Estudo ontogênico da utilização de nutrientes energéticos em cerebelo de ratos - Bueno, Denise (1999)
O sistema nervoso central é capaz de utilizar uma variedade de substratos para obtenção de energia, entre eles incluem-se: glicose, corpos cetônicos, lactato, glicerol e glutamina. A utilização dos nutrientes energéticos pelo sistema nervoso central pode ser regulada em diversos níveis, tais como: transporte através dos capilares cerebrais, transporte através da membrana plasmática dos neurônios e células gliais, variações nas atividades das enzimas, e variações nos níveis plasmáticos dos nutrientes energéticos. Os níveis plasmáticos dos nutrientes energéticos variam acentuadamente durante o desenvolvimento do rato. Esta mudança é ocasionada pela dieta ingerida que ocasiona modificações na liberação de hormônios e neurotransmissores visando uma adaptação metabólica à dieta ingerida. Durante a vida fetal o principal nutriente energético utilizado pelo sistema nervoso central do feto é a glicose proveniente da circulação materna; nas primeiras duas a três horas de vida extrauterina o lactato sangüíneo é o principal nutriente energético; após este período, a glicose é o principal nutriente energético até cerca de 12 horas de vida extrauterina; após este período, glicose e corpos cetônicos são os principais nutrientes energéticos utilizados pelo sistema nervoso central durante o período de lactação. Os níveis de corpos cetônicos sangüíneos no período de lactação vão depender do teor lipídico do leite materno. No leite de rata, a concentração de lipídios está em torno de 13%, o que ocasiona uma concentração de corpos cetônicos em tomo de 1,5 a 2,0 mM no lactente. Após o período de lactação, em tomo do vigésimo primeiro dia de vida, a dieta a que os animais são submetidos possui uma elevada porcentagem de carboidratos, o que determina que a concentração dos corpos cetônicos diminua acentuadamente, sendo que neste período o principal nutriente energético utilizado pelo sistema Após o período de lactação, em tomo do vigésimo primeiro dia de vida, a dieta a que os animais são submetidos possui uma elevada porcentagem de carboidratos, o que determina que a concentração dos corpos cetônicos diminua acentuadamente, sendo que neste período o principal nutriente energético utilizado pelo sistema nervoso central é a glicose. Nesta tese realizamos um estudo ontogenético da oxidação a CO2, bem como da conversão a lipídios, por fatias de cerebelo de ratos in vitro dos seguintes nutrientes energéticos (nas concentrações indicadas): 5,0 mM de glicose; 10,0 mM de lactato, 2,0 mM de βOH-Butirato; 1,0 mM de glicerol; 0,5 mM de glicina; e 2,0 mM de glutamina nas idades de aproximadamente 21 dias de gestação, 10 dias de vida pós-natal, 21 dias de vida pós-natal e na idade adulta (3 meses). O meio de incubação utilizado foi Krebs-Ringer bicarbonato. Com exceção da glicina ([1-14C]glicina, [2-14C]glicina) e o J30H-Butirato, marcado no carbono 3, os demais nutrientes energéticos foram uniformemente marcados com 14C. Verificamos que o metabolismo de todos os nutrientes energéticos utilizados nesta tese variaram ontogeneticamente. A oxidação a CO2 da glicose, lactato , glicerol e glutamina aumentaram com a idade dos animais, enquanto a oxidação a CO2 do β OH-Butirato e glicina diminuíram com a idade dos animais. A síntese de lipídios a partir da glicose, βOH-Butirato e glicerol aumentaram com a idade dos animais. O lactato e a glutamina foram os principais nutrientes energéticos oxidados a CO2 em todas as idades estudadas. Apenas na idade adulta a oxidação da glutamina a CO2 foi superior à oxidação do lactato. Nas idades de 7; 14 e 21 dias de idade o βOH-Butirato apresentou uma maior oxidação a CO2 do que o glicerol, a oxidação do glicerol na idade adulta foi significativamente superior a oxidação do βOH-Butirato. A oxidação da glicose a CO2 foi superior à oxidação do βOH-Butirato e do glicerol em todas as idades estudadas. A glicina apresentou uma acentuada diminuição na oxidação com o aumento das idades dos animais e na idade adulta foi juntamente com βOH-Butirato o composto menos oxidado a CO2. Em relação à síntese de lipídios, a glicose e o lactato foram os principais nutrientes energéticos convertidos a lipídios. Aos 10 dias de vida pós-natal, a síntese de lipídios a partir de lactato foi superior à síntese a partir da glicose; nas demais idades estudadas a síntese de lipídios a partir dos dois substratos não apresentaram diferença entre si. Na idade adulta, a síntese de lipídios a partir do βOH-Butirato foi superior à síntese de lipídios a partir do glicerol e nas demais idades estudadas, não houve diferença entre a síntese de lipídios a partir dos dois substratos. A glutamina e a glicina foram os dois nutrientes energéticos que apresentaram menor conversão a lipídios em relação aos demais nutrientes energéticos em todas as idades estudadas.