Efeito da curcumina e carotenoides em iogurte sobre biomarcadores fisio-metabólicos e de estresse oxidativo em modelos de diabetes mellitus tipo 1 e de obesidade/resistência insulínica - Assis, Renata Pires de [UNESP] (2016)
As mudanças no estilo de vida e na estrutura dietética da população atual levam a uma ingestão calórica excessiva e ao comportamento sedentário, que em conjunto pode explicar a epidemia de obesidade e diabetes mellitus (DM). O diabetes mellitus é definido como um grupo de doenças metabólicas caracterizado por hiperglicemia, resultante da deficiência na produção e secreção de insulina pelas células beta pancreáticas e/ou resistência à ação da insulina em tecidos-alvo. A manutenção da hiperglicemia por longos períodos é um dos principais fatores envolvidos no estabelecimento do estresse oxidativo, condição esta que participa no desenvolvimento de vários prejuízos do DM, em especial as complicações micro e macrovasculares. Diversos trabalhos demonstram os efeitos de produtos naturais na melhoria da hiperglicemia, estresse oxidativo, status inflamatório e nas complicações do DM. Também tem sido explorado o uso de matrizes alimentares como veículos para ativos naturais, como por exemplo, o iogurte. Neste contexto, utilizamos dois modelos experimentais para avaliar os efeitos dos tratamentos com curcumina, bixina ou licopeno incorporados ao iogurte, isolados ou em associação: i) DM tipo 1 induzido com estreptozotocina (STZ); ii) obesidade/resistência insulínica induzida com dieta high-fat (HF). Experimento I: No modelo de DM induzido com STZ, foram utilizados ratos Wistar machos, normais (N) e diabéticos (D, 40 mg/kg STZ, i.v.), tratados durante 50 dias, distribuídos nos seguintes grupos: NIOG e DIOG, tratados com iogurte; DINS, tratados com insulina (4 U/dia); DC, tratados com 90 mg/kg de curcumina; DB, tratados com 5,5 mg/kg de bixina; DCB, tratados com 90 mg/kg de curcumina e 5,5 mg/kg de bixina; DL, tratados com 45 mg/kg de licopeno; DCL, tratados com 90 mg/kg de curcumina e 45 mg/kg de licopeno. Todos os ativos naturais foram administrados em iogurte. Foram analisados os seguintes parâmetros: i) fisiológicos: peso corporal, ingestão alimentar e hídrica, volume urinário, massas dos tecidos adiposos epididimal e retroperitoneal e dos músculos esqueléticos soleus e extensor digitorum longus (EDL); ii) biomarcadores bioquímicos plasmáticos, urinários e teciduais: glicemia, colesterol total, colesterol-HDL, triacilgliceróis (TAG), alanina aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST), fosfatase alcalina (ALP), glicosúria, proteinúria e ureia urinária, conteúdo de glicogênio hepático; iii) biomarcadores plasmáticos e teciduais relacionados ao estresse oxidativo: substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (malondialdeído, MDA), níveis de LDL-oxidada (LDL-ox), níveis de proteínas carboniladas (PCO), níveis de glutationa reduzida (GSH), atividades da superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GSH-Px). Como esperado, os animais DIOG apresentaram piora em todos os biomarcadores analisados, durante todo o período experimental, enquanto que o tratamento com insulina (DINS) foi eficaz na melhoria de todos os biomarcadores alterados no diabetes. Os tratamentos de ratos diabéticos com iogurte enriquecido com curcumina, licopeno ou bixina, isoladamente, melhoraram vários parâmetros alterados: fisiológicos (peso corporal e pesos de músculos esqueléticos e tecidos adiposos); bioquímicos (níveis plasmáticos de glicose, TAG e colesterol total foram diminuídos); as atividades de enzimas antioxidantes (SOD e CAT) foram aumentadas; biomarcadores de estresse oxidativo (MDA, PCO, LDL-ox) foram reduzidos, quando comparados com o grupo DIOG. Os tratamentos com os carotenoides isolados (DL e DB) aumentaram os níveis de colesterol-HDL. Os tratamentos com as misturas de curcumina com os carotenoides (DCB ou DCL) preservaram todos os efeitos benéficos dos tratamentos isolados. Além disso, a co-administração curcumina e carotenoides promoveu um efeito combinado na redução dos níveis de LDL-ox, bem como preservou os efeitos dos carotenoides no aumento dos níveis de HDL. Experimento II: No modelo de obesidade/resistência insulínica induzida com HF, foram utilizados camundongos machos (C57B1/6J), divididos aleatoriamente em 6 grupos, tratados durante 8 semanas: L, dieta low-fat e tratados com água; H, dieta high-fat e tratados com água; HIOG, dieta high-fat e tratados com iogurte; HC, dieta high-fat e tratados com 90 mg/kg de curcumina; HB, dieta high-fat e tratados com 5,5 mg/kg de bixina; HL, dieta high-fat e tratados com 45 mg/kg de licopeno. Todos os ativos naturais foram administrados em iogurte e em tratamentos isolados. Foram monitorados os parâmetros: i) fisiológicos: peso corporal, composição corporal via RMN (tecidos adiposos, massa magra e fluidos), massa de tecidos adiposos e musculares, ingestão alimentar, conteúdo energético das fezes; ii) biomarcadores plasmáticos: glicose [monitoramento da homeostase da glicose: teste de tolerância à insulina (ITT) e teste de tolerância a glicose oral (TTGO); glicemia de jejum (6 e 12 horas)], colesterol total, triacilglicerol (TAG), insulina (insulinemia de jejum e durante TTGO), níveis de MDA; iii) parâmetros bioquímicos teciduais: TAG, MDA, CAT, SOD, GSH-Px, e iv) biomarcadores inflamatórios teciduais: IL-6 e TNF-α hepáticos. Os animais do grupo H apresentaram piora nos parâmetros analisados, quando comparados aos animais dos grupos L, bem como com os demais grupos HIOG, HC, HB e HL, evidenciando assim a instalação do modelo de obesidade e resistência insulínica, acompanhado de estresse oxidativo e quadro inflamatório. Os camundongos tratados com iogurte enriquecido com curcumina (HC) ou licopeno (HL) apresentaram menor ganho de peso corporal e menor deposição de tecidos adiposos em relação ao grupo H, mostrando um importante papel destes ativos naturais na redução da adiposidade. Os animais dos grupos HIOG, HC, HL e HB também apresentaram menor acúmulo de TAG hepático. Os tratamentos com curcumina (HC), licopeno (HL) ou bixina (HB) também promoveram aumento nas atividades das enzimas antioxidantes (SOD, CAT e GSH-Px), e redução do biomarcador relacionado à lipoperoxidação (MDA). Os animais tratados com licopeno (HL) ou bixina (HB) apresentaram redução do biomarcador pró-inflamatório (TNF-α), quando comparados aos grupos HIOG e H. Além disso, o tratamento com licopeno (HL) também foi capaz de promover redução na resistência insulínica. A integração destes resultados nos permite concluir que os benefícios isolados ou combinados dos tratamentos com curcumina e carotenoides incorporados em iogurte substanciam as investigações e estimulam a necessidade em avançar nos estudos da utilização de misturas de ativos naturais, em especial aqueles que apresentam potencial antiaterogênico, anti-inflamatório e antioxidante, mitigando o risco cardiovascular.