Obesidade: dieta rica em gordura quebra o relógio biológico em ratos

sobras de hambúrguer — Uma nova pesquisa examina a ligação entre as dietas ricas em gordura e os ritmos circadianos em ratos. Glasshouse Images / Getty Images 588282160

Um novo estudo revela que centros neuronais complexos no tronco cerebral de roedores controlam ritmicamente o comportamento alimentar.
Os ritmos diurnos e noturnos na alimentação mudaram quando os roedores consumiram dietas ricas em gorduras (HFDs).
Os ratos alimentados com essas dietas consumiram mais calorias, mudaram seus horários de alimentação e ganharam peso, em comparação com os ratos alimentados com uma dieta saudável.
Centros do tronco cerebral semelhantes existir em humanos. Este estudo fascinante abre caminhos para pesquisas envolvendo ritmos circadianos, HFDs e obesidade nas pessoas.

Esta semana, The Journal of Physiology publicaram resultados interessantes sobre os efeitos dos HFDs no comportamento alimentar e no ganho de peso em roedores.

Com um estudo intrincado, os pesquisadores mapearam uma área do cérebro de roedores que exibe mudanças vigorosas durante o dia-noite, ou circadianas, na atividade, chamadas de núcleo do trato solitário.

Notavelmente, esse grupo de neurônios – em uma parte evolutivamente primitiva do cérebro, o tronco cerebral – demonstra diferenças dramáticas na atividade neuronal diurna e noturna. Os pesquisadores descrevem essas áreas como “osciladores circadianos”.

Pesquisas anteriores haviam identificado um “relógio mestre” em roedores. O hipotálamo, que está localizado no centro do cérebro, possui esse mecanismo, que “diz” ao corpo quando acordar, quando comer e outras funções importantes para a sobrevivência.

No entanto, desde a descoberta do relógio mestre, os cientistas têm identificado várias áreas além do hipotálamo que também demonstram oscilações circadianas.

Através de neuronal meticuloso experimentos, pesquisadores demonstraram que o núcleo do trato solitário, uma das três porções do complexo vagal dorsal, é um “oscilador circadiano robusto”.

Enquanto o relógio mestre é acionado principalmente pela exposição à luz, esses outros osciladores são influenciados pelo consumo de alimentos.

Examinando o cérebro

Usando uma série de “abordagens imunohistoquímicas e eletrofisiológicas”, os autores do estudo recente investigaram esses osciladores independentes com mais detalhes.

Falando sobre as técnicas da equipe, o primeiro autor do estudo, Dr. Lukasz Chrobok, disse Notícias Médicas Hoje:

“Podemos medir a atividade neuronal de uma forma mais direta. […] Com esta tecnologia, somos capazes de estudar centenas de neurônios simultaneamente por um longo tempo, ainda sendo capazes de manter a resolução de uma única célula. ”

“Ao estudar fatias isoladas do cérebro, em vez de registrar a atividade neuronal in vivo de todo o cérebro”, explicou ele, “temos certeza de que essa ritmicidade vem desses centros cerebrais exatos. […] Assim, temos certeza de que o relógio do tronco cerebral não precisa do relógio mestre no hipotálamo para gerar sua ritmicidade. ”

Dr. Chrobok acrescentou: “O tronco cerebral é uma parte evolutivamente antiga do cérebro [and] nós partilhamos [it] com todos os vertebrados. É por isso que acho sensato estudar isso, mesmo em modelos animais. Esperamos que seus mecanismos básicos sejam muito semelhantes aos humanos. ”

Dois regimes dietéticos

Com essa atividade cerebral precisa e metodologia de mapeamento em vigor, os pesquisadores alimentaram ratos adolescentes com HFD ou dieta controle por 2-3 ou 4 semanas.

Os cientistas observaram os roedores para avaliar o quanto comiam, como dividiam a comida em um ciclo de 24 horas e a mudança geral de peso.

Os resultados foram surpreendentes. Previsivelmente, os ratos que consumiram o HFD inicialmente diminuíram a quantidade que comiam, mas ainda consumiam mais calorias do que o outro grupo.

À medida que o estudo avançava, os dois grupos tornaram-se mais divergentes. Inicialmente, os roedores HFD aumentaram sua ingestão alimentar noturna e, posteriormente, começaram a consumir o excesso de calorias durante o dia.

Em última análise, houve uma tendência de aumento do ganho de peso nos ratos HFD. Mas, o mais importante, o ganho de peso não ocorreu antes das mudanças na atividade alimentar circadiana.

Dr. Chrobok explicou: “Descobrimos que os ratos neste tipo de [HFD] começaram a mudar seu comportamento alimentar. Normalmente, eles são noturnos – eles meio que bloqueiam a ingestão de alimentos durante a noite. ” Mas, ele continuou, à medida que o estudo progredia:

“Eles passaram a comer 24 horas por dia. Além disso, eles acordavam e lanchavam durante o dia – considerada uma fase inativa dos ratos: eles se alimentavam, ao invés de descansar. ”

“Com o [HFD], descobrimos que a diferença no apetite do dia para a noite e a variação alimentar são eliminadas. O relógio do tronco cerebral não sabe se é dia ou noite! ”

Quando MNT questionado se os ratos inverteram seus relógios circadianos quando expostos ao HFD, o Dr. Chrobok respondeu:

“Não, eu não acho que eles inverteram o relógio, mas o relógio está embotado porque eles perderam a amplitude do seu comportamento alimentar. Em vez de comer exclusivamente durante a noite ativa, eles compartimentariam sua ingestão de alimentos para o dia inativo também. ”

Dr. Chrobok acrescentou: “Acho que a coisa mais inovadora é que podemos ver as mudanças no cérebro, no mau funcionamento do ‘relógio’ antes de vermos o ganho de peso real”.

Isso implica que “os distúrbios do relógio do tronco cerebral foram uma causa, e não um resultado, da obesidade”.

O papel dos neuropeptídeos

Além do controle circadiano da saciedade do complexo vagal dorsal, outras partes do cérebro, como o hipotálamo, secretam hormônios e neuropeptídeos que regulam a homeostase. Ao fazer isso, eles ajudam nosso corpo a manter uma temperatura, frequência cardíaca, apetite e metabolismo estáveis.

Orexin é um desses neuropeptídeos importantes; isto estimula ingestão de alimentos e gasto de energia.

Neste estudo, os pesquisadores avaliaram a atividade dos neurônios da orexina no cérebro de seus ratos. Usando métodos de coloração neural, eles identificaram quais neurônios estavam aumentando em atividade: dia, noite ou em geral.

Roedores de controle exibidos variação do dia para a noite na atividade da orexina; aumentou durante o final do dia até o meio da noite, presumivelmente para prepará-los para suas atividades noturnas e alimentação. Ratos HFD, no entanto, exibiram atividade reduzida da orexina durante o dia – plausivelmente porque esses ratos continuaram a comer.

Outro neuropeptídeo, receptor de peptídeo-1 semelhante ao glucagon, desempenha um papel na ingestão de alimentos. Embora isso seja mais difícil de medir, os pesquisadores demonstraram que os ratos HFD tiveram uma resposta reversa a esse neuropeptídeo de “parar de comer”, sendo mais responsivos no final do dia do que à noite, como no grupo de controle.

Implicações e pesquisas futuras

Em relação às implicações das descobertas do estudo, o Dr. Chrobok advertiu: “Como sempre, é preciso ter muito cuidado ao extrapolar os resultados de ratos para humanos. Especialmente em cronobiologia [the science of circadian rhythms] porque estudamos ratos e camundongos, e eles são noturnos, e nós, humanos, somos animais diurnos. ”

Em resumo, o Dr. Chrobok refletiu:

“Acho que abre algumas possibilidades terapêuticas também. Ao tentar prevenir a obesidade, pode-se ter mais cuidado com o relógio – seu relógio ou ritmo circadiano pessoal. Não acorde para fazer lanches durante a noite ou fique acordado por muitas horas. […] Em vez disso, durma e coma nos horários adequados para se sincronizar. Isso é ‘higiene do estilo de vida’ e pode ser terapêutico! ”