foi menor (P<0,05).

O tecido gordo do tronco nos grupos com consumo em livre demanda foi maior e o

tecido magro total desses grupos foram similares. A dieta da proteína não promoveu

maior perda de peso que a dieta controle. Os grupos hiperproteicos apresentaram

redução da largura do ponto médio da diáfise do fêmur, diminuição do cálcio ósseo e

sérico e da osteocalcina, sendo que o grupo HP2 apresentou também diminuição na

concentração sérica de insulina.

Palavras chave: Dieta Atkins. Dieta hiperproteica. Densidade mineral óssea.

Remodelagem óssea. Hormônios.

ABSTRACT

One of the most sought diet for weight loss is the Atkins’, characterized as a high

protein, lipid and low glycemic diet. The excessive intake of proteins leads to the

production of acids from it’s metabolism. In order to maintain homeostasis, blood ions

are recruited, mainly calcium from the bone, leading to impairment of the tissue. The

objective of the present study was to evaluate the effect of a high protein diet on the

bone tissue in Wistar rats. 90-day-old animals were divided into 4 groups (n = 7):

Casein 1 group control (C1), Casein 2 (C2), High Protein 1 (HP1) and High Protein 2

(HP 2). Groups C2 and HP2 were subjected to 30% of food restriction ( 60 days).

Weight and water intake were checked once a week. Bone mineral density (BMD

g/cm2), bone mineral content (BMC g), total fat tissue and area (cm2) of the thorax

were determined by Dual Emission X-rays (DXA). Anesthetized animals were

subjected to densitometric analysis at the beginning and at the end of the experiment

with anesthetized animals. Then the animals were terminated, and the blood and

right femur collected. Femur densitometry and biometrics were made. Calcium,

magnesium and phosphorus were determined from bone ashes. Serum calcium,

magnesium, phosphorus, insulin, PTH and osteocalcin were measured. Results are

presented as mean and standard error. Animals fed ad libitum gained more body

weight than the animals on restricted diet. High protein groups had higher (P <0.05)

water intake when compared with C1. Food intake in experimental groups was similar

and lower (P <0.05) when compared with C1. Serum calcium concentration were

lower (P <0.05) between the high protein groups and C2. Values of serum

osteocalcin were low (P <0.05) in high protein groups. Insulin was significantly low

(P <0.05) in group HP2. C2 group insulin was reduced by over 50% compared to C1.

Groups HP1 and control were statistically similar. High protein groups showed a

width at the midpoint of the diaphysis when compared with their respective control

groups. Bone calcium concentrations were low (P <0.05) in high protein groups.

Overall, the results of bone, pelvis and spine densitometries were similar between

groups ad libitum and with restricted diets. HP2 group femurs exhibited reduced bone

mass density (BMD). Trunk fat and lean tissues in ad libitum groups were higher

(P<0.05) and similar, respectively. The protein diet did not promote greater weight

loss than the restricted diet. High protein groups showed a width reduction at the

midpoint of the diaphysis, decreased bone and serum calcium and osteocalcin. HP2

group also showed lower serum insulin.

Keywords: Atkins Diet. High protein diet. Bone mineral density. Bone remodeling.

Hormones.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Quadro 1- Comparação entre a dieta da proteína e as 21

Recomendações da American Heart Association

(AHA) e da National Cholesterol

Education Program (NCEP)

Figura 1 - Produção de corpos cetônicos no fígado 24

Figura 2 - Representação esquemática da parte interna de um osso 26

longo

Figura 3 - A: osso cortical, B: osso trabecular 26

Figura 4 - Remodelagem óssea (adaptado) 28

Figura 5 - Gaiolas com os ratos utilizados no experimento 37

Quadro 2 - Formulação das rações Controle e Experimental (g/100g de 38

ração)

Quadro 3 - Composição da dieta controle utilizada no experimento 39

(g/100g de ração)

Quadro 4 - Composição da dieta Experimental utilizada no experimento40

(g/100g de ração)

Figura 6 - Método para realização do lavado vaginal em ratas 42

Figura 7 - Visualização das lâminas a fresco ou coradas e caracterização 42

das fases do ciclo estral

Figura 8 - Fotomicrografia do esfregaço vaginal corado com o início 42

da fase Estro

Figura 9- Fêmur dissecado, ao lado paquímetro utilizado para 43

a medição

Figura 10- A: Equipamento Lunar iDXA GE, utilizado para mensuração 48

da densidade mineral óssea, B: Animal pronto para realização

da análise, C: Imagem do corpo do animal utilizando o aparelho

densitométrico

Gráfico 1- Evolução do peso corporal 49

Gráfico 2- Ingestão hídrica 50

Gráfico 3- Consumo alimentar 50

LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Concentrações séricas de minerais e hormônios estudados 51

Tabela 2- Parâmetros biométricos e conteúdo mineral ósseo 52

do fêmur direito das ratas ao final do experimento

Tabela 3- Composição óssea, avaliada com auxílio do DXA 55

Tabela 4- Quantidade de tecido gordo corporal total e no tronco 58

Tabela 5- Quantidade de tecido magro corporal total e no tronco 59

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

Acetil-Coa – Acetil coenzima A

AG – Ácido graxo

AHA- American Heart Association

CCK - colecistoquinina

cm2 - Centímetro quadrado

CMO – Conteúdo Mineral Ósseo

DBP – Proteína de Ligação ao DNA ( Binding Protein)

DXA - Dual Energy X-Ray Absorptiometry

DMO – Densidade Mineral Ósseo

ECM – Matriz extracelular

ELISA – Imunoabsorção Ligado a Enzimas

EPM – Erro Padrão da Média

FAO- Food and Agriculture Organization

g – Grama

g/cm2 - Grama por centímetro quadrado

GH – Growth Hormone

HP - Hiperprotéico

IAA – Anticorpo Anti-Insulina

IGF – Fator de Crescimento Semelhante à Insulina

IGFBP – Insulin-like growth factor binding protein

IL-6 - Interleucina- 6

Kcal – Quilocalorias

mEq – Miliequivalente

mg – Miligrama

ml – Mililitro

NCEP – National Cholesterol Education Program

NHANES – National Health and Nutrition Examination Survey

ng - Nanograma

nm – Nanômetro

OMS – Organização Mundial da Saúde

Pi – Fosfato inorgânico

pg – Picograma

POF – Pesquisa de Orçamento Familiar

PTH – Hormônio Paratireóide ou Partormônio

Run X2 – Runt-related Transcription factor 2

TNF- - Fator de necrose tumoral alfa

VDR – Receptor de Vitamina D

WHO – World Health Organization

μl - Microlitro

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 17

2 REVISÃO DE LITERATURA 19

2.1 Obesidade - Um problema mundial 19

2.2 Dietas da Moda 20

2.3 A “Dieta da proteína” do doutor Atkins 20

2.3.1 Dieta da proteína e perda de peso 22

2.3.2 Dieta da proteína e cetoacidose 23

2.4 O tecido ósseo 25

2.4.1 Manutenção do tecido ósseo 29

2.5 Efeito da Dieta Atkins no tecido ósseo 31

3 JUSTIFICATIVA 34

4 OBJETIVOS 35

4.1 Objetivo geral 35

4.2 Objetivos específicos 35

5 METODOLOGIA 36

5.1 Animais 36

5.2 Comitê de ética 36

5.3 Formação dos grupos 36

5.4 Preparo da ração 37

5.5 Coleta de dados 40

5.5.1 Peso corporal 40

5.5.2 Consumo de ração 41

5.5.3 Ingestão hídrica 41

5.6 Determinação do ciclo estral das ratas 41

5.7 Sacrifício e coleta de sangue e fêmur 43

5.8 Processamento das amostras 44

5.8.1 Determinação da concentração sérica de cálcio, 44

magnésio e fósforo

5.8.2 Determinação da concentração de insulina, 44

osteocalcina e paratormônio

5.8.3 Conteúdo mineral ósseo do fêmur 46

5.8.4 Densitometria óssea 47

5.9 Análise Estatística 48

6 RESULTADOS 49

7 DISCUSSÃO 60

8 CONCLUSÃO 65

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 66

APÊNDICE A – Produção Científica 74

APÊNDICE B – Publicação em Periódico 75

ANEXO Aprovação do Comitê de Ética 92

17

1 INTRODUÇÃO

A obesidade tem sido amplamente reconhecida como um dos principais

problemas de saúde pública, que leva a inflamação, que parece estar diretamente

envolvida na patogênese do diabetes tipo 2, hipertensão, dislipidemia, aterosclerose,

osteoartrite, apneia do sono, problemas respiratórios e algumas formas de câncer

(YE & KELLER, 2010).

A restrição da ingestão alimentar e realização de atividade física tem sido

sugeridas como a chave para alcançar o objetivo da manutenção de peso corporal

adequado (SONG et al., 2010). Entretanto, a indústria do emagrecimento é um

próspero e lucrativo negócio em muitos países. Muitas pessoas fazem dieta e se

preocupam com a forma física porque são influenciadas pela mídia que impõe certos

padrões de beleza, associado a uma sociedade que almeja um corpo magro como o

ideal. Entretanto, não se preocupam com a qualidade e o impacto dessas dietas na

saúde (DERENE & BERESIN, 2006; TRUBY et al., 2008).

Devido ao crescente aumento epidêmico da obesidade, suportado por um

ambiente rico em alimentos gordurosos, muitos pacientes e profissionais de saúde

estão interessados em dietas populares como estratégia individualizada para

redução de peso e prevenção de doenças (DANSINGER et al., 2005).

Assim, acompanhando a “epidemia da obesidade”, está aumentando o

interesse em dietas populares, que variam enormemente na quantidade de proteínas

e carboidratos. A dieta do Dr. Atkins é uma das dietas hiperproteicas mais

conhecidas e uma das mais extremas em promover a ingestão de elevada

quantidade de proteínas e gorduras e pequena quantidade de carboidratos. É uma

das mais controvertidas para a saúde por ter alto teor de gordura saturada e

colesterol e poucas fibras, antioxidantes e micronutrientes.

Alguns estudos mostram que os efeitos benéficos deste tipo de dieta sobre os

níveis lipêmicos e resistência a insulina ocorrem pela diminuição do peso corporal e

não devido às mudanças severas na distribuição da energia provenientes dos

lipídios, carboidratos e proteínas. Portanto, as dietas hiperproteicas não devem ser

recomendadas, pois elas são deficientes em uma variedade de nutrientes essenciais

necessários à nutrição adequada, o que pode predispor o organismo ao

desenvolvimento de inúmeras doenças crônicas não transmissíveis, inclusive a

18

osteoporose (ST JEOR et al., 2001; JOHNSTON et al., 2004; CARAPETIS &

PHILIPS, 2006).

O problema da obesidade tem resultado em várias estratégias dietéticas para

perda de peso. No entanto, o efeito específico destas dietas na saúde cardiovascular

e óssea carecem de mais estudos.

Alguns estudos mostraram diminuição do risco de fratura com maior ingestão

de proteínas, enquanto outros encontraram tendência oposta, em particular com as

proteínas de origem animal (DARGENT-MOLINA et al., 2008). A densidade mineral

óssea é muito afetada quando há carência principalmente de cálcio e vitamina D na

dieta, carência esta que pode ocorrer não por deficiente ingestão, mas sim devido a

fatores deste tipo de dieta, como o excesso de proteína e gordura, que podem

reduzir sua absorção e aumentar sua eliminação renal, o que pode predispor os

indivíduos ao desenvolvimento da osteoporose. A consequencia futura é a

predisposição a fratura devido à fragilidade óssea, que contribuem para aumentar a

mortalidade, com a baixa qualidade de vida, bem como um substancial custo direto e

indireto para o setor público (MEDEIROS et al., 2002; LANGSETMO et al., 2010).

Os efeitos de dietas hiperproteicas sobre a estrutura óssea e o provável

desenvolvimento de osteopenia e/ou osteoporose ainda necessita de mais estudos.

Este estudo torna-se relevante à medida que se propõe a investigar os efeitos da

“dieta da proteína” sobre o metabolismo ósseo, contribuindo para um melhor

entendimento do efeito desta dieta neste tecido.

19

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Obesidade – Um problema mundial

A obesidade é uma desordem metabólica caracterizada por excesso de

armazenamento de gordura e reflete o desequilíbrio entre ingestão e gasto de

energia (PAULA & ROSEN, 2010).

A obesidade atingiu níveis epidêmicos em todo o mundo (WORLD HEALTH

ORGANIZATION, 2012B). Desde 1980, o número de indivíduos obesos no mundo

mais que duplicou e estima-se que 2,8 bilhões de pessoas morram anualmente

decorrente de estarem obesas ou com sobrepeso (WHO, 2012A). Dados da

Pesquisa de Orçamento Familiar (IBGE, 2009) revelaram que 12,4% dos homens

brasileiros estão obesos e 16,9% da população feminina encontram-se na mesma

condição.

O aumento da população obesa eleva o custo da saúde e a perda de peso é

benéfica para manter um corpo saudável (GARDNER et al., 2007). Indivíduos

obesos apresentam maior risco de desenvolver doenças crônicas não transmissíveis

como hipertensão arterial, doenças cardiovasculares, diabetes mellitus,

dislipidemias, osteoartrites, entre outras enfermidades, levando a diminuição da

qualidade e expectativa de vida. O desenvolvimento do excesso de peso e

obesidade envolve múltiplos fatores observados, principalmente com as mudanças

comportamentais do século XX, tais como hábitos de vida, consumo alimentar,

características socioambientais, susceptibilidade genética e biológica (LINO et al.,

2011; NOAKES et al., 2005).

O problema da obesidade tem resultado em várias estratégias dietéticas para

perda de peso, e a adesão a dietas da moda tem se tornado cada vez mais

frequentes e controversas. Vários livros sobre dietas estão disponíveis e também

são notícias em revistas e debates televisivos. Muitas dietas da moda para perda de

peso focam na redução ou exclusão de determinados macronutrientes. Existem

poucos dados sobre o conteúdo de micronutrientes e adequação dessas dietas.

Autoridades médicas tem demonstrado interesse e preocupação sobre o efeito

específico destas dietas na saúde cardiovascular e óssea e na eficácia e segurança

20

de tais dietas e mais estudos são necessários (DANSINGER et al., 2005; GARDNER

et al., 2010).

2.2 Dietas da Moda

Dietas populares tem se tornado cada vez mais prevalentes e controversas.

Guias dietéticos para perda de peso (restrição energética, pobre em gordura, rico

em carboidrato) têm sido contestados, particularmente por proponentes de dietas

com pouco carboidrato. No entanto, há poucos estudos para avaliar efetivamente

essas dietas (GARDNER et al., 2007).

Uma variedade de planos dietéticos é conhecida. Alguns planos minimizam a

ingestão de carboidratos sem restrição de gordura e proteínas (dieta Atkins)

(ATKINS, 1981), muitos modulam o balanço de macronutrientes e carga glicêmica,

dieta Zone (CHEUVRONT, 2003) e outras impõem a restrição de gordura (dieta

Ornish) (ALMEIDA et al., 2009).

2.3 A “dieta da proteína” do doutor Atkins

Dentre os vários tipos de plano alimentar a mais popular é a dieta do doutor

Atkins (dieta da proteína). Provavelmente a popularidade desta dieta se deve a

preocupação cada vez maior da sociedade com a imagem de um corpo magro; e a

“dieta da proteína” do doutor Atkins promove rápida perda de peso (GARDNER et

al., 2010). Pesquisadores justificam sua utilização devido ao fato de que a alta

ingestão de carboidrato refinado, especialmente açúcar branco, causa

hiperestimulação de insulina e o resultado é uma fome incontrolável, além de

favorecer a lipogênese e consequentemente a estocagem de gordura (RILEY &

COVENEY, 2004). O Dr. Atkins afirma que a dieta é eficaz na promoção de perda de

peso, apesar do livre consumo de carnes com gorduras, manteiga e outros produtos

com alto teor de gorduras, restringindo apenas a ingestão de carboidratos para

menos de 30 g por dia (ASTRUP et al., 2004).

A dieta do Dr. Atkins ou “dieta da proteína” é uma das dietas hiperproteicas

mais conhecidas pela sociedade, promovendo o aumento extremo do consumo de

proteínas (25-30%) e lipídeos (55-65%) e minimizando a ingestão de carboidratos (<

21

5%). Em seu livro “A Revolucionária dieta do Doutor Atkins” (Atkins, 1981), Robert

Atkins descreve que o objetivo da dieta é restringir quase que totalmente a ingestão

de carboidratos até o ponto em que a gordura corporal seja mobilizada e utilizada

como combustível energético. Tal dieta, pobre em micronutrientes e fibras, e com

altos teores protéicos e de lipídios está em total desacordo com o preconizado pela

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS AND

WORLD HEALTH ORGANIZATION (FAO/OMS, 2002) e pelo estudo do NATIONAL

HEALTH AND NUTRITION EXAMINATION SURVEY (NHANES III, CDC, 1988-

1994), onde os macronutrientes são distribuídos da seguinte forma: proteínas (10-

15%), carboidratos (55-75%) e lipídeos (15-30%), com baixo teor de gorduras trans

e saturadas. O quadro 1 mostra as recomendações da American Heart Association

(AHA) e da National Cholesterol Education Program (NCEP).

No entanto, alguns estudos observaram melhoras no perfil lipídico, melhor

composição corporal, melhor homeostase glicêmica, com melhora na sensibilidade

insulínica, ganho de massa magra e melhora na pressão arterial em indivíduos que

seguiram dieta com baixo teor de carboidratos (APARICIO et al., 2010; PÉREZ-

GUISADO, 2008; NOAKES et al., 2005).

Quadro 1- Comparação entre a dieta da proteína e as recomendações da American Heart Association (AHA) e da National Cholesterol Education Program (NCEP)

Fonte: Kappagoda et al., 2004.

Dieta Atkins (dieta da proteína)

NCEP III AHA guidelines

Calorias(kcal) 1600 1600 1600 Carboidratos (g) 22 (5%) 220 (55%) 220 (55%)

Proteínas (g) 146 (35%) 60 (15%) 28-72(12%) Gordura (g) 104 (59%) 53 (30%) 53 (30%)

gordura saturada (g) 47 (26%) < 7 18 (<10%) Colesterol (mg) 924 <200 <300

fibra dietética (g) 4 20-30 > 25

22

2.3.1 “Dieta da proteína” e perda de peso

As dietas ricas em proteínas são consideradas mais eficazes na redução e

manutenção do peso do que outras dietas com maior proporção de carboidratos ou

gorduras, não só devido ao maior custo de energia de absorção de nutrientes,

processamento e armazenamento, mas também devido ao seu efeito sobre a

saciedade (MERO et al., 2010). O efeito das proteínas na saciedade pode estar

associado às alterações fisiológicas resultante da ingestão desse macronutriente. O

excesso de aminoácidos na corrente sanguínea, observada após a ingestão das

proteínas estimula a liberação de hormônios anorexígenos que agem na saciedade.

No lúmen intestinal, a presença da proteína e o aumento da concentração de

aminoácidos após o processo digestivo, estimulam a secreção da colecistoquinina

(CCK), favorecendo a diminuição da ingestão alimentar.

O gasto de energia na digestão e metabolização é maior com o consumo de

proteínas de origem animal que contêm grandes quantidades de aminoácidos

essenciais do que com as proteínas de origem vegetal, devido ao efeito térmico dos

nutrientes (KELLER, 2011; PAIVA et al., 2007).

O aparente paradoxo de que a ingestão em livre demanda de alimentos ricos

em proteínas e gordura produz perda de peso, pode ser devido a severa restrição de

carboidratos que esgotam os estoques de glicogênio, levando a excreção de água

(ASTRUP et al., 2004). Cada grama de glicogênio hepático é mobilizada com 2 a 3g

de água, enquanto a degradação de cada grama de glicogênio muscular

corresponde a 3 a 4g de água.

A natureza cetogênica da dieta e o alto teor de proteínas saciogênicas, reduz

a ingestão de alimentos espontaneamente ou as escolhas alimentares limitadas

levam à diminuição da ingestão de energia (SHILS, 2009; OLIVEIRA et al., 2003;

ASTRUP et al., 2004). Farnsworth et al. (2003) relatam que os efeitos favoráveis na

perda de peso corporal das dietas com maior proporção de proteína e menor de

carboidratos foram observados em alguns estudos que adotaram a restrição

energética como forma de tratamento para redução de peso.

23

2.3.2 “Dieta da proteína” e cetoacidose

O baixo teor de carboidratos na dieta leva à cetose (daí o nome da dieta

cetogênica). Com a diminuição dos carboidratos da dieta ocorre uma alteração de

substrato energético e a gordura passa a ser a principal fonte energética para os

processos vitais. Os triacilgliceróis presentes no tecido adiposo são degradados,

através da lipólise, gerando ácidos graxos e glicerol. O glicerol será utilizado na

gliconeogênese pelo fígado para a produção de glicose e manutenção dos níveis

glicêmicos (Marzzoco & TORRES, 2007). Através da circulação, a gordura, sob a

forma de ácidos graxos (AGs) associados a lipoproteínas ou a albumina, tanto da

dieta como as estocadas no tecido adiposo, chegam até os diferentes tecidos

corporais, principalmente o músculo, onde serão oxidados no processo de β-

oxidação nas mitocôndrias, formando acetil-CoA que pode seguir dois caminhos: 1)

alimentar o ciclo de Krebs para produção de energia e 2) ser direcionado para a via

de produção de corpos cetônicos ((PÉREZ-GUISADO et al., 2008; MARZZOCO &

TORRES, 2007).

O acúmulo de acetil-coA no citosol das células hepáticas originam os corpos

cetônicos (β-hidroxibutirato, acetoacetato e acetona) (Figura 1). Os corpos cetônicos

no sangue ocorrem como uma resposta natural ao exercício, ao jejum prolongado e

a dietas com alto teor de proteínas e gordura e baixo teor de carboidratos. A

principal função dos corpos cetônicos é sevir como principal substrato energético

para outros tecidos como o cérebro, os rins, o coração e o músculo esquelético. O

uso prolongado de dietas cetogênicas leva à maior produção de cetonas que pode

levar a cetonemia, com excreção de cetonas no hálito e na urina. A excreção pelos

rins de cetonas é acompanhada pela eliminação de sódio, o que causa um aumento

da diurese e diminuição do pH sanguíneo (PÉREZ-GUISADO et al., 2008;

JOHNSTON et al., 2006).

24

Figura 1- Produção de corpos cetônicos no fígado. Fonte: Marzzoco & Torres, 2007.

25

2.4 O TECIDO ÓSSEO

O tecido ósseo é altamente organizado e é o constituinte principal do sistema

músculo-esquelético. O osso é composto por células mesenquimais inclusas dentro

de uma abundante matriz extracelular. Tem por função sustentar partes moles,

proteger órgãos, armazenar íons, apoiar músculos, produzir células sanguíneas,

revestir superfícies articulares onde absorve choques, facilitar deslizamentos e é

essencial para a formação e crescimento dos ossos longos (JUNQUEIRA &

CARNEIRO, 2008; STEVENS & LOWE, 2004;) (Figura 2).

É um tipo especializado de tecido conjuntivo formado por células e material

extracelular calcificado. Diferencialmente dos outros tecidos, a matriz óssea contém

mineral que confere ao tecido grande resistência e rigidez.

Juntamente com o tecido ósseo, o tecido cartilaginoso compõe o esqueleto, sendo

uma forma especializada de tecido conjuntivo de consistência rígida. A cartilagem é

composta de células chamadas condrócitos e de uma matriz extracelular altamente

especializada; é um tecido avascular, sendo nutrida pelos capilares do conjuntivo

envolvente (pericôndrio) ou através do líquido sinovial das cavidades articulares,

como no caso da cartilagem articular (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2008; STEVENS

& LOWE, 2004).

O osso possui um elaborado suprimento sanguíneo e também contém nervos,

vasos sanguíneos e linfáticos. O periósteo é constituindo por duas camadas, uma

fibrosa externa e uma interna mais celular e vascular; o periósteo cobre as

superfícies ósseas externas e participa na consolidação das fraturas (CROCI et al.,

2003; STEVENS & LOWE, 2004).

Os dois principais tipos de tecido ósseo são o trabecular, uma estrutura de

aspecto esponjoso, e o cortical, mais sólido e formado por osteons ou sistemas

Haversianos, que é uma estrutura em forma de tubo. Além das diferenças

estruturais, os dois tipos diferem também quanto a outros aspectos como a

distribuição espacial das células, densidade da matriz mineralizada, distribuição dos

vasos sanguíneos e área ocupada pela medula óssea. Sobre a sua superfície

movem-se as células ósseas. O osso trabecular tem maior superfície em relação ao

volume sendo metabolicamente mais ativo que o cortical. As diáfises dos ossos

longos possuem praticamente só osso cortical. As metáfises por sua vez e a maioria

dos ossos curtos e planos apresentam paredes relativamente finas de osso cortical

26

com grandes volumes de osso esponjoso. Estas diferenças na distribuição de osso

cortical e esponjoso causam diferenças na consolidação óssea (JUNQUEIRA &

CARNEIRO, 2008; CROCI et al., 2003; STEVENS & LOWE, 2004).(Figura 3).

Figura 2- Representação esquemática da parte interna de um osso

longo. Fonte: Junqueira & Carneiro, 2008.

Figura 3 - A: osso cortical, B:osso trabecular Fonte: Marcu et al., 2011; Fatorre et al., 2010; Wehrli, 2007.

A matriz extracelular (ECM) é subdividida em parte inorgânica e orgânica. A

matriz orgânica é principalmente constituída pelo colágeno tipo I (cerca de 95%).

27

Este dá ao osso uma grande resistência às forças tensionais (STEVENS & LOWE,

2004). A parte inorgânica contém predominantemente cálcio e fósforo, que

aparecem na forma de cristais de hidroxiapatita depositado na matriz colagenosa.

Cálcio e proteínas são os principais componentes do tecido ósseo. Por peso, o

tecido ósseo é formado por 70% de minerais, 8% de água e 22% de proteínas. As

células importantes no osso são os osteoclastos (responsáveis pela reabsorção) e

os osteoblastos (responsáveis pela deposição de tecido ósseo) (SINGH et al., 2012;

PRENTICE et al., 2006).

Uma característica notável do osso é que é o único tecido que contém um tipo

de célula, o osteoclasto, que tem origem nas células troncos hematopoiéticas

conhecidas como monócitos, cuja função é reabsorver (destruir) o tecido hospedeiro.

Isto não ocorre de forma aleatória, mas sim num contexto de uma verdadeira função

homeostática, que é chamado de modelagem óssea durante a infância e

remodelação durante a idade adulta. Esta função caracteriza-se por fases alternadas

de destruição pelos osteoclastos e formação de osso por osteoblastos (KARSENTY

& FERRON, 2012; KRUGER et al., 2010).

Os osteoblastos são responsáveis pela formação óssea, são originárias do

estroma medular das células ósseas (KRUGER et al., 2010). Sintetizam a

osteocalcina que é um marcador de diferenciação osteoblástica e é a mais

abundante proteína óssea não colágena. É carboxilada em 3 resíduos de ácido

glutâmico, que confere à proteína uma elevada afinidade para os minerais tais como

os cristais de hidroxiapatita presente na matriz óssea mineralizada (Figura 4). A

osteocalcina também induz a secreção de insulina e aumenta a sensibilidade à

insulina e gasto de energia, sendo a forma não carboxilada a que está ativa nas

células β do pâncreas (KARSENTY & FERRON, 2012). Também age aumentando

marcadores ósseos anabolizantes, incluindo a síntese de colágeno, produção de

fosfatase alcalina, captação de glicose e aumento da proliferação e diferenciação

celular (FULZELE & CLEMENS, 2012; WONGDEE & CHAROENPHANDHU, 2011).

O metabólito ativo da vitamina D 1,25-dihidroxicolecalciferol [1,25(OH)2D]3, é

considerado o principal regulador da síntese de osteocalcina. A maior parte da

osteocalcina recém-formada continua vinculada ao osso, mas uma pequena fração

da proteína é liberada no sangue (NDIAYE et al., 1995; PARHAMI et al., 2001).

Os osteoblastos possuem receptores para estrogênios, que age sobre o

metabolismo ósseo, promovendo a formação óssea e aumentando o número e

28

função dos osteoblastos e, por outro lado diminui a reabsorção, por apoptose dos

osteoclastos. Atuam também no crescimento, diferenciação e função de muitos

tecidos, portanto a diminuição de estrogênios leva a redução da massa óssea

(AMADEI et al., 2006) (Figura 4).

O fator de crescimento semelhante à insulina I (IGF-I) é um importante

regulador do metabolismo ósseo, particularmente da formação óssea osteoblástica

(CHEVALLEY et al., 1998). O IGF-I é sintetizado pelo fígado e pelos osteoblastos e

são encontrados em concentrações elevadas na matriz óssea. Também aumentam

o número e função dos osteoblastos, favorecendo a síntese de colágeno. Circulam

ligados a proteínas de ligação (IGFBP), que por sua vez podem ter efeitos inibidores

ou estimuladores sobre o osso. Os IGFs são regulados por hormônios e fatores de

crescimento locais, assim o GH, estrogênio e progesterona aumentam sua

produção, enquanto os glicocorticóides inibem (HERNÁNDEZ-GIL et al., 2006).

Figura 4- Remodelagem óssea (adaptado).

Fonte: Century Center of Excellence (COE) Program Disponível em <http://www.coe-stemcell.keio.ac.jp/member/img/member_img/zu_matsuo2.jpg>

Pesquisadores mostram que a insulina, também, está envolvida na ação

osteogênica por induzir o aumento da proliferação e diferenciação celular, atividade

de fosfatase alcalina e expressão do colágeno tipo I e osteocalcina em osteoblastos

de humanos (WONDEE & CHAROENPHANDHU, 2011).

A união dos dois processos permite a renovação e remodelação ósseas, e é

mantido por toda a vida adulta do indivíduo, sendo responsável pela renovação do

http://www.coe-stemcell.keio.ac.jp/member/img/member_img/zu_matsuo2.jpg

29

esqueleto e mantendo sua integridade anatômica e estrutural. Este mecanismo é

regulado por diversos fatores, como mecanismos regulatórios intracelulares,

influência hormonal, fatores locais e externo. Condições como idade, doenças ósteo-

metabólicas, mobilidade diminuída e ação de algumas drogas podem alterar este

equilíbrio entre formação e reabsorção, levando ao predomínio de um sobre o outro

(AMADEI et al., 2006).

2.4.1 Manutenção do tecido ósseo

O osso sofre contínua remodelação óssea e muitos nutrientes são essenciais

para o crescimento, desenvolvimento e manutenção do esqueleto. A formação e

manutenção óssea requer adequado suprimento de energia, aminoácidos, minerais

(cálcio, fósforo, magnésio e zinco) e de outros íons (cobre e manganês), carbonato,

citrato e vitaminas (C, D e K) que estão envolvidas no cristal e formação de

colágeno, cartilagem e metabolismo ósseo e/ou homeostase do cálcio e fosfato

(DAWSON-HUGHES, 2003; PRENTICE et al., 2006).

O cálcio é essencial para a homeostase óssea. O funcionamento correto do

esqueleto se baseia em níveis normais de cálcio no soro, mas também o osso

desempenha um papel importante na manutenção da homeostase do cálcio

sistêmico. Noventa e nove por cento do cálcio corporal é armazenado no osso, onde

contribui para suas propriedades mecânicas e estruturais. Por conseguinte, o osso

necessita de um fornecimento suficiente de cálcio para manter a integridade do

esqueleto. Esta fonte de cálcio depende, principalmente, da absorção de cálcio no

intestino e da reabsorção de cálcio nos rins. A falha nesse processo pode ocasionar

perda de massa óssea (CASHMAN, 2007).

A manutenção do cálcio é regulada por 3 principais mecanismos: 1) absorção

intestinal, 2) reabsorção renal e 3) turnover ósseo. Estes são regulados pelo

hormônio da paratireóide (PTH), pela 1,25–dihidroxi vitamina D [1,25 (OH)2D] e pela

calcitonina. A maioria do cálcio total do corpo (> 99%) está presente no esqueleto

como complexo cálcio-fosfato, primariamente como hidroxiapatita, que é

responsável por muitas propriedades materiais do osso (PEACOCK, 2010).

30

Os hormônios calciotróficos, PTH, calcitriol e a calcitonina agem em seus

órgãos efetores, principalmente osso, intestino e rins, alterando o transporte dos

íons cálcio para o interior ou para o exterior do fluido extracelular, modulando desta

forma a manutenção da homeostase desse íon (MIYASHIRO & HAUACHE, 2002).

O PTH controla a homeostase do cálcio através da ação direta sobre os

ossos e rins e indiretamente no intestino. Produzido pelas glândulas paratireóides

que respondem à redução dos níveis séricos de cálcio, favorecendo a reabsorção.

Age mobilizando o cálcio do tecido ósseo para o espaço extra-celular, atua nos rins,

aumentando a atividade da enzima 1α-hidroxilase e, assim, ativando a vitamina D

pela inclusão de uma hidroxila do carbono 1 convertendo a vitamina na forma de

1,25-diidroxi-vitamina D. Esta vitamina estimula a síntese de uma proteína nos

enterócitos, chamada calbindina que atua facilitando a absorção de cálcio através do

trato gastrointestinal; atua também nos túbulos renais otimizando a reabsorção de

cálcio (OLIVEIRA & FISBERG, 2003).

Discreta queda dos níveis circulantes de cálcio é suficiente para aumentar a

secreção de PTH em 200 a 300%. Diversas evidências sugerem que o efeito

anabólico do PTH depende não só de sua ação direta sobre osteoblastos e

precursores, como também da participação de fatores de crescimento como o IGF-I

O estímulo de formação envolve incremento de diferenciação de precursores de

osteoblastos, proliferação e ação antiapoptótica de osteoblastos. Em parte esses

efeitos dependem do aumento de expressão do fator de transcrição RunX2, um

elemento chave no processo de diferenciação dos osteoblastos (DE-PAULA, 2009).

O hormônio precursor da vitamina D3 ou calcitriol, pode ser obtido pela dieta

ou a partir do 7-desidrocolesterol na pele através de uma reação não-enzimática

porém dependente da luz ultra violeta (UV). A vitamina D3 é então transportada para

o fígado, onde é hidroxilada e origina 25-hidroxivitamina D3 (25D). A forma 25D

circula no plasma ligada a proteínas de ligação (DBP), a vários tecidos-alvo para

exercer sua ação endócrina que são mediadas pelo receptor de vitamina D (VDR).

Grande parte do calcitriol necessário ao metabolismo sistêmico é sintetizado nas

células dos túbulos renais proximais. A DBP, junto com seus ligantes, apresenta

uma alta taxa de recaptação pelas células dos túbulos proximais, o que evita perda

urinária dos metabólitos do grupo da vitamina D e concentra a 25(OH) nos túbulos

renais, onde será necessário para a conversão em 1,25(OH)2D. Algumas das

funções da 1,25D3 envolve a regulação e metabolismo do cálcio e fosfato, elevando

31

os níveis destes íons no sangue via absorção intestinal e reabsorção renal para

facilitar a mineralização óssea, bem como ativando a reabsorção óssea como parte

do ciclo de remodelagem esquelética (HAUSSLER et al., 2012; CASTRO, 2011).

Em contraste, na hipercalcemia ocorre a supressão da secreção de PTH e

consequente redução da síntese de 1,25(OH)2D3, com resultante diminuição da

reabsorção renal de cálcio, da mobilização do cálcio do osso e da absorção do

cálcio pelo intestino. A hipercalcemia também estimula diretamente a secreção de

calcitonina através de um mecanismo de feedback positivo. A calcitonina é um

hormônio que possui uma atividade hipocalcêmica e exerce sua função reduzindo o

fluxo de cálcio do osso para o fluido extracelular e aumentando a excreção de cálcio.

É um hormônio produzido nas células C ou parafoliculares da tireóide e é inibidor da

reabsorção óssea pela redução do número e da atividade dos osteoclastos

(HERNÁNDEZ-GIL et al., 2006; MIYASHIRO & HAUACHE, 2002).

2.5 Efeito da dieta Atkins no tecido ósseo

Na idade adulta, a proteína não pode ser armazenada nos tecidos do corpo

por simples aumento da quantidade de proteínas exógena. Os aminoácidos

excedentes são utilizados como combustível metabólico e são oxidados, ao contrário

da glicose e dos substratos de ácidos graxos, que são armazenados no fígado e

músculo esquelético e tecido adiposo, respectivamente (KELLER, 2011).

Evidências sugerem que a proteína dietética possa ter influência importante na

saúde do esqueleto, mas a natureza de seu papel permanece controversa. Dietas

ricas em proteína aumentam a perda do osso devido ao ácido produzido pelo

catabolismo da proteína e pela necessidade consequente para que o cálcio deixe o

esqueleto a fim de servir como um agente tampão da acidez elevada no sangue

(MORAIS & BURGOS, 2007; RYLANDER et al., 2006).

O consumo excessivo de proteína pode afetar prejudicialmente a saúde renal e

óssea. Como as proteínas animais são ricas em aminoácidos sulfurados, íons de

amônia produzidos a partir desses aminoácidos levariam, também, à redução do pH

sanguíneo, induzindo a uma acidose metabólica de baixo grau, levando a

hipercalciúria por vários mecanismos. Estes incluem a diminuição da reabsorção

tubular renal de cálcio, aumentando a reabsorção óssea mediada por células e

32

dissolução direta físico-químicas do osso. Em decorrência, levaria à perda de

carbonato e citrato de cálcio ósseo, mobilizados para neutralizar esse excesso de

ácidos. Em teoria, o excesso do consumo de proteína é acidogênica, resultando em

aumento da reabsorção óssea. Os rins são os principais responsáveis por manter

esta compensação (MARDON et al., 2008; MORAIS & BURGOS, 2007; RYLANDER

et al., 2006).

Os efeitos da dieta sobre a excreção urinária de ácido e cálcio não depende

apenas da quantidade de proteínas, mas também pode ser modificado por outros

componentes do alimento, tais como potássio e bicarbonato presente em frutas e

legumes. A deficiência dessas bases na dieta aumenta a carga de ácidos sistêmicos

produzidos por proteínas. Consequentemente, o resultado da alta ingestão de

proteínas e dieta deficiente em frutas e vegetais é a geração de acidose metabólica

crônica, que, embora de baixo grau, tem efeitos deletérios sobre o corpo. As

consequências metabólicas de tais dietas incluem alterações do balanço ácido-base

e eletrolítico, do metabolismo ósseo, da função renal e da função endócrina

(LÓPES-LUZARDO, 2009; KERSTETTER et al., 2003).

Noakes et al.(2005) avaliaram o efeito de dietas hiperproteicas e

hiperglicídicas em mulheres, não encontrando redução no cálcio urinário e não

comprovando efeito deletério na função óssea nesse estudo. Ressalta-se que foram

consumidos vegetais durante a dieta e isso provavelmente impediu a perda de cálcio

devido ao efeito alcalinizante dos vegetais. No entanto, alguns estudos mostram

alterações decorrentes da acidose metabólica crônica no metabolismo ósseo,

sugerindo perda de cálcio nos ossos, efeitos celulares em osteoblastos e

osteoclastos e desordem na mineralização da matriz óssea (JEHLE & KRAPF,

2010).

Se o osso for mobilizado para transportar apenas 1 mEq de ácido a cada dia,

15% do cálcio total do corpo em uma pessoa média seria perdida em uma década.

Evidências sugerem que a proteína dietética possa ter uma influência importante na

saúde do esqueleto, mas a natureza do seu papel envolvido na calciúria permanece

controverso, e o impacto em longo prazo de dietas ricas em proteínas sobre a saúde

óssea ainda é obscuro (PROMISLOW et al., 2002; DARGENT-MOLINA et al., 2008).

Por outro lado, a proteína dietética também poderia afetar a integridade do

esqueleto através de sua influência sobre a produção do IGF-I, que exerce vários

efeitos positivos sobre o esqueleto (PROMISLOW et al., 2002). O aumento do nível

33

circulante de IGF-I pode ser observado em resposta à ingestão aumentada de

proteínas. Essa estimulação do IGF-I tem um efeito favorável sobre a economia

mineral óssea por dupla ação renal. O IGF-I aumenta a produção de 1,25D, a forma

ativa da vitamina D. A 1,25D por sua vez, estimula a absorção intestinal de cálcio e

de fosfato inorgânico (Pi). A segunda ação de IGF-I ao nível renal é aumentar a

reabsorção tubular de Pi. Através desta atividade dupla do IGF-I a concentração de

cálcio e de Pi aumenta no compartimento sistêmico extracelular e, assim, influencia

positivamente o processo de mineralização óssea (CHEVALLEY et al., 1998).

Além disso a dieta rica em gordura, particularmente a gordura saturada como

a encontrada na dieta Atkins, pode ter importante efeito na saúde óssea. Estudos

em animais indicam que estas dietas podem afetar adversamente o osso. Uma

variedade de mecanismos estão envolvidos, como alterações na absorção do cálcio,

síntese de prostaglandinas, formação de osteoblastos e oxidação de lipídios. A

gordura pode reduzir a absorção intestinal de cálcio e, possivelmente, eleva a

excreção renal. Dietas hiperlipídicas aumentam a excreção intestinal e urinária de

cálcio e forma sabões insolúveis de cálcio no intestino resultando no aumento da

sua excreção fecal (MORAIS & BURGOS, 2007; CORWIN et al., 2006).

34

3 JUSTIFICATIVA

Com o crescente aumento da população com excesso de peso é cada vez

maior o interesse por dietas populares. A “dieta da proteína” é uma das mais

procuradas para perda de peso, é rica em proteínas e lipídios, porém o excesso

desses macronutrientes e a quantidade reduzida de carboidratos parece afetar a

saúde óssea.

A literatura ainda é contraditória quanto ao efeito do excessivo consumo de

proteínas e a manutenção e integridade do tecido ósseo. Alguns pesquisadores, ao

contrário do pressuposto que dietas ricas em proteínas prejudicam o osso,

verificaram em observações epidemiológicas associação da alta ingestão de

proteína com anabolismo ósseo.

É bem estabelecido que uma dieta equilibrada é essencial para o bom

funcionamento do organismo e para prevenção de doenças, entretanto o efeito de

dietas populares, incluindo a dieta do Dr. Atkins sobre o organismo ainda carece de

mais estudos.

Assim, esse estudo tem o propósito de avaliar o efeito da Dieta da proteína

sobre o metabolismo ósseo de ratas Wistar adultas.

35

4 OBJETIVOS

4.1 Objetivo geral

Avaliar possíveis alterações no metabolismo ósseo de ratas Wistar

alimentadas com a “dieta da proteína”.

4.2 Objetivos específicos

Avaliar a variação de peso corporal dos animais;

Determinar a concentração sérica e óssea de cálcio, fósforo e magnésio;

Determinar a concentração sérica de Insulina, Osteocalcina e

Paratormônio;

Observar modificações na densidade mineral óssea e no conteúdo mineral

ósseo das ratas;

Avaliar possíveis associações entre os indicadores bioquímicos e a

densidade e o conteúdo mineral ósseo.

36

5 METODOLOGIA

5.1 Animais

Foram utilizados, 28 Rattus novergicus, adultos, com 90 dias de idade,

fêmeas, Wistar albino, pesando em torno de 200g, provenientes do Laboratório de

Nutrição Experimental (LabNE) do Departamento de Nutrição e Dietética da

Faculdade de Nutrição Emília de Jesus Ferreiro da Universidade Federal

Fluminense (UFF). Os animais foram mantidos em gaiolas individuais, em ambiente

com temperatura controlada, em torno de 22°C ± 2°C e ciclo claro/escuro de 12 em

12 horas (Figura 5).

5.2 Comitê de Ética

O presente projeto foi submetido ao Comitê de ética responsável por

pesquisas em animais de laboratório da Universidade Federal Fluminense (UFF),

tendo sido aprovado com protocolo de pesquisa de número 0027/08. Todos os

animais foram manipulados de acordo com os princípios éticos adotados pelo

Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA), anexo1.

5.3 Formação dos grupos

Os animais foram divididos em quatro grupos (n= 7/grupo):

1- Grupo Hiperproteico 1 (HP1) - recebeu ração pobre em carboidrato

(4,73g), rica em proteína (49,77g) e lipídios (11,97g), com livre consumo;

2- Grupo Hiperproteico 2 (HP2) – recebeu ração idêntica ao grupo

experimental HP1, entretanto com redução de 30% da ingestão alimentar*.

3- Grupo controle 1 (C1) - recebeu ração à base de caseína, com livre

consumo, balanceada atendendo às necessidades nutricionais, segundo a

AIN 93M (proteína= 11,26g; carboidrato= 59,17g; lipídio= 4,77g).

4- Grupo controle 2 (C2) - recebeu ração idêntica ao grupo controle 1

(caseína), entretanto com redução de 30% da ingestão alimentar*.

37

* A restrição foi realizada em função da diminuição da oferta de ração aos animais,

totalizando oferta de 70% do consumo diário dos grupos HP1 e C1.

Figura 5- Gaiolas com os ratos utilizados no experimento. Biotério do LabNE.

5.4 Preparo da ração

As rações foram preparadas no LabNE da Faculdade de Nutrição da UFF.

Para a ração à base da “dieta da proteína” foi necessário o preparo da carne.

Utilizou-se carne bovina moída (acém), adquirida no comércio local, desidratada em

estufa e ventilada a temperatura de 65ºC ± 2°C por 24 horas. Após, esta foi retirada

das bandejas e triturada em liquidificador industrial até a obtenção do pó, sendo em

seguida peneirado.

Os ingredientes utilizados no preparo das respectivas rações foram pesados,

separadamente, em balança eletrônica da marca BioPrecisa®, homogeneizados em

batedeira industrial até obterem consistência adequada (Quadro 2). Posteriormente,

as mesmas foram moldadas em forma cilíndrica e colocadas em estufa ventilada da

marca Espectru® a 65ºC ± 2°C por 24 horas para desidratação.

A formulação das rações é apresentada no Quadro 2 e a composição

nutricional nos Quadros 3 e 4.

38

Quadro 2- Formulação das rações Controle e Hiperproteica (g/100g de ração).

DIETA CONTROLE DIETA HIPERPROTEICA

INGREDIENTES Grama Grama

CARNE (PÓ) 0 64,07

LEITE (PÓ) 0 20,0

CASEÍNA 14,0 0

AMIDO 58,2 0

AÇÚCAR 10,0 0

ÓLEO 4,0 4,0

FIBRA 5,0 5,0

MIST MINERAIS 3,5 3,5

MIST VITAMINAS 1,0 1,0

L-CISTINA 1,8 1,8

COLINA 2,5 2,5

ÁGAR 0 1,5

TOTAL 100g 100g

39

Quadro 3 – Composição da ração controle utilizada no experimento (g/100g de ração).

Ingredientes Quantidade Glicídio Proteína Lipídio Fibras

Caseína 14,0% - 11,2 - -

Amido 59,07% 47,43 0,06 0,77 -

Óleo 4,0% - - 4,0 -

Celulose 5,0% - - - 5,0

Mix de vitaminas1 1,0% 0,97 - - -

Mix de minerais2

Cálcio

Fósforo

Magnésio

3,5%

38,2

21,2

23,4

0,77 - - -

B- Colina 0,25% - - - -

L- Cistina 0,18% - - - -

Açúcar 10,0% 10,0 - - -

Total 100,0% 236,68 45,04 42,93 5,0

VET (kcal) 324,65 236,68 45,04 42,93

*%de proteína da caseína = 92,5% proteína/100 gramas de caseína

1 Mix de vitaminas (mg/Kg dieta): palmitato de retinol 2,4, colecalciferol 0,025, bissulfito sódico de

benadiona 0,8, biotina 0,22, cianocobalamina 0,01, riboflavina 6,6, hidrocloreto de tiamina 6,6 e acetato de tocoferol 100.

2 Mix de minerais (g/Kg dieta): sulfato de cobre 0,1, molibdato de amônio 0,026, iodato de sódio

0,0003, cromato de potássio 0,028, sulfato de zinco 0,091, hidrogenofosfato de cálcio 0,145, sulfato de ferro amoniacado 2,338, sulfato de magnésio 3,37, sulfato de manganês 1,125, cloreto de sódio 4, carbonato de cálcio 9,89 e diidrogenofosfato de potássio 14,75.

40

Quadro 4– Composição da ração hiperproteica utilizada no experimento (g/100g de ração).

Ingredientes Quantidade Glicídio Proteína Lipídio Fibras

Carne (pó) 64,07% - 47,54 7,94 -

Leite

desnatado

(pó)

20,0% 2,99 2,23 0,03 -

Óleo 4,0% - - 4,0 -

Celulose 5,0% - - - 5,0

Mix de

vitaminas1

1,0% 0,97 - - -

Mix de

minerais2

Cálcio

Fósforo

Magnésio

3,5%

44,8

15,3

17,4

0,77

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

B- Colina 0,25% - - - -

L- Cistina 0,18% - - - -

Ágar 1,5% - - - 1,5

Total 100,0% 18,92 199,08 107,73 6,5

VET (kcal) 325,73 18,92 199,08 107,73

1 Mix de vitaminas (mg/Kg dieta): palmitato de retinol 2,4, colecalciferol 0,025, bissulfito sódico de

benadiona 0,8, biotina 0,22, cianocobalamina 0,01, riboflavina 6,6, hidrocloreto de tiamina 6,6 e acetato de tocoferol 100.

2 Mix de minerais (g/Kg dieta): sulfato de cobre 0,1, molibdato de amônio 0,026, iodato de sódio

0,0003, cromato de potássio 0,028, sulfato de zinco 0,091, hidrogenofosfato de cálcio 0,145, sulfato de ferro amoníacado 2,338, sulfato de magnésio 3,37, sulfato de manganês 1,125, cloreto de sódio 4, carbonato de cálcio 9,89 e diidrogenofosfato de potássio 14,75.

5.5 Coleta de dados

5.5.1 Peso corporal

O ensaio biológico teve a duração de 60 dias. Durante a experimentação os

animais foram pesados em balança eletrônica da marca BioPrecisa®, uma vez por

semana, para obtenção da variação do peso corporal, em gramas.

41

5.5.2 Consumo de ração

O controle da ração foi realizado da seguinte forma: para os grupos C1 e HP1

a ração foi ofertada em livre demanda, ou seja, consumiam à vontade. A partir do

consumo destes grupos foi estipulado a quantidade de ração a ser ofertada para os

grupos C2 e HP2 que receberam 70% do consumo, totalizando restrição alimentar

de 30%, sendo que a oferta de ração para estes grupos era realizada diariamente.

5.5.3 Ingestão hídrica

O controle da oferta de água foi realizado uma vez por semana para todos os

grupos. Tanto a oferta quanto a sobra de ração (g) e água (mL) foram controladas

para serem determinadas as quantidades ingeridas. Para pesagem da sobra de

ração foi utilizada balança eletrônica da marca BioPrecisa® e para mensuração da

sobra de água foi utilizada proveta graduada da marca LaborGlas® (expressa em

ml).

5.6 Determinação do ciclo estral das ratas

Devido à atuação dos hormônios sexuais femininos sobre a fisiologia e

metabolismo do organismo, determinou-se realizar o sacrifício dos animais que

estivessem em uma fase específica (estro). Assim, foi verificado antes do sacrifício,

o ciclo estral das ratas. Para tal foi realizado um lavado vaginal com soro fisiológico,

usando pipeta automática de volume fixo (100 μL) (Figura 6). A secreção coletada foi

colocada em lâminas de vidro para observação das células predominantes. As

células da secreção vaginal foram observadas a fresco, em microscópio óptico em

objetiva com aumento de 40X (Figuras 7 e 8). Somente os animais na fase estro

eram sacrificados (AZEREDO, 2012).

42

Figura 6 - Método para realização do lavado vaginal em ratas. Manipulação do animal e coleta

da secreção vaginal. Técnica realizada no LabNE da Faculdade de Nutrição da UFF.

Figura 7- Visualização das lâminas a fresco ou coradas e caracterização das fases do ciclo

estral.

Figura 8 - Fotomicrografia do esfregaço vaginal corado com o início da fase Estro.

Representado pelo aumento do número e predominância de células

queratinizadas. Técnica realizada no LabNE da Faculdade de Nutrição da UFF.

43

5.7 Sacrifício e coleta de sangue e fêmur

Após 60 dias de experimento, os animais foram anestesiados com injeção

intraperitoneal de cloridrato de xilazina associado a ketamina na proporção de 1:1,

na dosagem de 0,1 ml/200g de peso corporal. Em seguida foi realizada coleta de

sangue por punção cardíaca. Os animais que não vinham a óbito durante esta

punção foram sacrificados em câmara de CO2. O sangue foi colocado em tubos

Vaccutainer sem anticoagulante e após a retração do coágulo foi centrifugado a

3000 rpm, durante 20 minutos, para obtenção do soro. E em seguida alíquotas

foram separadas e congeladas a

-80ºC ± 2°C para análises posteriores.

O fêmur direito foi retirado logo após o sacrifício do animal e dissecado. Em

seguida pesado em balança eletrônica da marca BioPrecisa® com precisão de

0,01g. O peso foi expresso em gramas (g). As medidas da distância entre as epífises

e a largura do ponto médio da diáfise foram realizadas com paquímetro modelo LEE

TOOLS (precisão 0,05mm) (Figura 9). Após a medição, foi utilizado para análise do

conteúdo mineral ósseo e para análise densitométrica.

Figura 9- Fêmur dissecado, ao lado paquímetro utilizado para a medição.

As carcaças dos animais foram embaladas em saco plástico e congeladas até

o seu recolhimento pela empresa especializada em retirada de material hospitalar.

44

5.8 Processamento das amostras

5.8.1 Determinação da concentração sérica de cálcio, magnésio e fósforo

As concentrações de cálcio, magnésio e fósforo sérico foram determinadas

por método colorimétrico, utilizando kits comerciais BioClin, específicos para cada

mineral. A leitura das reações obtidas foi realizada por absorbância em

espectrofotômetro modelo SP Biospectro, utilizando comprimentos de onda

específicos para cada analito: cálcio (510nm), fósforo (650nm) e magnésio (500nm).

Após a leitura da absorbância foi realizado o cálculo segundo a fórmula contida na

bula de cada kit, obtendo assim a quantificação final do analito, sendo expresso em

mg/dL.

5.8.2 Determinação da concentração de insulina, osteocalcina e paratormônio

As concentrações séricas de insulina, osteocalcina e paratormônio foram

determinadas por Imunoabsorção Ligado a Enzimas, utilizando o kit para rato da

marca UScn Life Science Inc.

Na determinação da insulina o ensaio emprega a técnica de inibição

competitiva enzimática. Nesta técnica ocorre uma correlação inversa entre a

concentração de insulina na amostra e a intensidade do sinal. A placa de

microtitulação fornecidas no kit era revestido com um anticorpo monoclonal

específico de insulina para rato (IAA). As amostras e os padrões foram adicionados

nos poços da placa. Uma reação de inibição era iniciada entre a insulina de rato

marcada com biotina e a insulina de rato não marcada (amostra ou padrões) com o

anticorpo específico revestido de insulina para rato. Após a incubação o conjugado

não ligado é lavado. Em seguida, avidina conjugada com peroxidase de rábano

silvestre foi adicionado em cada placa e incubada. A quantidade de conjugado ligado

com a peroxidase de rábano era inversamente proporcional a concentração de

insulina na amostra. A mudança de cor foi medida espectrofotometricamente no

leitor de ELISA Thermo plate Read, em comprimento de onda de 450 nm. A

45

concentração de IAA na amostra foi determinada comparando a densidade ótica das

amostras com a curva padrão e os resultados expressos em pg/mL.

Para a concentração sérica de osteocalcina foram utilizadas placas de

microtitulação fornecidos no kit e pré-revestido com um anticorpo específico para

osteocalcina. As amostras, os padrões e a preparação de anticorpo específico para

osteocalcina conjugada com biotina foram adicionadas na microplaca. Após, avidina

conjugada com peroxidase de rábano silvestre foi adicionada em cada poço e

incubado. Em seguida foi adicionada solução de substrato. Somente os poços que

continham osteocalcina, anticorpo conjugado com biotina e avidina conjugada com

enzima exibiam uma mudança na cor. A reação enzima-substrato era terminada pela

adição da solução de ácido sulfúrico e a mudança na cor medida

espectrofotometricamente no leitor de ELISA Thermo plate Read, em comprimento

de onda de 450 nm. A concentração de osteocalcina nas amostras foi então

determinada através da comparação da densidade ótica das amostras com a curva

padrão. A curva foi constituída por análise de regressão e os resultados expressos

em ng/mL.

Para a concentração sérica de paratormônio (PTH) empregou-se a técnica da

inibição competitiva enzimática. Um anticorpo monoclonal específico para PTH de

rato foi pré-revestido na microplaca. Uma reação de inibição competitiva foi iniciada

entre o PTH de rato marcado com biotina e PTH de rato não marcado (padrões e

amostras) com o anticorpo específico para PTH de rato pré-revestido. Após

incubação o conjugado não-ligado foi lavado, em seguida avidina conjugada com

peroxidase de rábano foi adicionada em cada poço da microplaca e incubada. A

quantidade de peroxidase de rábano ligado é inversamente proporcional a

concentração de PTH na amostra. Após adição da solução de substrato, a

intensidade da cor desenvolvida é reversamente proporcional a concentração de

PTH na amostra. A mudança de cor foi medida espectrofotometricamente no leitor

de ELISA Thermo plate Read, em comprimento de onda de 450 nm. A concentração

de PTH na amostra foi determinada através da comparação da densidade ótica das

amostras com a curva padrão. Os resultados foram expressos pg/mL.

46

5.8.3 Conteúdo mineral ósseo do fêmur

Antes da análise, todo o material utilizado foi previamente lavado por imersão

em ácido nítrico diluído (1:4), posteriormente, cuidadosamente enxaguado com água

deionizada e, por fim, colocado em estufa à 105º C para a secagem. Os materiais

foram resfriados no dessecador e depois colocados por 3 horas na mufla para

posterior resfriamento e pesagem em balança analítica.

Primeiramente foi determinada a umidade, realizada por meio da técnica

gravimétrica com emprego de calor (105º C) (CECCHI,1999).

Para obtenção das cinzas, o fêmur direito de cada animal foi colocado no

cadinho, identificados individualmente, aquecidos em mufla (Quimis) a 550º C por 3

horas (até a queima total de matéria orgânica) e resfriados em dessecador até a

temperatura ambiente, para posterior pesagem em balança analítica. Novas

pesagens foram realizadas até as amostras adquirirem peso constante (CECCHI,

1999). Os resultados foram expressos em gramas. Com os resultados de umidade e

cinzas foi possível determinar o resíduo mineral fixo de cada amostra.

Após produzidas as cinzas, estas em seus respectivos cadinhos foram

acidificadas com 3 ml de ácido nítrico (65%), colocadas em placa aquecida à 80º C

por 30 minutos. Depois de resfriados, os cadinhos foram lavados com 10 ml de água

deionizada e foram recuperados 5 ml de amostra com uma seringa. A solução foi

filtrada com filtro Jet BioFil (Innovative unique) acoplado a seringa. Essa solução foi

transferida para tubos lavados em ácidos para que assim pudessem ser realizadas

as análises de minerais.

As análises de minerais foram realizadas a partir dos kits comerciais (Bioclin).

A leitura das reações obtidas foi realizada em espectrofotômetro modelo SP

Biospectro, utilizando comprimentos de onda específicos para cada analito: cálcio

(510nm), magnésio (500nm) e fósforo (650nm). Após a leitura da absorbância foi

realizado o cálculo segundo a fórmula contida na bula de cada kit, considerando a

diluição da amostra, obtendo assim a quantificação final do analito, sendo o

resultado expresso em mg/dL.

47

5.8.4 Densitometria óssea

A densitometria óssea foi realizada no Laboratório de Avaliação Nutricional e

Funcional – (LANUFF) da Faculdade de Nutrição Emília de Jesus Ferreiro da UFF.

A massa óssea e a composição corporal foram avaliadas por absorciometria com

dupla emissão de raios-X, utilizando o densitômetro LUNAR – IDXA (GE-Healthcare,

Madison, WI), com software encore versão 13.40 (Figura 10), utilizou-se um

programa para análises densitométricas em pequenos animais (TSUJIO et al., 2009;

GLICKMAN et al., 2004).

Analisamos parâmetros densitométricos de todos os animais utilizando o

sistema Dual Energy X-Ray Absorptiometry (DXA). Este é um método com grande

precisão e acurácia para medidas do conteúdo mineral ósseo (CMO), que utiliza

baixa quantidade de radiação. É um método preciso também para medir tanto a

massa óssea quanto os componentes corporais de gordura e massa magra

(HERMSDORFF & MONTEIRO, 2004).

Baseia-se na atenuação sofrida pelos raios X ao atravessarem os diferentes

tipos de tecidos de um corpo. Os dois tipos de energia padronizado nesses raios X

possibilitam a diferenciação entre os vários tecidos corporais, dividindo o organismo

em conteúdo mineral, massa gorda e massa magra (isenta de gordura). No

compartimento ósseo, o método é capaz de determinar a quantidade de minerais

em gramas (conteúdo mineral ósseo) contida em uma determinada projeção do

osso. Dividindo-se esse conteúdo mineral pela área óssea do local, obtém-se o que

se convencionou chamar de Densidade Mineral Óssea (DMO), embora se trate de

uma medida de g/cm2 (LAZARETTI-CASTRO, 2004).

As análises densitométricas, Densidade Mineral Óssea (DMO,g/cm2),

Conteúdo Mineral Ósseo (CMO,g) e a Área óssea (cm2) foram realizadas,

individualmente, no início do experimento (com o animal anestesiado) para garantir

que todos os animais tinham os mesmos parâmetros densitométricos. Nova análise

foi realizada ao final do experimento, momentos antes do sacrifício, com o animal já

anestesiado. Embora tenha sido realizado a densitometria óssea do corpo inteiro do

animal apenas os seguintes sítios foram analisados: a densitometria óssea total, a

pelve, a coluna, o tecido gordo e magro do tronco e tecido gordo e magro total.

48

O mesmo procedimento foi realizado com o fêmur direito. A densitometria

óssea foi realizada nas peças colocadas (uma de cada vez) em recipiente com arroz

para simular os tecidos moles (COSTA et al., 2012).

Figura 10 a Figura 10 b Figura 10 c

Figura 10 a – Equipamento Lunar iDXA GE, utilizado para mensuração da densidade mineral óssea. Figura 10 b - animal pronto para realização da análise. Figura 10 c - imagem do corpo do animal utilizando o aparelho densitométrico.

5.9 ANÁLISE ESTATÍSTICA

Os resultados são apresentados a partir de estatística descritiva como média

e erro padrão da média (EPM). Análises de comparação de médias dentro do

próprio grupo (antes e depois) foram realizadas a partir da utilização do teste de

hipóteses pareado (t-pareado) para os parâmetros densitométricos (DMO, CMO e

Área óssea) e para análises de comparação de média entre os grupos utilizamos

ANOVA com medidas de repetição, e Duncan como pós-teste. Para análise da

evolução da massa corporal (g), foi utilizada ANOVA bi-variada. Trabalhamos com

um nível de significância de 5%. Para estas análises foi utilizado o software

GraphPad inStat versão 3.1 para Win/95 NT.

49

6 RESULTADOS

6.1 Peso corporal, ingestão hídrica e consumo de ração

Ao final do experimento o grupo HP1 e C1 apresentaram aumento do peso

corporal (HP1: 277,3 ± 17,35 g; C1: 269,0 ± 6,48 g) quando comparados aos grupos

HP2: 187,0 ± 11,47 g e C2: 177,6 ± 1,76 g) (P<0,05). A diferença significativa dos

grupos HP2 e C2 começou a ser observada a partir da quarta e sexta semana,

respectivamente (Gráfico 1).

Quanto à ingestão hídrica, os grupos hiperproteicos apresentaram maior

consumo (HP1: 11,46 ± 10,33 e HP2: 14,46 ± 12,08, ml/dia/100g PC), quando

comparados ao grupo C1 (7,84 ± 0,61 ml/dia/100gPC) (P<0,05). O grupo C2 ingeriu

10,4 ± 7,97, ml/dia/100gPC e apresentou ingestão hídrica semelhante aos grupos C1

e HP1 (Gráfico 2).

O consumo de ração em g/dia foi maior nos grupos com ingestão em livre

demanda, que consumiram quantidades similares entre si, o mesmo ocorreu entre

os grupos com restrição alimentar, porém com quantidade inferior aos grupos com

consumo em livre demanda (C1: 14,32 ± 0,65; HP1: 12,79 ± 0,81; C2: 9,12 ± 0,21;

HP1: 8,20 ± 0,04).

0 2 4 6 8 100

100

200

300

400

b bbb bbba a a a a

Semanas (60 dias)

Ma

ss

a c

orp

ora

l (g

)

Gráfico 1- Evolução do peso corporal (g, ANOVA bi-variada, P<0,05); Grupos controles (●, C1; ■, C2), Grupos Hiperproteicos (▲, HP1; ▼, HP2). Diferentes letras denotam dieferença estatística (P<0,05), a – HP1 significativamente diferente de HP2; b – C1 significativamente diferente de C2.

50

C1 HP1 C2 HP20

5

10

15

20

a

b,ca,b

cL

íqu

ido

In

geri

do

dia

(m

L/1

00g

PC

)

Gráfico 2- Ingestão hídrica (mL/100g de peso corporal/dia); ANOVA uni-variada, (P<0,05). Grupo controle (C1); Grupo Hiperproteico (HP1). Grupos submetidos a 30% de restrição alimentar C2 e HP2. a,b,c

Valores médios com letras diferentes sobrescritas são significativamente diferentes (P<0,05).

C1 HP1 C2 HP2

0

5

10

15

20

aa

b

b

Co

nsu

mo

Ali

men

tar

(g/d

ia)

Gráfico 3- Consumo alimentar (g/dia); ANOVA uni-variada, (P<0,05); Grupo Controle (C 1); Grupo

Hiperproteico (HP1). Grupos submetidos a 30 % de restrição alimentar C2 e HP2. a,b

Valores médios

com letras diferentes sobrescritas são significativamente diferentes (P<0,05).

51

6.2 Concentrações séricas de minerais e hormônios estudados

As análises bioquímicas do sangue evidenciaram que os grupos

hiperproteicos apresentaram concentração sérica de cálcio (HP1: 7,43 ± 0,17; HP2:

7,15 ± 0,11) menor quando comparada ao grupo C1 (8,22 ± 0,20) (P<0,05). O grupo

HP2 apresentou menor concentração sérica de insulina (0,35 ± 0,13), em relação

aos demais grupos (C1: 1,45 ± 0,33; HP1: 0,91 ± 0,3; C2 0,64 ± 0,14) (P<0,05). As

concentrações séricas de osteocalcina foram menores nos grupos hiperproteicos

(P<0,05) (HP1: 0,38 ± 0,12; HP2: 0,33 ± 0,15) quando comparados com os grupos

controle (C1: 1,21 ± 0,47; C2: 0,73 ± 0,13). Não houve diferenças significativas nas

concentrações de magnésio, fósforo e paratormônio (Tabela 1).

Tabela 1- Concentrações séricas de minerais e hormônios estudados. C1 HP1 C2 HP2

Cálcio (mg/dL) 8,22 ± 0,20 a 7,43 ± 0,17 b 7,76 ± 0,14 a ,b 7,15 ± 0,11 b

Magnésio (mg/dL) 1,84 ± 0,15 2,13 ± 0,25 2,27 ± 0,43 1,98 ± 0,10

Fósforo (mg/dL) 5,08 ± 0,31 4,21 ± 0,20 4,12 ± 0,25 4,47 ± 0,31

Insulina (pg/mL) 1,45 ± 0,33a 0,91 ± 0,39 a 0,64 ± 0,14 a 0,35 ± 0,13b

Osteocalcina (ng/mL) 1,21 ± 0,47a 0,38 ± 0,12c 0,73 ± 0,13b 0,33 ± 0,15c

Paratormônio (pg/mL) 8,48 ± 1,16 8,70 ± 1,43 9,04 ± 1,54 7,35 ± 1,59

Grupo Controle (C 1); Grupo Hiperprotéico (HP1). Grupos submetidos a 30 % de restrição alimentar C2 e HP2.

a,b,cValores médios com letras diferentes sobrescritas são significativamente diferentes

(ANOVA uni-variada, P<0,05).

6.3 Valores de peso, distância entre as epífises e largura do ponto médio

das diáfises e conteúdo mineral ósseo do fêmur direito

O peso (g) e a distância (mm) entre as epífises do fêmur não diferiram entre

os grupos. No entanto, a largura (mm) do ponto médio da diáfise (HP1 0,45 ± 0,01;

52

HP2 0,46 ± 0,02; C1 0,5 ± 0,01; C2 0,52 ± 0,01) e o conteúdo de cálcio ósseo

(mg/dL) (HP1 12,38 ± 0,24; HP2 11,59 ± 0,3; C1 17,11 ± 2,63; C2 16,89 ± 3,42)

foram menores nos grupos hiperproteicos quando comparados com os grupos

controle (P<0,05). A concentração de magnésio (mg/dL) foi maior nos grupos

hiperproteicos (HP1 8,2 ± 1,09; HP2 8,19 ± 1,42; C1 4,00 ± 0,33; C2 3,88 ± 0,37)

(P<0,05). Não houve diferença estatística significativa entre os grupos em relação à

concentração de fósforo (Tabela 2).

Tabela 2- Parâmetros biométricos e conteúdo mineral ósseo do fêmur direito das ratas ao final do experimento. C1 HP1 C2 HP2

Peso (g) 0,92 ± 0,01 0,93 ±0,05 0,92 ± 0,01 0,84 ± 0,02

Distância entre as

epífises (mm)

3,15 ± 0,05 3,20 ± 0,05 3,20 ± 0,05 3,08 ± 0,04

Largura do ponto

médio das diáfises

(mm)

0,51 ± 0,01a 0,45 ± 0,01b 0,52 ± 0,0a 0,46 ± 0,02b

Conteúdo Mineral

Cálcio (mg/dL) 17,11±2,63a 12,38 ±0.24b 16,89 ± 3,42 a 11,59 ± 0,3b

Magnésio (mg/dL) 4,00 ± 0,33 a 8,2 ± 1,09b 3,88 ± 0,37 a 8,19 ± 1,42b

Fósforo (mg/dL) 7,37 ± 1,87 6,10 ± 0,97 5,08 ± 1,77 5,76 ± 1,03

Grupo Controle (C 1); Grupo Hiperprotéico (HP1). Grupos submetidos a 30% de restrição alimentar C2 e H2.


(ANOVA uni-variada, P<0,05).

53

6.4 Densitometria óssea

Foi avaliada a densidade mineral óssea (DMO g/cm2), o conteúdo mineral

ósseo (CMO g) e a Área óssea (cm2). A análise densitométrica realizada no início do

experimento revelou que todos os animais tinham os mesmos parâmetros

densitométricos. Foi analisado também o incremento de cada um dos parâmetros,

DMO, CMO e da Área óssea. O incremento foi obtido pela diferença entre os

resultados densitométricos obtidos no início do experimento e ao final do

experimento (dados na tabela 3).

A DMO corporal total, ao final do experimento, foi maior nos grupos que

receberam dieta em livre consumo (HP1 e C1), com incremento deste indicador

(P<0,05). Cabe ressaltar que o grupo HP1 apresentou incremento da DMO similar

aos grupos com restrição. Com exceção do grupo HP1(que começou com uma DMO

maior em relação aos outros grupos), todos os outros grupos apresentaram aumento

siginificativo (P<0,05) da DMO ao final do experimento em relação ao início (DMO,

g/cm2- Início i, Final F, Incremento I (g), C1 i 0,129 ± 0,001, F 0,160 ± 0,01, I 0,032 ±

0,01; HP1 i 0,135 ± 0,01, F 0,150 ± 0,01, I 0,022 ± 0,01; C2 i 0,129 ± 0,01, F 0,140 ±

0,01, I 0,01 ± 0,01; HP2 i 0,131 ± 0,01, F 0,140 ± 0,01, I 0,015 ± 0,01).

Em relação ao CMO corporal total e seu incremento, observa-se maior

(P<0,05) conteúdo mineral e de incremento nos grupos com livre consumo do que os

grupos com restrição (CMO, g - Início i, Final F, Incremento I (g), C1 i 5,92 ± 0,1, F

8,80 ± 0,36, I 2,65 ± 0,4; HP1 i 6,26 ± 0,5, F 8,28 ± 0,14, I 2,02 ± 0,4; C2 i 5,82 ± 0,1,

F 6,40 ± 0,15, I 0,58 ± 0,1; HP2 i 6,08 ± 0,1, F 6,82 ± 0,03, I 0,740 ± 0,1). Todos os

grupos apresentaram aumento siginificativo (P<0,05) do CMO ao final do

experimento em relação ao início.

Houve aumento significativo da Área óssea e do seu incremento nos grupos

HP1 e C1, o mesmo não sendo observado nos grupos com restrição, quando

comparamos os dados do final do experimento com o início (Área óssea, cm2- Início

i, Final F, Incremento I (g), C1 i 45,5 ± 0,8, F 52,40 ± 1,8, I 7,25 ± 1,25; HP1 i 46,0 ±

1,9, F 52,60 ± 0,4, I 6,60 ± 2,06; C2 i 45,2 ± 0,8, F 45,8 ± 0,9, I 0,60 ± 0,8; HP2 i 46,4

± 0,6, F 46,60 ± 0,8, I 0,20 ± 1,24).

Quanto à região da pelve, ao final do experimento, a DMO foi maior nos

grupos HP1 e C1(P<0,05). O incremento foi menor nos grupos com restrição sendo

que o HP1 apresentou valores similares ao C1 e ao HP2 (DMO, g/cm2 - Início i, Final

54

F, Incremento I (g), i C1 0,127 ± 0,01, F 0,160 ± 0,01, I 0,032 ± 0,01; HP1 i 0,135 ±

0,01, F 0,160 ± 0,01, I 0,023 ± 0,01; C2 i 0,126 ± 0,01, F 0,130 ± 0,01, I 0,002 ± 0,01;

HP2 i 0,125 ± 0,01, F 0,140 ± 0,01, I 0,013 ± 0,01) (P<0,05).

O CMO da pelve foi menor no grupo C2 (P<0,05). Quando avaliamos o

incremento, verificamos valores similares entre os grupos HP1 e os grupos controle

e entre os grupos HP1 e os grupos com restrição (CMO, g - Início i, Final F,

Incremento I (g), C1 i 2,025 ± 0,15, F 2,34 ± 0,2, I 0,720 ± 0,4; HP1 i 2,08 ± 0,01, F

1,98 ± 0,1, I -0,10 ± 0,1; C2 i 2,00 ± 0,1, F 1,70 ± 0,1, I -0,3 ± 0,1; HP2 i 2,24 ± 0,01,

F 1,84 ± 0,1, I -0,4 ± 0,2). Na análise por grupo, apenas o C2 não apresentou

aumento da DMO, enquanto que na análise do CMO não houve aumento em

nenhum grupo quando comparamos o início e o final do experimento. Não houve

diferença significativa da Área óssea e do incremento entre os grupos, porém,

observa-se diferença significativa (P<0,05) quando comparamos dados do final do

experimento com o início nos grupos HP1, HP2 e C2 (P<0,05) (Área óssea, cm2 -

Início i, Final F, Incremento I (g), C1 i 16,0 ± 1,5, F 14,80 ± 0,6; I -1,00 ± 1,9; HP1 i

15,4 ± 0,6, F 12,20 ± 0,4, I -3,2 ± 0,7; C2 i 15,8 ± 1,35, F 13,20 ± 1,0, I -2,6 ± 0,9;

HP2 i 17,6 ± 0,7, F 13,0 ± 0,8, I -4,6 ± 1,5).

A DMO e o incremento da coluna vertebral foram maiores nos grupos C1 e

HP1 (P<0,05) (DMO, g/cm2- Início i, Final F, Incremento I (g), C1 i 0,115 0,01, F

0,150 ± 0,01, I 0,03 ± 0,01; HP1 i 0,115 ± 0,01, F 0,150 ± 0,01, I 0,04 ± 0,01; C2 i

0,113 ± 0,01, F 0,120 ± 0,01, I 0,004 ± 0,01; HP2 i 0,120 ± 0,01, F 0,120 ± 0,01, I

0,007 ± 0,01).

O CMO também foi maior nos grupos C1 e HP1 (P<0,05), no entanto, o

incremento deste parâmetro foi similar entre todos os grupos (CMO, g- Início i, Final

F, Incremento I (g), C1 i 1,275 ± 0,05, F 1,78 ± 0,2, I 0,200, HP1 i 1,02 ± 0,2, F 1,74

± 0,05, I 0,720 ± 0,1, C2 i 1,00 ± 0,2, F 1,12 ± 0,1, I 0,10 ± 0,4; HP2 i 1,26 ± 0,1, F

1,12 ± 0,1, I -0,14 ± 0,01). Quando analisamos por grupo o início e o final do

experimento, observa-se que houve aumento da DMO nos grupos HP1, HP2 e C1 e

aumento do CMO apenas no grupo HP1.

Os valores obtidos da área óssea e do seu incremento foram similares entre

todos os grupos. Na análise por grupo não houve aumento da área ao final do

experimento (Área óssea, cm2 - Início i, Final F, Incremento I (g), C1 i 10,75 ± 0,5, F

55

12,00 ± 1,0, I -1,25 ± 3,6; HP1 i 9,00 ± 1,0, F 11,40 ± 0,5, I 2,40 ± 0,9; C2 i 8,6 ± 1,0,

F 9,40 ± 0,8, I 0,80 ± 1,6; HP2 i 10,6 ± 0,2, F 9,0 ± 0,8, I -1,60 ± 0,7).

Na avaliação do fêmur, foi observado menor DMO no grupo HP2 (P<0,05)

(DMO, g/cm2 - C1: 0,156 ± 0,01; HP1: 0,146 ± 0,01; C2: 0,145 ± 0,01; HP2: 0,132 ±

0,01). O CMO e a área não apresentaram diferença estatística significativa.

Tabela 3 - Composição óssea, avaliada com o auxílio do DXA (continua) Total C1 HP1 C2 HP2

DMO (g/cm2)

Início

Final

Incremento

0,129 ± 0,001*

0,160 ± 0,01a

0,032 ± 0,01a

0,135 ± 0,01

0,150 ± 0,01ª

0,022 ± 0,01a,b

0,129 ± 0,01 *

0,140 ± 0,01b

0,01 ± 0,01b

0,131 ± 0,01*

0,140 ± 0,01b

0,015 ± 0,01b

CMO (g)

Início

Final

Incremento

5,92 ± 0,1*

8,80 ± 0,36 a

2,65 ± 0,4a

6,26 ± 0,5*

8,28 ± 0,14a

2,02 ± 0,4a

5,82 ± 0,1*

6,40 ± 0,15b

0,58 ± 0,1b

6,08 ± 0,1*

6,82 ± 0,03 b

0,740 ± 0,1b

Área óssea

(cm2)

Início

Final

Incremento

45,5 ± 0,8*

52,40 ± 1,8 a

7,25 ± 1,25a

46,0 ± 1,9*

52,60 ± 0,4a

6,60 ± 2,06a

45,2 ± 0,8

45,80 ± 0,9b

0,60 ± 0,8b

46,4 ± 0,6

46,60 ± 0,8b

0,20 ± 1,24b

56

Tabela 3 - Composição óssea, avaliada com o auxílio do DXA (continua) Total C1 HP1 C2 HP2

Pelve

DMO (g/cm2)

Início

Final

Incremento

0,127 ± 0,01*

0,160 ± 0,01a

0,032 ± 0,01a

0,135 ± 0,01*

0,160 ± 0,01a

0,023 ± 0,01a,c

0,126 ± 0,01

0,130 ± 0,01b

0,002 ± 0,01b

0,125 ± 0,01*

0,140 ± 0,01b

0,013 ± 0,01b,c

CMO (g)

Início

Final

Incremento

2,025 ± 0,15

2,34 ± 0,2 a

0,72 ± 0,4a

2,08 ± 0,01

1,98 ± 0,1 a

-0,10 ± 0,1a,b

2,00 ± 0,1

1,70 ± 0,1b

-0,30 ± 0,1a,b

2,24 ± 0,01

1,84 ± 0,1a

-0,40 ± 0,2b

Área óssea

(cm2)

Início

Final

Incremento

16,0 ± 1,5

14,80 ± 0,6

-1,0 ± 1,9

15,4 ± 0,6*

12,20 ± 0,4

-3,2 ± 0,7

15,8 ± 1,35*

13,20 ± 1,0

-2,6 ± 0,9

17,6 ± 0,7*

13,00 ± 0,8

-4,6 ± 1,5

Coluna

Vertebral

DMO (g/cm2)

Início

Final

Incremento

0,115 ± 0,01*

0,150 ± 0,01a

0,03 ± 0,01a

0,115 ± 0,01*

0,150 ± 0,01a

0,04 ± 0,01a

0,113 ± 0,01

0,120 ± 0,01b

0,004 ± 0,01b

0,120 ± 0,01

0,120 ± 0,01b

0,007 ± 0,01b

57

Tabela 3 - Composição óssea, avaliada com o auxílio do DXA (conclusão) C1 HP1 C2 HP2

Coluna

Vertebral

CMO (g)

Início

Final

Incremento

1,275 ± 0,05

1,78 ± 0,2 a

0,20 ± 0,5

1,02 ± 0,2*

1,74 ± 0,05 a

0,72 ± 0,1

1,00 ± 0,2

1,12 ± 0,1b

0,10 ± 0,4

1,26 ± 0,1

1,12 ± 0,1b

-0,14 ± 0,01

Área óssea

(cm2)

Início

Final

Incremento

10,75 ± 0,5

12,00 ± 1,0

-1,25 ± 3,6

9,00 ± 1,0

11,40 ± 0,5

2,40 ± 0,9

8,6 ± 1,0

9,40 ± 0,8

0,80 ± 1,6

10,6 ± 0,2

9,00 ± 0,8

-1,60 ± 0,7

Fêmur **

DMO (g/cm2)

0,156 ± 0,01a

0,146 ± 0,01 a

0,145 ± 0,01 a

0,132 ± 0,01b

CMO (g) 0,400 ± 0,01 0,380 ± 0,02 0,370 ± 0,01 0,360 ± 0,05

Área (cm2) 2,80 ± 0,10 2,80 ± 0,10 2,71 ± 0,10 2,66 ± 0,20

Grupo Controle 1 (C 1); Grupo Hiperproteico 1 (HP1); Grupo Controle 2 (C2), Grupo Hiperproteico 2 (HP2).


(ANOVA uni-variada, P<0,05). * Diferença significativa ao final do experimento em relação ao início.

* * Diferença significativa entre os grupos ao final do experimento.

6.4.1 Quantidade de tecido gordo e magro corporal no tronco e total

O tecido gordo no tronco e o total bem como seus respectivos incrementos

foram maiores nos grupos HP1 e C1(P<0,05). Ressalta-se que na análise por grupo

58

esses ganharam tecido gordo, enquanto os grupos com restrição perderam gordura

ao final do experimento. Quando comparamos por grupo, o tecido gordo total,

observamos que apenas o grupo HP1 não apresentou diferença significativa ao final

do experimento em comparação com o início (Tecido gordo no tronco- Início i, Final

F, Incremento I (g), C1 i 38,0 ± 5,21, F 82,6 ± 9,97, I 37,7 ± 7,16; HP1 i 37,4 ± 4,30,

F 63,8 ± 2,63, I 26,4 ± 3,83; C2 i 37,2 ± 1,82, F 26,8 ± 1,68, I -10,4 ± 2,52; HP2 i

39,8 ± 2,82, F 24,4 ± 1,77, I -15,4 ± 2,94. Tecido gordo total- C1 i 44,5 ± 5,95, F

96,2 ± 11,3, I 43,5 ± 7,36, HP1 i 50,8 ± 7,51, F 69,8 ± 7,86, I 19,0 ± 13,8, C2 i 43,2 ±

2,06, F 33,8 ± 1,80, I -9,4 ± 2,6, HP2 i 45,2 ± 3,04, F 31,4 ± 2,48, I -13,8 ± 3,51)

(Tabela 4).

Tabela 4 - Quantidade de tecido gordo no tronco e total

Grupo Controle 1 (C 1); Grupo Hiperproteico 1 (HP1); Grupo Controle 2 (C2);Grupo Hiperproteico 2 (HP2).


(ANOVA uni-variada, P<0,05). * Diferença significativa ao final do experimento em comparação ao início.

Os valores do tecido magro do tronco foram similares entre os grupos

hiperproteicos e o grupo C1, sendo que o resultado do grupo HP2 foi similar ao do

grupo C2. Apenas o grupo HP2 apresentou perda significativa de tecido magro no

tronco ao final do experimento quando comparamos com o início (P<0,05). O valor

do incremento de tecido magro no tronco foi similar entre os grupos hiperproteicos e

o grupo C1, tendo o grupo C2 apresentado valor significativamente menor dos

Tecido gordo (g) C1 HP1 C2 HP2

Tronco

Início

Final

Incremento

Total

Início

Final

Incremento

38,0 ± 5,21*

82,6 ± 9,97a

37,7 ± 7,16 a

44,5 ± 5,95*

96,2 ± 11,3 a

43,5 ± 7,36 a

37,4 ± 4,30*

63,8 ± 2,63a

26,4 ± 3,83 a

50,8 ± 7,51

69,8 ± 7,86 a

19,0 ± 13,8a,c

37,2 ± 1,82*

26,8 ± 1,68b

-10,4 ± 2,52b

43,2 ± 2,06*

33,8 ± 1,80b

-9,4 ± 2,6b,c

39,8 ± 2,82*

24,4 ± 1,77b

-15,4 ± 2,94b

45,2 ± 3,04*

31,4 ± 2,48a

-13,8 ± 3,51b

59

outros grupos (P<0,05). O tecido magro total do grupo HP1 apresentou valor similar

ao do grupo C1, o mesmo aconteceu entre os grupos HP2 e C1 e entre os grupos

com restrição. O incremento do tecido magro total apresentou valores semelhantes

entre os grupos hiperproteicos e o grupo C1 e entre si. Quando se analisa por grupo

verifica-se que apenas o grupo C2 apresentou perda significativa (P<0,05) ao final

do experimento em comparação com o início (Tecido magro no tronco- Início i, Final

F, Incremento I (g), C1 i 153,7 ± 7,47, F 137 ± 9,6, I -7,5 ± 4,42; HP1 i 160 ± 8,3, F

154,07 ± 3,4, I -6,0 ± 6,35; C2 i 155,2 ± 8,0, F 106,2 ± 3,5, I -49 ± 5,17, HP2 i

153,4 ± 4,27, F 118 ± 4,1, I -35,4 ± 7,10. Tecido magro total- C1 i 173,5 ± 8,2, F

158 ± 10,2, I -6,0 ± 3,5; HP1 i 185,2 ± 10,6, F 180 ± 3,78, I -5,2 ± 8,6; C2 i 174 ± 8,1,

F 127 ± 3,8, I -46,8 ± 5,0, HP2 i 171,4 ± 4,7, F 142 ± 4,0, I -29 ± 7,1) (tabela 5).

Tabela 5 - Quantidade de tecido magro corporal no tronco e total

Grupo Controle 1 (C 1); Grupo Hiperproteico 1 (HP1); Grupo Controle 2 (C2);Grupo Hiperproteico 2 (HP2).


(ANOVA uni-variada, P<0,05). * Diferença significativa ao final do experimento em comparação ao início.

Tecido magro (g) C1 HP1 C2 HP2

Tronco

Início

Final

Incremento

Total

Início

Final

Incremento

153,7 ± 7,47

137,0 ± 9,6a

-7,5 ± 4,42 a

173,5 ± 8,2

158,0 ± 10,2a,c

-6,0 ± 3,5a

160,0 ± 8,3

154,07 ± 3,4a

-6,0 ± 6,35 a

185,2 ± 10,6

180,0 ± 3,78a

-5,2,0 ± 8,6a

155,2 ± 8,0

106,2 ± 3,5b

-49,0 ± 5,17b

174,0 ± 8,1*

127,0 ± 3,8b

-46,8 ± 5,0b

153,4 ± 4,27*

118,0 ± 4,1a,b

-35,4 ± 7,10 a

171,4 ± 4,7

142,0 ± 4,0b,c

-29,0 ± 7,1a,b

60

7 Discussão

As dietas ricas em proteínas são as mais procuradas para perda de peso. São

consideradas mais eficazes na redução e manutenção da massa corporal do que

outras dietas com maior proporção de carboidratos ou gorduras devido ao seu efeito

saciogênico que leva o indivíduo a ingerir quantidade menor de alimento. No entanto

ainda há questionamentos sobre o efeito destas dietas no tecido ósseo.

O efeito das proteínas na saciedade pode estar associado às alterações

fisiológicas resultante da ingestão desse macronutriente (MERO et al., 2010). Devido

a indução da cetose e aumento da concentração de aminoácidos na corrente

sanguínea, hormônios anorexígenos são liberados, agindo na saciedade. O aumento

da secreção de CCK, derivado do aumento de aminoácidos após o processo

digestivo, também atua neste processo (JOHNSTONE et al., 2008; PAIVA et al.,

2007). Encontramos menor consumo de ração nos grupos hiperproteicos, o que já

era esperado devido ao efeito saciogênico das proteínas como já relatado.

Outro fator envolvido na perda de peso é que dietas hiperpoteicas induz a

gliconeogênese (KELLER, 2011), que leva a maior perda de água e consequente

perda de peso. Entretanto, mesmo não medindo o volume urinário, observamos que

os grupos hiperproteicos excretaram maior volume urinário e ingeriram maior

quantidade de líquido em comparação ao grupo C1, porém, ao final do experimento

o grupo HP2 apresentou peso similar ao grupo C2 assim como o grupo HP1

apresentou peso similar ao grupo C1. Associamos o menor peso dos grupos com

restrição alimentar ao menor consumo, ou seja, o que influenciou a perda de peso

foi a quantidade de ração ingerida e não a qualidade da dieta.

Halton e Hu (2004), em um estudo de revisão observaram que dentre os

quinze trabalhos analisados, sete encontraram diferença estatística na diminuição do

peso corporal com o uso da dieta rica em proteína, sendo que destes, três estavam

associados a uma restrição energética.

Apesar de todos os animais terem consumo adequado de cálcio, os grupos

experimentais apresentaram redução das concentrações de cálcio sérico e ósseo

(porém, dentro da faixa de normalidade), possivelmente devido ao maior

requerimento deste íon para regularizar a acidose provocada pelo metabolismo

protéico (RYLANDER et al., 2006). Não houve diferença estatística nas dosagens de

61

fósforo, magnésio e PTH entre os grupos analisados, o que mostra que a dieta

hiperproteica não interferiu na concentração desses analitos. Em um estudo com

camundongos Hamrick et al. (2008), também encontraram níveis similares de PTH

entre os grupos com restrição e os grupos que receberam alimentação em livre

demanda com dieta a base de caseína.

Dietas pobres em carboidratos (como as dietas hiperproteicas) levam a menor

liberação de insulina. Estudos recentes mostram que os osteoblastos possuem

receptores para insulina e respondem à insulina exógena, aumentando os

marcadores anabolizantes ósseos, incluindo a síntese de colágeno, produção de

fosfatase alcalina e a captação de glicose (FULZELE & CLEMENS, 2012).

Observamos que apenas o grupo HP2 apresentou concentração sérica de insulina

significativamente menor quando comparados aos outros grupos, o que já era

esperado devido a condição de restrição imposta. O grupo C2 apresentou uma

redução de 55% em relação ao grupo C1, embora sem diferença significativa.

Mesmo consumindo uma dieta pobre em carboidratos o grupo HP1 apresentou

concentração sérica de insulina similar ao grupo C1, ou seja, a diminuição da

insulina foi dependente da quantidade de carboidratos na dieta e da quantidade de

ração ingerida.

É relatado na literatura que o consumo em excesso de proteínas parece

exercer efeito negativo sobre o osso, apenas, em condições de baixa ingestão de

cálcio, o que pode confirmar os efeitos negativos observados no grupo que recebeu

a dieta da proteína com restrição alimentar. Os ajustes fisiológicos que podem estar

associados a isto são a hipercalciúria, devido à redução da reabsorção tubular de

cálcio em função da acidose, aumento na reabsorção óssea e, consequentemente,

desmineralização deste tecido (DARGENT-MOLINA et al., 2008). A gordura de

origem animal também influencia negativamente o metabolismo ósseo devido à

reabsorção de citocinas ósseas, a reabsorção óssea pelos osteoclastos e inibição da

síntese de colágeno pelos osteoblastos (HALADE et al., 2009, AMANZADEH et al.,

2003). Trabalhos de Parhami et al. (2001) encontraram uma redução de 35% da

expressão da osteocalcina em ratos alimentados com dieta hiperlipídica,

possivelmente devido a alterações metabólicas. A restrição alimentar também

influenciou o tecido ósseo nos estudos realizados por Ndiaye et al. (1995), em que

encontraram concentração sérica de osteocalcina diminuída em ratos submetidos a

restrição energética, atribuindo este achado com a redução de síntese e não a uma

62

alteração no metabolismo. Nossos resultados estão de acordo com o que é descrito

na literatura. Nesse experimento a concentração sérica de osteocalcina dos grupos

hiperproteicos foram menores quando comparados ao grupo C1, sendo que o grupo

C2 também obteve redução na concentração desse hormônio, o que mostra que

tanto a composição da dieta como a quantidade ingerida estão envolvidos na

expressão da osteocalcina.

Na maior parte das análises densitométricas o grupo HP1 apresentou valores

semelhantes ao C1 o que parece estar associado ao consumo em livre demanda,

visto que os grupos com ingestão alimentar restrita também apresentaram

resultados similares. Entretanto, quando analisamos o conteúdo mineral ósseo

quantitativo, realizado no fêmur, vemos diferenças da concentração de minerais

entre os grupos controle e hiperproteico. Ou seja, a maior concentração de

magnésio ósseo encontrado nos grupos hiperproteicos parece ter compensado a

menor concentração de cálcio encontrado nesses grupos. Esse dado é relevante

porque embora o DXA revele o CMO, ele não quantifica os minerais. A concentração

diminuída de cálcio encontrado nos grupos hiperproteicos está de acordo com o que

se conhece de dietas cetogênicas, como a dieta da proteína. Assim, o maior

recrutamento de cálcio para o tamponamento sanguíneo contribuiu para um

comprometimento ósseo não revelado pelo DXA, porém, demonstrado pela análise

do conteúdo mineral ósseo.

A DMO do fêmur do grupo HP2 foi significativamente menor quando

comparado aos outros grupos e atribuímos esse achado à dieta e à restrição

alimentar. No entanto, embora o grupo HP1 não tenha apresentado redução da

DMO do fêmur, acreditamos que a dieta influenciou seu metabolismo ósseo. A

diminuição da largura do ponto médio das diáfises nos grupos experimentais

evidencia o comprometimento ósseo. Ressalta-se que esses animais já estavam na

fase adulta e não era de se esperar aumento no comprimento do fêmur.

Trabalhos encontrados na literatura científica relacionam o aumento do

consumo de proteínas com uma melhora nos parâmetros densitométricos. Maior

ingestão de proteína foi associada com uma mudança favorável da densidade

mineral óssea do corpo total (CAO et al., 2011; JESUDASON & CLIFTON, 2010;

DAWSON-HUGHES, 2003) e aumento no balanço de cálcio, resultando na

preservação do conteúdo mineral ósseo (KELLER, 2011).

63

Em estudo de revisão de vários artigos científicos que trata da ingestão de

proteínas e saúde óssea Jesudason e Clifton (2010), citam que em mulheres jovens

e na pré-menopausa, o aumento da proteína dietética parece ser positivamente

correlacionada com a maior densidade óssea, pelo menos em alguns locais,

principalmente o rádio. Os melhores resultados foram obtidos naquelas em que além

do consumo elevado de proteínas receberam uma suplementação de cálcio mais

elevado. Este estudo de revisão concluiu que a proteína dietética, por si só parece

ter um efeito anabólico no osso e tem demonstrado efeitos variáveis sobre

marcadores ósseos, incluindo IGF-I e densidade óssea.

Em um estudo prospectivo de mulheres francesas na pós-menopausa, não

houve associação significativa entre a ingestão de proteínas e risco de fraturas na

população que ingeriu grande quantidade de proteínas e cálcio. No entanto, um

elevado risco de fratura foi encontrado em mulheres com elevado consumo de

proteínas na presença de baixa ingestão de cálcio (< 400 mg/1000 Kcal)

(DARGENT-MOLINA et al., 2008). Estes resultados podem ser explicados pelo fato

de que o impacto da proteína sobre o esqueleto é dependente de outros

componentes da dieta. Tem sido sugerido que a maior absorção de cálcio pode

ajudar a compensar a perda urinária de cálcio induzida por alta ingestão de

proteínas. Assim, se a proteína exerce um efeito negativo sobre o osso, deve-se

apenas em condições de baixa ingestão de cálcio. A influência do cálcio dietético no

efeito da proteína não foi completamente investigada (DARGENT-MOLINA et al.,

2008).

Promislow et al. (2002), encontraram uma associação positiva entre consumo

de proteína animal, avaliada por questionários de frequência alimentar, e da DMO.

Observou-se aumento da DMO no quadril, colo do fêmur, coluna vertebral e corpo

total.

No estudo realizado com camundongos por Hamrick et al. (2008), não

encontrou-se diferenças na DMD e CMO nos grupos com restrição energética e

controle (alimentados com dieta à base de caseína). No entanto, houve uma

redução significativa desses parâmetros no fêmur dos alimentados com restrição

calórica quando comparados com camundongos alimentados com livre consumo.

O peso corporal está altamente correlacionado com a massa óssea e

densidade mineral óssea, mas o papel da composição corporal (músculo, massa

magra e massa gorda) na regulação da formação e reabsorção óssea é pouco clara.

64

Sabe-se que o tecido adiposo produz estrógenos através da aromatização de

andrógenos e gordura e estes podem influenciar positivamente a massa óssea

(HAMRICK et al., 2008; WAJCHENBERG, 2000). No entanto, Halade et al. (2009)

relatam que dietas hiperproteicas também são ricas em gorduras, e estas podem

afetar negativamente o tecido ósseo. O tecido adiposo produz citocinas pró-

inflamatórias como interleucina-6 (IL-6) e Fator de necrose tumoral (TNF-α) que

estimulam a osteoclastogênese. Ao final do experimento verificamos que houve

ganho de tecido gordo no tronco nos grupos com consumo em livre demanda,

porém, apenas o grupo HP1 apresentou alteração óssea, o que leva a crer que a

dieta rica em proteína e gordura de origem animal levou ao maior comprometimento

ósseo. Porém, mesmo quando em condição de restrição alimentar, observamos o

mesmo efeito, como verificado no grupo HP2.

A dieta da proteína levou ao comprometimento ósseo observado nos grupos

experimentais, pelo maior recrutamento de cálcio para o tamponamento sanguíneo e

também devido à diminuição dos marcadores ósseos anabolizantes, sendo o grupo

experimental com restrição alimentar o mais afetado.

65

8 CONCLUSÃO

A partir dos resultados encontrados pode-se perceber que:

A dieta hiperproteica não promoveu maior perda de peso corporal do

que a dieta controle;

De um modo geral os grupos com restrição alimentar apresentaram

diminuição nos valores densitométricos, sendo o fêmur do grupo HP2

o mais afetado;

Os grupos que receberam dieta hiperproteica, tanto o grupo com

consumo em livre demanda como o grupo com restrição energética,

apresentaram comprometimento da formação óssea revelado pela

redução da largura do ponto médio da diáfise do fêmur, diminuição do

cálcio sérico e ósseo e da osteocalcina. O grupo HP2 apresentou

também diminuição na concentração sérica de insulina;

Houve maior comprometimento ósseo no grupo HP2, ou seja, tanto a

dieta como a quantidade ingerida influenciaram esse tecido.

66

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALMEIDA, J. C.; RODRIGUES, T. C.; SILVA, F. M.; AZEVEDO, M. J. Revisão Sistemática de dietas de emagrecimento: papel dos componentes dietéticos. Arq Bras Endocrinol Metab. 53, n. 5, p. 673-87, 2009. AMADEI, Susana Ungaro et al . A influência da deficiência estrogênica no processo de remodelação e reparação óssea. J. Bras. Patol. Med. Lab., Rio de Janeiro, v. 42, n. 1, fev. 2006 . Disponível em <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1676-24442006000100003&lng=pt&nrm=iso>. acessos em 24 mar. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S1676-24442006000100003. AMADEI, S.U.; SILVEIRA, V. A. S, PEREIRA, A.C. ; et al. Effect of estrogen deficiency on bone turnover and bone repair. J Bras Patol Med Lab., v. 42, n. 1, p. 5-12, 2006. AMANZADEH, J.; GITOMER, W. L.; ZERWEKH, J. E. et al. Effect of high protein diet on stone-forming propensity and bone loss in rats. Kidney International, v. 64, p. 2142-2149, 2003. APARICIO, V.A. et al. Effects of high whey-protein intake and resistance training on renal, bone and metabolic parameters in rats. British journal of Nutrition, v. 105, p. 836-845, 2010. ASTRUP, A.; MEINERT, L. T.; HARPER, A. Atkins and other low-carbohydrate diets: hoax or an effective toll for weight loss ? Lancet , 364, n.9437, p. 897-9, 2004. ATKINS, R. C. A nutrição revolucionária do Dr. Atkins. Editora Artenova Ltda, 1981. AZEREDO, V. B.; GERALDO, A.S.; BEDÊ, T. P. Manual para caracterização do ciclo estral de ratas. Câmara Brasileira de Jovens Escritores, 2012. CAO, J.J.; JOHNSON. L.K.; HUNT, J.R. A Diet High in Meat Protein and Potential Renal Acid Load Increases Fractional Calcium Absorption and Urinary Calcium Excretion Withount Affecting Markers of Bone Ressorption on Formation in Postmenopausal Women. J Nutr., v. 141, p. 391-397, 2011. CARAPETIS, M.; PHILIPS, P. J. High Protein diets and diabetes. Australian Family. Physician. v. 35, n. 6, p. 411-413, 2006. CASHMAN, K.D. Diet, Nutrition, and Bone Health. J. Nutr., v. 137, n. 11, p. 25075-25125, 2007. CASTRO, L. C. G. O sistema endocrinológico vitamina D. Arq Bras Endocrinol Metab, São Paulo, v. 55, n. 8, 2011 . Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302011000800010&lng=en&nrm=iso>. access on 24 Feb. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302011000800010.

http://dx.doi.org/10.1590/S1676-24442006000100003

67

CECCHI, H.M. Fundamentos Teóricos e práticos em análise de alimentos. UNICAMP, 2ª ed. SP, 1999. CENTERS FOR DISEASE CONTROL AND PREVENTION .National Health and Nutrition Examination Survey III. 1988-1994. Disponível em: http://www.cdc.gov/nchs/nhanes.htm. Acessado em: 25 de out 2012. CENTURY CENTER OF EXCELLENCE (COE) PROGRAM. Disponível em <http://www.coestemcell.keio.ac.jp/member/img/member_img/zu_matsuo2.jpg>Acesso em : 20-03-2013. CHEUVRONT, S. N. The Zone diet phenomenon: A closer look at the science behind the claims. J. Am. Coll. Nutr., v. 22, n. 1, p. 9-17, 2003. CHEVALLEY, T. H.; RIZZOLI, R. MANEN, D. et al. Arginine increases insulin-like growth factor-I production and collagen synthesis in osteoblast-like cells. Bone, v. 23, n. 2, p. 103-109, 1998. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1016/S8756-3282(98)00081-7. Acesso em: 06 may 2012.

CORWIN, R. L.; HARTMAN, T. J.; MACZUGA, S. A.; GRAUBARD, B.I. Dietary Saturated Fat Intake is Inversely Associated with Bone Density in Humans: Analysis of NHANES III. J Nutr., v. 136, p.159-165, 2006. COSTA, C. A. S.; CARLOS, A. S.; GONZALEZ, G. P. L. et al. Diet containing low n-6/n-3 polyunsaturated fatty acids ratio, provided by canola oil, alters body composition and bone quality in young rats. Eur J Nutr., v. 51, p. 191-198, 2012. CROCI, A. T.; CAMARGO, O.P.; BITAR,G. et al. Efeito do concentrado de plasma em falhas ósseas provocadas em fêmures de camundongos como estimulação de formação óssea. Estudo experimental. Acta. Ortop. Bras., v.11, n. 4, Out./Dez. 2003. DANSINGER, M. L.; GLEASON,J.A.; GRIFFITH, J.L.; et al. Comparison of the Atkins, Ornish, Weight, Watchers, and Zone Diet for weight loss and Heart Disease risk reduction – A Randomized Trial. JAMA, v. 293, p. 43-53, 2005. DARGENT-MOLINA, P.; SABIA, S. TOUVIER, M. et al. Proteins, dietary acid load, and calcium and risk of postmenopausal fractures in the E3N French women prospective study. J. Bone Miner Res. v. 23, n. 12, p. 1915-1922, 2008. DAWSON-HUGHES, B. Interaction of Dietary Calcium and Protein in Bone Health in Humans. J. Nutr., v. 133, p. 852S–854S, 2003. DE-PAULA, F. J. A. A insuficiência óssea na doença renal crônica: papel do paratormônio. Arq Bras Endocrinol Metab, São Paulo, v. 53, n. 9, 2009. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302009000900001&lng=en&nrm=iso>. Accesso em: 05 Mar. 2012. http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302009000900001.

http://www.cdc.gov/nchs/nhanes.htm

http://www.coestemcell.keio.ac.jp/member/img/member_img/zu_matsuo2.jpg

http://dx.doi.org/10.1016/S8756-3282(98)00081-7

http://dx.doi.org/10.1016/S8756-3282(98)00081-7

68

DERENE, J. L.; BERESIN, E.V. Body Image, Media and Eating Disorders. Academic Psychiatry. v. 30, p. 257-261, 2006. FARNSWORTH, E. et al. Effect of a high-protein, energy restricted diet on body composition, glycemic control, and lipid concentrations in overweight and obese hyperinsulinemic men and womwn. Am J Clin Nutr., v. 78, n. 1, p. 31-9, 2003. FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION of the UNITED NATIONS and world Health Organization. Human Vitamin and mineral requirements. Report of a joint FAO/WHO expert consultation, Bangkok, Thailand, 2002. FULZELE, K.; CLEMENS, T. L. Novel functions for insulin in bone. Bone, v. 50, p. 452-456, 2012. GARDNER, C. D.; KIAZAND, A.; ALHASSAN, S. et al. Comparison of the Atkins, Zone, Ornish, and LEARN Diets for change in weigth and related Risk factors among over weight premenopausal women – the ATOZ weight loss study : A Randomized trial. JAMA. v. 297, p. 969-977, 2007. GARDNER, C.D.; KIM, S.; BERSAMIN, A. et al. Micronutrient quality of weight-loss diets that focus on macronutrients: results from the A TO Z study. Am J Clin Nutr. v. 92, n. 2, p. 304-312, 2010. GLICKMAN, S.G. et al. Validity and reliability of dual energy x-ray absorptiometry for the assessment of abdominal adiposity. J Appl Physiol. 2004; 97(2): 509-514. doi: 10.1152/japplphysiol.01234.2003 HALADE, G.V.; RAHMAN, M. D. M.; WILLIAMS. P. J.; FERNANDES, G. High fat diet-induced animal model of age-associated obesity and osteoporosis. J. of Nutrition Biochemistry, ccvv 2009. HALTON,T. L.; HU, F. B. The Effects of High Protein Diets on Thermogenesis, Saciety and Weight Loss: A Critical Review. J of the American College of Nutrition, v. 23, n. 5, p. 373-385, 2004. HAMRICK, M. W.; DING, KH.; PONNALA, S. et al. Caloric Restriction Decreases Cortical Bone Mass but Spares Trabecular Bone in the Mouse Skeleton: Implications for the Regulation of Bone Mass by Body Weight. J Bone Miner Res., v. 23, p. 870- 878, 2008. HAUSSLER, M. R.; WHITFIELD, G. K.; KANEKO, I. et al. Molecular Mechanisms of Vitamin D Action. Calcif Tissue INT., 2012. DOI 10.1007/s00223-012-9619-0

HERNÁNDEZ-GIL, I. FT; GRACIA, M. A. A.; PINGARRÓN, M. D. C.; JEREZ, L. B. Bases fisiológicas de la regeneración óssea II. Med Oral Patol Oral Cir Bucal, v. 11 (E1), p. 51-7, 2006. HERMSDORFF, H.H.M.; MONTEIRO, J.B.R.. Gordura visceral, subcutânea ou intramuscular: onde está o problema?. Arq Bras Endocrinol Metab, v. 48, n. 6, 2004 . Disponível em

69

<http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302004000600005&lng=pt&nrm=iso>. acesso em 27 jan. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302004000600005. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATISTICA. Pesquisa de Orçamento Familiar 2008-2009. Disponível em http://www.ibge.gov.br/home/xml/prof 2008 2009.shtm. Acessado em 24 de outubro de 2011. JEHLE, S. ; KRAPF, R. Effects of acidogenic diet forms on musculoskeletal function. J Nephrol., v. 23, n. 16, p. 77-84, 2010. JESUDASON, D.; CLIFTON, P. The interaction between dietary protein and bone health. J Bone Miner Metab., v. 29, p. 1-14, 2010. DOI 10.1007/s00774-010-0225-9 JOHNSTON, C. S.; TJONN, S. L.; SWAN, P.D. High-Protein, Low-Fat Diets Are Effective for weight loss and favorably Alter Biomarkers in Healty Adults. J Nutr., v. 3, p. 586-91, 2004. JOHNSTON, C. S.; TJONN, S. L.; SWAN, P. D. et al. Ketogenic low-carbhydrate diets have no metabolic advantage over nonketogenic low-carbohydrate diets. Am J Clin Nutr., v. 83, p. 1055- 61, 2006. JOHNSTONE, A.M. et al. Effects of a high-protein ketogenic diet on hunger, appetite, and weight loss in obese men feeding ad libitum. American Journal of Clinical Nutrition, v.87, p. 44-55, 2008. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica.11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. KAPPAGODA, C. T. et al., Low-Carbohydrate high-protein diets. Is there a place for them in Clinical Cardiology ? J. Am. Coll. Cardiol., v. 43, n. 5, p. 725-730, 2004. KELLER, U. Dietary proteins in obesity and in diabetes. Int J Vitam Nutr Res., v. 81, n. 2-3, p. 125-33, 2011. KERSTETTER, J. E.; O’BRIEN, K.O. and INSOGNA, K. L. Dietary protein, calcium metabolism, and skeletal homeostasis revisite. Am J Clin Nutr., v. 78, p. 584S-92S, 2003.

KARSENTY, G.; FERRON, M. The contribution of bone to whole-organism physiology. Nature, v. 481, p. 314-32, 2012. doi: 10.1038/nature10763.

KRUGER, M. C.; et al. Long-chain polyunsaturated fatty acids : Selected mechanisms of action on bone. Prog Lipid Res., 2010. doi: 10.1016/j.plipres.2010-06.002.

http://www.ibge.gov.br/home/xml/prof%202008

70

LANGSETMO, L.; POLIQUIN, S.; HANLEY, D. A.; et al. Dietary patterns in Canadian men and women ages 25 and older: relationship to demographics, body mass index, and bone mineral density. BMC Musculoskeletal Disorders. v. 11, p. 20, 2010.

LAZARETTI-CASTRO, M. Por que medir densidade mineral óssea em crianças e adolescentes ? J Pediatr., v. 80, n. 6, 2004. Disponível em < http://dx.doi.org/10.1590/S0021-75572004000800003> Acesso em: 28 Nov. 2012. LINO, M.Z.R.; MUNIZ, P.T.; SIQUEIRA, K.S. Prevalência e fatores associados ao excesso de peso em adultos: Inquérito populacional em Rio Branco, Acre, Brasil. CAD. Saúde Pública. v. 27, n. 4, p. 797-810, 2011. LÓPEZ-LUZARDO. Las dietas hiperproteicas y sus consecuencias metabólicas. An Venez Nutr., v. 22, n. 2, p. 95-104, 2009. MARDON, J.; HABAUZIT, V.; TRZECIAKIEWICZ, A.; DAVICCO, MJ.; et al. Influence of High and Low Protein Intakes on Age-Related Bone Loss in Rats Submitted to Adequate or Restricted Energy Conditions. Calcif Tissue Int., v. 82, p. 373- 382, 2008. DOI 10.1007/s00223-008-9125-6. MARZZOCO, A. ;TORRES, B. B. Bioquímica Básica. Guanabara Koogan, 5ª ed. 2007, 400 p. MASUYAMA, R. et al. Dietary calcium and phosphorus ratio regulates bone mineralization and turnover in vitamin D receptor Knockout mice by affecting intestinal calcium and phosphorus absorption. Journal of Bone and Mineral Res., v. 18, n. 7, p. 1217-1226, 2003. MEDEIROS, D.M.; PLATTNER, A.; JENNINGS, D.; STEECKER,B. Bone Morphology, Strength and Density are Compromised in Iron-Deficient Rats and Exarcebated by Calcium Restriction. J. Nutr., v. 132, p. 3135-41, 2002. MERO, A. A. et al. Moderate energy restriction with high protein diet results in healthier outcome in women. J Int Soc Sports Nutr., v. 7, n. 4, 2010. Disponível em: < http://www.jissn.com/content/7/1/4>. Acesso em: 20 Dez. 2012. MIYASHIRO, K.; HAUACHE, O. M. Mutações do Gene do Receptor Sensível ao Cálcio Extracelular e Suas Doenças Associadas. Arq Bras Endocrinol Metab, São Paulo, v. 46, n. 4, 2002 . Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302002000400012&lng=en&nrm=iso>. access on 07 Feb. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302002000400012. MORAIS, G. Q.; BURGOS, M.G.P. Impacto dos Nutrientes na saúde Óssea: novas tendências. Rev. Bras Ortop., v. 42, n.7, p. 189-94, 2007. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-36162007000700002&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 12 Dez. 2012.

http://dx.doi.org/10.1590/S0021-75572004000800003

http://www.jissn.com/content/7/1/4

71

NDIAYE, B. et al. Rat serum osteocalcin concentration is decreased by restriction of energy intake. J. Nutr., v.125, n 5, p. 1283-1995, 1995. NOAKES, M.; KEOGH, J.B.; FOSTER, P. R. and CLIFTON, P. M. Effect of an energy-restricted, high-protein, low-fat diet relative to a conventional high carbohydrate, low-fat diet on weight loss, body composition, nutritional status, and markers of cardiovascular health in obese women. Am J Clin Nutr. v. 81,n.1, p. 298-306, 2005. OLIVEIRA, C. L. de; FISBERG, M. Obesidade na infância e adolescência: uma verdadeira epidemia. Arq Bras Endocrinol Metab., São Paulo, v. 47, n. 2, 2003 . Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302003000200001&lng=en&nrm=iso>. access on 07 Feb. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302003000200001. PAIVA, A. C.; ALFENAS, R. C. G.; BRESSAN, J. Effects of high protein intake in the metabolism. Rev Bras Nutr Clin., v. 22, n, 1, p. 83-8, 2007. PARHAMI, F. et al. Atherogenic high-fat diet reduces bone mineralization in mice. J of Bone and Mineral Res., v. 16, n. 1, p. 182-8, 2001.

PAULA, F. J. A. de; ROSEN, C. J. Obesity, diabetes mellitus and last but not least, osteoporosis. Arq Bras Endocrinol Metab, São Paulo, v. 54, n. 2, 2010 . Available from <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302010000200010&lng=en&nrm=iso>. access on 07 Jan. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302010000200010.

PEACOCK, M. Calcium metabolism in health and disease. CJASN., v. 5, n. 1, p. 23-30, 2010. doi: 10.2215/CJN.05910809

PÉREZ-GUISADO, J. Dietas cetogênicas: lógica e eficácia para perda de peso. ALAN., v. 58, n. 2, p., 2008. PRENTICE, A. et al. Symposium on “ Nutrition and health in children and adolescents“ Session 1: Nutrition in growth and development. Proc Nutr Soc., v. 65, n. 4, p. 348-360, 2006.

PROMISLOW, H. E. et al. Protein consumption and bone mineral density in the elderly , the Rancho Bernardo study. Am J Epidemiol, v. 155, n. 7, p. 636-44, 2002. RILEY, M.D.; COVENEY, J. Atkins and the new diet revolution: is it really time for regimen change ? Med J Aust., v.181, n.10, p. 526-527, 2004. RYLANDER, R. et al. Acid-base status affects renal magnesium losses in healthy, elderly persons. J Nutr., v. 136, n. 9, p. 2374-2377, 2006.

SHILS, M. E.; OLSON, J. A.; SHIKE, M.Tratado de nutrição moderna na saúde e na doença. 9. ed. Barueri,SP: Editora Manole, p. 408, 2009.

http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302010000200010

72

SINGH, A. et al. Immunoregulation of bone remodelling. Int J Crit llln lnj. Sci., v. 2, n. 2, p. 75-81, 2012. doi: 10.4103/2229-5151.97271.

SONG, S.W.; BAE,Y.J.; LEE, D.T. Effects of caloric restriction with varying energy density and aerobic exercise on weight change and satiety in young female adults. Nutr Res Pract., v. 4, n. 5, p. 414-420, 2010. doi:10.4162/nrp.2010.4.5.414.

STEVENS, A.; LOWE. J. Histologia humana. 2. ed. São Paulo: Manole, 2004.

St. JEOR, S. T. et al. Dietary Protein and Weight Reduction: a Statement for Healthcare Professionals From the Nutrition Committee of the Council on Nutrition, Physical Activity, and Metabolism of the American Heart Association. Circulation. v. 104, n. 15, p. 1869-74, 2001. doi: 10.1161/hc4001.096152.

TRUBY, H. et al. Commercial Weight Loss diets meet nutrient requirements in free living adults over 8 weeks: A randomized controlled weight loss trial. Nutr J., v. 7, n. 25, p. 25, 2008. doi: 10.1186/1475-2891-7-25. TSUJIO, M. et al. Bone mineral analysis through dual energy x-ray absorptiometry in laboratory animals. J Vet Med Sci., v. 71, n. 11, p. 1493-1497, 2009. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1292/jvms.001493. Acesso em: 03 mar. 2012. WAJCHENBERG, B. L. Tecido adiposo como glândula endócrina. Arq Bras Endocrinol Metab, v. 44, n. 1, 2000 . Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302000000100004&lng=en&nrm=iso>. Accesso em: 03 Jan. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302000000100004. WONGDEE, K.; CHAROENPHANDHU, N. Osteoporosis in diabetes mellitus: Possible cellular and molecular mechanisms. World J Diabetes, v.2, n. 3, p. 41-48, 2011. doi: 10.4239/wjd.v2.i3.41. WHO/FAO (World Health Organization/Food and Agriculture Organization). Nutrition and prevention of chronic diseases. Report of a Joint WHO/FAO Expert Consultation, Geneva, 2003. WORLD HEALTH ORGANIZATION. Global Health Observatory (GHO): Obesity A. Disponível em: <http://www.who.int/gho/ncd/risk_factors/obesity_text/en/>. Acesso em 02 de junho de 2012. WORLD HEALTH ORGANIZATION . Obesity and overweight. Maio de 2012 B. Disponível em: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en/. Acesso em: 10 de junho de 2012. WORLD HEALTH ORGANIZATION. Controlling the global obesity epidemic. 3 march 2003. Disponível em http://www.who.int/nutrition/topics/obesity/en/. Acesso em: 24 de agosto de 2012.

http://dx.crossref.org/10.4103%2F2229-5151.97271

http://dx.doi.org/10.4162%2Fnrp.2010.4.5.414

http://www.who.int/gho/ncd/risk_factors/obesity_text/en/

http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en/

http://www.who.int/nutrition/topics/obesity/en/

73

YE, J.; KELLER, J.N. Regulation of energy metabolism by inflammation: A feedback response in obesity and calorie restriction. Aging. v. 2, n. 6, p. 361-68, 2010.

74

APÊNDICE A

Produção Científica relacionado à dissertação

Premiação classificada em 2º lugar no XXI Seminário de Iniciação Científica.

Prêmio UFF Vasconcellos Torres de Ciência e Tecnologia

Premiação classificada em 3º lugar No IV Encontro de Nutrição Clínica

Funcional e Medicina do Rio de Janeiro & II Simpósio de Nutrição Esportiva

Apresentação de trabalho no XXII Congresso Brasileiro de Nutrição

75

APÊNDICE B

Publicação em Periódico

76

1

EFEITO DA “DIETA DA PROTEÍNA” NO TECIDO ÓSSEO

EFFECT OF THE “PROTEIN DIET” ON BONE TISSUE

“DIETA DA PROTEÍNA” E TECIDO ÓSSEO / “PROTEIN DIET” AND BONE TISSUE

Zoraide Nascimento da Silva1; Vanessa Azevedo de jesuz2; Eduardo de Salvo Castro3;

Carlos Alberto Soares da Costa4; Gilson Teles Boaventura5; Vilma Blondet de Azeredo6

1- Bióloga, Técnica do Laboratório de Nutrição Experimental da Faculdade de Nutrição,

Mestranda do curso Ciências Aplicadas a Produtos para Saúde da Faculdade de Farmácia,

Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, Brasil. Telefone: 55 021 26299860.

2-Graduanda em Nutrição, Bolsista de Iniciação Científica do CNPq no Laboratório de

Nutrição Experimental da Faculdade de Nutrição da Universidade Federal Fluminense,

Niterói, RJ, Brasil.

3-Graduando em Medicina da Universidade do Grande Rio, Bolsista de Iniciação Científica

da FAPERJ no Laboratório de Nutrição Experimental da Faculdade de Nutrição da

Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, Brasil.

4-Nutricionista Pós Doutorando Associado da Faculdade de Nutrição, Departamento de

Nutrição e Dietética da Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, Brasil.

5-Professor D.Sc. Associado da Faculdade de Nutrição, Departamento de Nutrição e

Dietética da Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, Brasil.

6-Vilma Blondet de Azeredo*, D.Sc. Professor Adjunto da Faculdade de Nutrição,

Departamento de Nutrição e Dietética da Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ,

Brasil. Phone: 55 XX 21 26299842 Fax: 55 XX 21 26299842 E-mail:

[email protected]

* Autor responsável pelas negociações: Vilma Blondet de Azeredo. Endereço para

correspondência: Avenida Professor João Brasil, número 150, apartamento 1205, bloco 1,

Fonseca-Niterói / Rio de Janeiro - Brasil. CEP:24130-082.

Este artigo é baseado na dissertação de mestrado intitulada “Efeito da dieta da proteína

sobre o metabolismo ósseo”, do curso de pós-graduação em Ciências Aplicadas a Produtos

para Saúde da Faculdade de Farmácia, Universidade Federal Fluminense, a ser defendida

em 28 março de 2013.

mailto:[email protected]

2

EFEITO DA “DIETA DA PROTEÍNA” NO TECIDO ÓSSEO

Resumo

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do consumo da dieta da proteína no tecido

ósseo. Métodos: O estudo teve duração de 60 dias. Vinte e oito ratas Wistar albino, adultos,

provenientes do Laboratório de Nutrição Experimental foram divididas em 4 grupos (n=7);

Controle 1 (C1), Controle 2 (C2), Hiperprotéico 1 (HP1) e Hiperprotéico 2 (HP2). Os grupos

C2 e HP2 foram submetidos a restrição alimentar de 30%. A dieta hiperproteica foi

manipulada para simular a dieta da proteína. Ao final do experimento os animais foram

anestesiados para os procedimentos de densitometria óssea (DXA) e coleta de tecidos.

Análises sérica e óssea de minerais foram realizadas pelo método colorimétrico usando

aparelho automatizado. Resultados: A Densidade mineral óssea total (DMO), da pelve e da

coluna vertebral dos grupos com restrição alimentar (HP2 e C2) foi menor (P<0,05) do que

dos grupos C1 e HP1. Enquanto a DMO do fêmur do grupo HP2 foi menor (P<0,05) em

relação aos outros grupos. Houve redução (P<0,05) da largura do ponto médio da diáfise do

fêmur e da concentração de cálcio ósseo nos grupos hiperproteicos (HP1 e HP2). Efeito

semelhante foi observado na concentração sérica de osteocalcina, que foi inferior (P<0,05)

nos grupos hiperproteicos, enquanto a concentração de insulina apresentou-se menor,

somente, no grupo HP2. Já o cálcio sérico dos grupos hiperproteicos e C2 mostrou-se

inferior (P<0,05) ao grupo C1. Conclusão: A dieta da proteína promove alteração óssea

significativa no fêmur e na concentração dos hormônios relacionados à formação e

manutenção deste tecido.

Termos de indexação: Dieta hiperprotéica, densidade mineral óssea, remodelagem óssea,

hormônios, dieta Atkins.

3

Abstract

The aim of this study is to evaluate the effect of the protein diet consumption on bone

tissue. Methods: The study was conducted during sixty days. Twenty eight Wistar albinus

rats, adults, originated from Laboratório de Nutrição Experimental were divided in four

groups: (n=7); Control 1 (C1), Control 2 (C2), Hyperproteic 1 (HP1) e Hyperproteic 2 (HP2).

The C2 and HP2 groups were submitted to 30% of food restriction. The hyperproteic diet was

prepared to simulate the protein diet. At the end of the study the animals were anesthetized

to performer bone densitometry analyses by DXA and blood and tissue collection. Serum

and bone minerals analyses were conducted by colorimetric methods in automated

equipment. Results: The total bone mineral density (DMO) of the pelvis and the spine of the

food restriction groups (HP2 e C2) were lower (P<0.05) than C1 e HP1 groups. While the

femur DMO of the HP2 was lower (p<0.05) related to others groups. It had been observed

reduction (P<0.05) in the medium point of the width of femur diaphysis and in bone calcium

level in the hyperproteic groups (HP1 e HP2). It was observed similar effect on the

osteocalcin level, that presented lower (P<0.05) in the hyperproteic groups. The insulin level

was lower only in HP2 and serum calcium of the HP1 and HP2 groups was lower than C1.

Conclusion: The protein diet promotes significant bone change on femur and in the

hormones levels related to bone synthesis and maintenance of this tissue.

Indexing terms: hyperproteic diet, bone mineral density, bone remodeling, hormones, Atkins

diet.

4

Introdução

A dieta da proteína é a uma das dietas “da moda” mais procurada e tem sido

considerada eficaz na redução de peso1,2,3. Caracteriza-se por alta concentração de

proteínas e lipídeos e baixa concentração de carboidratos3. No entanto, existem evidências

de que o consumo excessivo de proteína pode prejudicar a saúde óssea, podendo contribuir

para o desenvolvimento da osteoporose, principalmente entre as mulheres na idade adulta4.

A alteração óssea promovida pelo consumo em excesso de proteínas e gordura de

origem animal tem sido atribuída ao desenvolvimento da acidose metabólica ocasionada

pela produção excessiva de corpos cetônicos, resultante do metabolismo proteico e lipídico.

Este estado de cetogênese parece estimular a reabsorção óssea e inibir a atividade dos

osteoblastos5,6.

Entretanto, a literatura ainda é controversa sobre o real efeito da elevada ingestão

protéica e as possíveis modificações no tecido ósseo. Alguns estudos sugerem que dietas

hiperproteicas estão associadas a maior propensão a perda óssea7,8. Porém, outros

pesquisadores relatam resultados benéficos, incluindo o aumento da densidade mineral

óssea9,10.

Logo, o conjunto dos relatos anteriores são inconclusivos o que requer mais estudos

sobre a dieta hiperprotéica e suas repercussões na saúde óssea e o provável

desenvolvimento de osteopenia e/ou osteoporose ainda necessita de investigações. Assim,

o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da dieta da proteína (hiperproteica) sobre o

tecido ósseo de ratas Wistar adultas.

Metodologia

O estudo foi realizado no Laboratório de Nutrição Experimental do Departamento de

Nutrição e Dietética da Faculdade de Nutrição da Universidade Federal Fluminense, com

Rattus Norvergicus Wistar Albino, fêmeas, com 90 dias de vida, pesando aproximadamente

200g. Todos os animais foram mantidos em experimentação por 60 dias, em gaiolas

individuais de polipropileno devidamente identificadas, em ambiente com temperatura

constante (24ºC ± 2ºC) e iluminação adequada com ciclo claro e escuro de 12 em 12 horas.

Os animais foram divididos em 4 grupos (n=7/grupo): 1) Grupo Controle (C1) e 2)

Grupo Controle 2 (C2)*- que receberam ração constituída de 69,20% de carboidratos

(59,20% de amido e 10% de açúcar); 11,30% de proteína (caseína); 4,80% de lipídio (óleo

de soja); 1% de mistura vitamínica (Prag soluções, São Paulo, Brasil); 3,5% de mistura de

minerais (Prag Soluções, São Paulo, Brasil); 5% de fibras (celulose); 0,25% de bitartarato de

colina e 0,18% de L-cistina, manufaturadas seguindo as recomendações do American

Institute of Nutrition (AIN-93M)11. 3) Grupo Hiperproteico 1 (HP1) e 4) Grupo Hiperproteico 2

5

(HP2)*- que receberam ração contendo 4,73% de glicídio (lactose); 49,77% de proteína

(47,54% de proteína da carne bovina e 2,23% de proteína do leite); 15,97% de lipídio

(11,97% gordura animal da carne e 4% óleo de soja); 1% de mistura de vitaminas (Prag

Soluções, São Paulo, Brasil); 3,5% de mistura de minerais (Prag Soluções, São Paulo,

Brasil); 7% de fibras (5% celulose e 2% Agar); 0,18% de L-cistina e 0,25% de bitartarato de

colina. O Agar foi usado para dar liga e moldar a ração. *Os Grupos C2 e HP2 receberam

70% da quantidade de ração consumida pelos grupos C1 e HP1.

Os ingredientes para a formulação da dieta da proteína foram adquiridos no comércio

local, a carne bovina (acém) foi desidratada, triturada, peneirada e misturada aos outros

ingredientes para formulação da ração. A dieta da proteína (hiperproteica) foi acrescida de

leite para atender as recomendações da dieta do Dr. Atkins3 que inclui a ingestão de

laticínios.

O cuidado dos animais foi realizado disponibilizando-se água em livre demanda para

todos os grupos. O peso corporal (g) e o consumo de água (mL) foram aferidos

semanalmente utilizando balança (Bioprecisa JY 50001, de precisão 0,1g) e proveta,

respectivamente. A sobra da água foi quantificada para obtenção da ingestão diária. O

controle da oferta e sobra de ração dos grupos C1 e HP1 foi realizado semanalmente, já dos

grupos C2 e HP2 foi feito diariamente em função da restrição alimentar de 30% a qual foram

submetidos.

Ao final do período experimental, todos os animais foram submetidos ao

procedimento de lavado vaginal para identificação da fase do ciclo estral. Após esta análise,

aqueles que estavam na fase “estro” do ciclo, foram separados e mantidos em jejum por

seis horas para posterior sacrifício. Foram, então, anestesiados com injeção intraperitoneal

(cloridrato de xilazina associado a ketamina na proporção de 1:1) na dosagem de 0,1

ml/200g e submetidos a densitometria óssea por meio do Dual-energy X-ray Absorptiometry

(DXA) (Lunar DXA 200368 GE instrument, Wisconsin, USA), no Laboratório de Avaliação

Nutricional da Faculdade de Nutrição da UFF. A análise foi realizada com auxílio de software

específico para pequenos animais12,13 (encore 2008. Version 13.40 GE Healthcare).

Densidade mineral óssea (DMO; g/cm2), conteúdo mineral ósseo (CMO;g) e a área óssea

(cm2) foram analisados em cada animal.

Após o DXA, com os animais ainda anestesiados, foi realizada a coleta de sangue

por punção cardíaca. O sangue foi coletado em tubos sem anticoagulante e centrifugado a

3000 rpm, durante 20 minutos, para obtenção do soro. Em seguida, após o sacrifício, o

fêmur direito foi retirado, limpo e pesado. As amostras de soro e as peças ósseas foram

congeladas a -80ºC para análises posteriores.

As concentrações séricas de cálcio, fósforo e magnésio foram determinados por

método colorimétrico utilizando kits comerciais (BioClin, Belo Horizonte, Brasil) em aparelho

6

automatizado. A concentração sérica de insulina, osteocalcina e paratormônio foram

determinadas por Imunoabsorção Ligado a Enzima (ELISA) utilizando Kits comerciais

específicos (UScn, Life Science Inc) e a leitura realizada em aparelho Thermo Plater

Reader.

A avaliação da distância entre as epífises e a largura do ponto médio da diáfise do

fêmur foi realizada com paquímetro, com leitura em milímetros. Posterior a avaliação do

peso do fêmur (g) foram analisadas a DMO (g/cm2), o CMO (g) e a área óssea (cm2) com o

auxílio do DXA. As peças foram colocadas (uma de cada vez) em recipiente com arroz para

simular os tecidos moles14.

A composição mineral óssea do fêmur foi realizada a partir da produção de cinzas15,

que posteriormente foram acidificadas, aquecidas e diluídas em água deionizada.

Posteriormente, foram realizadas as análises de cálcio, fósforo e magnésio pelo método

colorimétrico utilizando aparelho automatizado.

Os resultados são apresentados a partir da estatística descritiva como média e

desvio padrão. Para as análises de comparação de médias entre os grupos foi utilizado

ANOVA com medidas de repetição e Duncan como pós-teste. Para análise da evolução do

peso corporal (g), foi utilizada ANOVA bi-variada. Trabalhamos com um nível de

significância de 5%. Para estas análises foi utilizado o software GraphPad inStat versão 3.1

for Win/95 NT.

O presente projeto foi submetido ao Comitê de ética responsável por pesquisas em

animais de laboratório da UFF, tendo sido aprovado com protocolo número 0027/08. Todos

os animais foram manipulados de acordo com os princípios éticos adotados pelo Colégio

Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA).

Resultados

Durante o período estudado pode-se observar que os grupos que receberam ração

em livre consumo (C1 e HP1) apresentaram aumento do peso corporal (P<0,05), enquanto

àqueles que sofreram restrição alimentar (C2 e HP2) perderam peso (Gráfico 1).

7

GRÁFICO 1- Evolução do peso corporal dos animais ao longo do experimento. Grupu

Controle (C1); Grupo Hiperproteico (HP1). Grupos submetidos a 30% de restrição alimentar C2 e

HP2. Diferentes letras denotam diferença estatística (ANOVA, P<0,05). Niterói, 2011.

Em relação a ingestão alimentar diária, o grupo controle (C1) apresentou maior

consumo de ração (P<0,05) em relação aos outros grupos; enquanto o grupo HP2

apresentou o menor consumo de ração. O consumo do grupo hiperproteico que recebeu a

dieta da proteína em livre demanda (HP1) foi similar ao do grupo C2. (Gráfico 2).

Quanto à ingestão hídrica, os grupos que receberam a dieta da proteína,

principalmente o grupo HP2, apresentaram maior ingestão de água (P<0,05) quando

comparados ao grupo controle (C1). Enquanto o grupo C2 apresentou ingestão hídrica

semelhante aos grupos que receberam a dieta em livre consumo (C1 e HP1) (Gráfico 2).

Observou-se, também, que os grupos que receberam a dieta da proteína apresentaram

diurese muito maior do que os outros grupos (dados observacionais não apresentados).

8

Gráfico 2- Consumo diário médio de ração (g/dia) e ingestão hídrica (mL/100g de peso corporal) dos

animais. Grupo controle (C1); Grupo Hiperproteico (HP1). Grupos submetidos a 30% de restrição

alimentar C2 e HP2. Diferentes letras denotam diferença estatística (ANOVA, P<0,05). Niterói, 2011.

As análises bioquímicas do sangue são apresentadas na Tabela 1. Pode-se observar

que os grupos que receberam a dieta da proteína (HP1 e HP2) apresentaram concentração

sérica de cálcio inferior (P<0,05) a do grupo C1. Em relação a insulina, observa-se que o

grupo hiperproteico com restrição alimentar (HP2) apresentou menor (P<0,05) concentração

sérica em relação aos demais grupos. Enquanto a concentração de osteocalcina foi menor

(P<0,05) nos grupos que receberam a dieta da proteína (HP1 e HP2). As concentrações de

magnésio, fósforo e paratormônio apresentaram-se semelhantes entre os grupos.

9

TABELA 1- Concentração sérica dos minerais e hormônios estudados, ao final do

experimento.

C1 HP1 C2 HP2

Cálcio (mg/dL) 8,22 ± 0,20 a 7,43 ± 0,17 b 7,76 ± 0,14 a ,b 7,15 ± 0,11 b

Magnésio (mg/dL) 1,84 ± 0,15 2,13 ± 0,25 2,27 ± 0,43 1,98 ± 0,10

Fósforo (mg/dL) 5,08 ± 0,31 4,21 ± 0,20 4,12 ± 0,25 4,47 ± 0,31

Insulina (pg/mL) 1,45 ± 0,33a 0,91 ± 0,39 a 0,64 ± 0,14 a 0,35 ± 0,13b

Osteocalcina (ng/mL) 1,21 ± 0,47a 0,38 ± 0,12c 0,73 ± 0,13b 0,33 ± 0,15c

Paratormônio (pg/mL) 8,48 ± 1,16 8,70 ± 1,43 9,04 ± 1,54 7,35 ± 1,59

Grupo controle (C1); Grupo Hiperproteico (HP1). Grupos submetidos a 30% de restrição alimentar C2

e HP2. Diferentes letras sobrescritas denotam diferença estatística (ANOVA, P<0,05). Niterói, 2011.

A análise de densitometria do corpo total mostra que os grupos C2 e HP2

apresentaram menor (P<0,05) DMO, CMO e área óssea quando comparados aos grupos C1

e HP1. Ao analisarmos regiões específicas como a região da pelve, observou-se que os

grupos C2 e HP2, também, apresentaram menor (P<0,05) DMO em relação aos grupos C1

e HP1, enquanto o CMO da pelve foi menor (P<0,05), apenas, no grupo C2. Para a região

da coluna vertebral, os grupos que sofreram restrição alimentar (C2 e HP2) apresentaram

menor (P<0,05) DMO e CMO em relação aos grupos com dieta em livre consumo (C1 e

HP1). No entanto, ao analisar a DMO e a CMO do fêmur do grupo HP2 observa-se que esta

foi inferior (P<0,05) a dos outros grupos (Tabela 2).

TABELA 2- Valores da densidade mineral óssea, conteúdo mineral ósseo, área total

corporal, da pélvis, coluna vertebral e do fêmur dos animais estudados.

(continua)

C1 HP1 C2 HP2

Total

DMO (g/cm2)

CMO (g)

ÁREA (cm2)

0,16 ± 0,01a

8,80 ± 0,36 a

52,40 ± 1,80a

0,15 ± 0,01 a

8,28 ± 0,14 a

52,60 ± 0,40 a

0,14 ± 0,01b

6,40 ± 0,15b

45,80 ± 0,91b

0,14 ± 0,01b

6,82 ± 0,03 b

46,60 ± 0,87 b

Pelve

DMO (g/cm2)

CMO (g)

Área (cm2)

0,16 ± 0,01a

2,34 ± 0,16a

14,80 ± 0,58

0,16 ± 0,01a

1,98 ± 0,11a

12,20 ± 0,37

0,13 ± 0,01b

1,70 ± 0,11b

13,20 ± 1,07

0,14 ± 0,01b

1,84 ± 0,11a

13,0 ± 0,83

10

TABELA 2- Valores da densidade mineral óssea, conteúdo mineral ósseo, área total corporal, da pélvis, coluna vertebral e do fêmur dos animais estudados. (conclusão)

C1 HP1 C2 HP2

Coluna Vertebral

DMO (g/cm2)

CMO (g)

Área (cm2)

0,15 ± 0,01a

1,78 ± 0,20 a

12,00 ± 1,0

0,15 ± 0,01 a

1,74 ± 0,05 a

11,40 ± 0,50

0,12 ± 0,01 b

1,12 ± 0,13 b

9,40 ± 0,87

0,12 ± 0,01 b

1,12 ± 0,12 b

9,00 ± 0,83

Fêmur

DMO (g/cm2)

CMO (g)

Área (cm2)

0,156 ± 0,01a

0,400 ± 0,01 a

2,80 ± 0,1

0,146 ± 0,01a

0,380 ± 0,02 a

2,80 ± 0,1

0,145 ± 0,01a

0,370 ± 0,01 a

2,71 ± 0,1

0,132 ± 0,01b

0,360 ± 0,03 b

2,66 ± 0,2



Ao analisar os parâmetros biométricos do fêmur pode-se observar que não houve

diferença significativa para as análises de peso e distância entre as epífises. No entanto,

observou-se redução (P<0,05) na largura do ponto médio da diáfise do fêmur nos grupos

que receberam a dieta da proteína (HP1 e HP2), quando comparados com os seus

respectivos grupos controle (C1e C2). Resultado semelhante foi encontrado quando

avaliada a composição mineral do fêmur, os grupos HP1 e HP2 apresentaram menor

(P<0,05) concentração de cálcio neste osso. Maior concentração (P<0,05) de magnésio foi

encontrada nos grupos que receberam a dieta da proteína, em relação aos grupos C1e C2

(Tabela 3).

TABELA 3- Parâmetros biométricos e concentração de minerais do fêmur dos animais

estudados. (continua)

C1 HP1 C2 HP2

Peso (g) 0,92 ± 0,01 0,93 ± 0,05 0,92 ± 0,01 0,84 ± 0,02

Distância entre as

epífises (mm)

3,15 ± 0,05 3,20 ± 0,05 3,20 ± 0,05 3,08 ± 0,04

Largura do ponto médio

das diáfises (mm)

0,51 ± 0,02a

0,45 ± 0,05b

0,52 ± 0.02a

0,46 ± 0,06b

11

TABELA 3- Parâmetros biométricos e concentração de minerais do fêmur dos animais

estudados. (conclusão)

C1 HP1 C2 HP2

Composição óssea:

Cálcio (mg/dL) 17,11 ± 2,63a 12,38 ± 0,24

b 16,89 ± 3,42

a 11,59 ± 0,3

b

Magnésio (mg/dL) 4.00 ± 0.33 a 8.2 ± 1.09

b 3.88 ± 0.37

a 8,19 ± 1,42

b

Fósforo (mg/dL) 7,37 ± 1,87 6,10 ± 0,97 5,08 ± 1,77 5,76 ± 1,03



Discussão

O Dr. Atkins16 afirma que os indivíduos que utilizam a dieta hiperproteica podem

ingerir mais energia e perder peso. Contudo, não existem evidências científicas que

confirmem que esta dieta tenha vantagens metabólicas sobre as dietas convencionais para

a redução de peso e manutenção da fisiologia óssea.

No presente estudo, pode-se observar que a dieta hiperproteica parece promover

maior saciedade quando consumida em livre demanda, entretanto, como esta dieta

apresenta maior valor energético por grama de ração consumida, a menor ingestão de ração

pelo grupo HP1 não foi suficiente para levar a perda de peso corporal; e quando esta dieta é

associada à restrição alimentar a perda de peso é semelhante ao da dieta hipocalórica

balanceada. Mostrando que não é a dieta da proteína que leva à perda de peso corporal,

mas sim a restrição energética imposta aos animais. Corroborando nossos resultados,

estudos mostram que, em humanos, o consumo em livre demanda da dieta da proteína

parece aumentar a saciedade e o efeito térmico da dieta, o que segundo estes autores pode

levar a perda de peso corporal, apenas, após longos períodos17,18. Outros estudos sugerem

que a menor ingestão alimentar pode estar relacionada à formação excessiva de corpos

cetônicos devido a mudança do substrato utilizado no metabolismo energético ou ainda,

outro fator sugerido é que a ingestão elevada de proteína leva ao aumento da concentração

sérica de aminoácidos que estimulam a liberação de hormônios anorexígenos agindo na

saciedade; e ao estímulo conferido pelos aminoácidos à secreção da colecistoquinina (CCK)

favorecendo a diminuição da ingestão alimentar 1,19,20.

Metabolicamente, o maior precursor de corpos cetônicos é o Acetil coenzima A,

produzido pela oxidação de ácidos graxos e pelos aminoácidos cetogênicos. A cetose

produzida por este tipo de dieta pode aumentar a osmolalidade plasmática e, assim,

12

desencadear a sensação de sede e o maior consumo hídrico21. Fato este, observado no

presente estudo, onde os animais que receberam a dieta da proteína apresentaram maior

ingestão de água do que os animais do grupo controle, evidenciando que o consumo da

dieta hiperproteica associada à restrição energética pode promover maior produção de

corpos cetônicos, desencadeando maior consumo hídrico e maior diurese.

As proteínas e o cálcio são os maiores componentes do tecido ósseo, de modo que

para manter o processo de remodelagem óssea voltada para a fase de formação existe a

necessidade de suprimento adequado tanto do mineral quanto da proteína. Estudos

observacionais evidenciam associações entre a ingestão de proteína e massa óssea e inclui

tanto efeitos positivos quanto negativos22. Os resultados da densitometria óssea do presente

estudo mostram que os grupos que sofreram restrição alimentar apresentaram menor

densidade e conteúdo mineral ósseo na pélvis e coluna vertebral, provavelmente devido a

maior formação de corpos cetônicos e menor ingestão de cálcio, confirmando os dados da

literatura. No entanto, ao contrário do que foi observado na pélvis e na coluna vertebral, o

fêmur do grupo que recebeu a dieta da proteína associada a restrição alimentar foi a parte

óssea analisada mais afetada com redução na densidade, conteúdo mineral ósseo total,

redução da largura no ponto médio da diáfise e redução da concentração óssea de cálcio. O

que sugere que a elevada ingestão de proteínas associada a restrição energética aumenta

os efeitos negativos desta dieta sobre o tecido ósseo, até mesmo em animais adultos,

devido ao estímulo da remoção do cálcio ósseo na tentativa de minimizar os efeitos da

acidose.

Alguns pesquisadores sugerem que a proteína da dieta em quantidades excessivas

parece exercer efeito negativo sobre o osso, apenas, em condições de baixa ingestão de

cálcio23, o que pode confirmar os efeitos negativos observados no grupo que recebeu a dieta

da proteína com restrição alimentar. Os ajustes fisiológicos que podem estar associados a

isto são a hipercalciúria, devido a redução da reabsorção tubular de cálcio em função da

acidose, aumento na reabsorção óssea e, consequentemente, desmineralização deste

tecido22,24.

No entanto, contrário aos nossos resultados, um estudo observou redução

significativa na DMO e CMO do fêmur em camundongos que receberam dieta hipocalórica25.

O que também sinaliza para possíveis efeitos negativos de dietas hipocalóricas com baixa

concentração de cálcio.

Estudos recentes mostram que os osteoblastos possuem receptores para insulina

aumentando a captação de glicose e a produção dos marcadores ósseos anabolizantes. É

conhecido que dietas pobres em carboidratos levam a menor liberação de insulina, podendo

refletir no metabolismo ósseo26; o que pode justificar os resultados negativos observados no

grupo que recebeu a dieta da proteína associada a restrição alimentar (HP2), pois a baixa

13

concentração de carboidratos desta dieta diminuiu o estímulo a produção de insulina e,

consequentemente de osteocalcina, devido ao menor estímulo para a atividade dos

osteoblastos, refletindo na diminuição da largura do fêmur.

Um estudo realizado em ratas mostra que a ingestão energética é um fator

determinante para a manutenção de concentrações adequadas de osteocalcina e para a

formação óssea27. Outro estudo enfatiza que dietas hiperlipídicas também são capazes de

inibir a formação óssea e bloquear a formação de osteoblastos28. Portanto, a dieta da

proteína apresenta duas características importantes que podem influenciar negativamente o

metabolismo e formação óssea: alta concentração de proteínas e lipídios. Contudo, os

mecanismos exatos através dos quais estas características promovem tais alterações ainda

necessitam ser melhor estudadas.

CONCLUSÃO

A partir dos resultados encontrados observa-se que a dieta da proteína promove

alteração óssea significativa no fêmur e na concentração dos hormônios relacionados à

formação e manutenção deste tecido.

Tais resultados podem sugerir que mulheres adultas, principalmente aquelas na fase

de pré-menopausa e menopausa, podem ter a expectativa de desenvolvimento de

osteopenia e osteoporose aumentadas, em função do consumo deste tipo de dieta.

Agradecimentos: Os autores agradecem a Pró-reitoria de Pesquisa, Pós-graduação e

Inovação da UFF pelo auxílio FOPESQ; a FAPERJ, ao CNPq/PIBIC pela concessão de

bolsas de iniciação científica; e aos coordenadores e técnico do Laboratório de Avaliação

Nutricional da UFF.

Referências

1-Mero AA, Huovinen H, Matintupa O, Hulmi JJ, Puurtinen R, Hohtari H, et al. Moderate

energy restriction with high protein diet results in healthier outcome in women. J Int Soc

Sports Nutr. 2010; 7(4): 1-11. doi: 10.1186/1550-2783-7-4.

2- Dansinger ML. Comparison of the Atkins, Ornish, Weight Watchers, and Zone Diets for

Weight Loss and Heart Disease Risk Reduction. J Am Med Ass. 2005; 293(1): 43-53.

3-Atkins RC. Atkins new diet revolution. 2a ed. New York, NY: Harper CollinsPublishers;

1999.

14

4-Handa R, Kalla AA, Maalouf G. Osteoporosis in developing countries. Best Pratice & Res

Clin Rheum. 2008; 22:(4): 693-708. doi:10.1016/j.berh.2008.04.002

5-Amanzadeh J, Gitomer WL, Zerwekh JE, Preisig PA, Moe OW, Pak CYC, et al. Effect of

high protein diet on stone-forming propensity and bone loss in rats. Kidney Intern. 2003; 64:

2142–2149.

6-Halade GV, Rahman Md M, Williams PJ, Fernandes G. High fat diet-induced animal model

of age-associated obesity and osteoporosis. J Nutr Biochem. 2009; 21(12): 1162-9.

doi:10.1016/j.jnutbio.2009.10.002

7-Mardon J, Habauzit V, Trzeciakiewicz A, Davicco M-J, Lebecque P, Mercier S, et al.

Influence of High and Low Protein Intakes on Age-Related Bone Loss in Rats Submitted to

Adequate or Restricted Energy Conditions. Calcif Tissue Int. 2008; 82: 373-382. doi:

10.1007/s00223-008-9125-6

8-Rylander R, Remer T, Berkemeyer, Vormann J. Acid-base status affects renal magnesium

losses in healthy, elderly persons. J Nutr. 2006; 136 (9): 2374-7.

9-Cao JJ, Gregoire BR, Gao H. High-fat diet decreases cancellous bone mass but has no

effect on cortical bone mass in the tibia in mice. Bone. 2009; 44: 1097- 1104.

doi:10.1016/j.bone.2009.02.017

10-Jesudason D & Clifton P. The interaction between dietary protein and bone health. J

Bone Miner Metab. 2010; 29:1-14. doi: 10.1007/s00774-010-0225-9

11-Reeves PG, Nielsen FH, Fahey GC. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final

report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of

the AIN-76 rodent diet. J Nutr. 1993; 123(11):1939-1951.

12-Tsujio M, Mizorogi T, Kitamura I, Nishijima K, Kuwahara S, Ohno T, et al. Bone mineral

analysis through dual energy x-ray absorptiometry in laboratory animals. J Vet Med Sci.

2009; 71(11):1493-1497. doi:org/10.1292/jvms.001493.

13-Glickman SG, Mam CS, Supiano MA, Dengel DR. Validity and reliability of dual-energy x-

ray absorptiometry for the assessment of abdominal adiposity. J Appl Physiol. 2004; 97(2):

509-514. doi: 10.1152/japplphysiol.01234.2003

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Dengel%20DR%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=15075304

15

14-Costa CAS, Carlos AS, Gonzalez GPL, Reis Rp, Ribeiro MDOS, Dos Santos Ade S, et

al. Diet containing low n-6/n-3 polyunsaturated fatty acids ratio, provided by canola oil, alters

body composition and bone quality in young rats. Eur J Nutr. 2012; 51(2):191–198. doi:

10.1007/s00394-011-0206-3

15-Cecchi HM. Fundamentos Teóricos e práticos em análise de alimentos. 2ª ed. São Paulo,

Editora UNICAMP; 1999.

16-Atkins RC. Dr. Atkins’ New Diet Revolution. Harper Collins publishers, New York; 2002.

17-Halton TL & Hu FB. The Effects of High Protein Diets on hermogenesis, Saciety and

Weight Loss: A Critical Review. J Am Coll Nut. 2004; 23(5): 373-385.

18-Skov AR, Toubro S, Rùnn B, Holm L & Astrup A. Randomized trial on protein vs

carbohydrate in ad libitum fat reduced diet for the treatment of obesity. Int J Obes Relat

Metab Disord.1999; 23(5): 528-536.

19-Paiva AC, Alfenas RCG, Bressan J. Effects of high protein intake in the metabolism. Rev

Bras Nutr Clin. 2007; 22(1): 83-88.

20-Johnstone AM, Horgan GW, Murison SD, Bremner DM, Lobley GE. Effects of a high-

protein ketogenic diet on hunger, appetite, and weight loss in obese men feeding ad libitum.

Am J Clin Nut. 2008; 87: 44-55.

21-Inuzuka-Nakaharada LMI. Dieta cetogênica e dieta de Atkins modificada no tratamento

da epilepsia refratária em crianças e adultos. J Epilepsy Clin Neurophysiol. 2008; 14(2):65-

69.

22-Dawson-Hughes B. Interaction of Dietary Calcium and Protein in Bone Health in Humans.

J. Nutr. 2003; 133: 852S–854S.

23-Dargent-Molina P, Sabia S, Touvier M, Kesse E, Bréart G, Clavel-Chapelon F, et al.

Proteins, dietary acid load, and calcium and risk of postmenopausal fractures in the E3N

French women prospective study. J. Bone Miner Res. 2008; 23(12):1915-1922. doi:

10.1359/jbmr.080712

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Reis%20RP%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21614612

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Ribeiro%20Mdos%20S%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21614612

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Dos%20Santos%20Ade%20S%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=21614612

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10375057


http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Kesse%20E%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18665794

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Br%C3%A9art%20G%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18665794

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Clavel-Chapelon%20F%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=18665794

16

24-Keller, U. Dietary proteins in obesity and in diabetes. Int J Vitam Nutr Res. 2011; 81( 2-

3):125-133. doi: 10.1024/0300-9831/a000059

25-Hamrick MW, Ding KH, Ponnala S, Ferrari SL, Isales CM. Caloric Restriction Decreases

Cortical Bone Mass but Spares Trabecular Bone in the Mouse Skeleton: Implications for the

Regulation of Bone Mass by Body Weight. J Bone Miner Res. 2008; 23(6):870- 878. doi:

10.1359/JBMR.080213

26-Fulzele K, Clemens TL (2012) Novel functions for insulin in bone. Bone. 2012; 50(2):452-

6. doi: 10.1016/j.bone.2011.06.018.

27-Ndiaye B, Cournot G, Pelissier Marie-Aches, Debray OW, Lemonn D. Rat serum

osteocalcin concentration is decreased by restriction of energy intake. J. Nutr. 1995;

125(5):1283-1995.

28-Parhami F, Tintut Y, Beamer WG, Gharavi N, Goodman W, Demer LL. Atherogenic high-

fat diet reduces bone mineralization in mice. J of Bone and Mineral Res. 2001; 16(1):182-8.


92

ANEXO

Documents

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE …app.uff.br/riuff/bitstream/1/3429/1/Silva, Zoraide Nascimento da... · RESUMO Uma das dietas mais procuradas para perda de peso é a dieta Atkins,