Avaliação do metabolismo do tecido adiposo de ratas Wistar após a ovariectomia e dos tecidos muscular esquelético e hepático de fêmeas submetidas ao modelo de diabetes melito tipo 1 após o tratamento com extrato de erva-mate

Abstract

Ilex paraguariensis tem apresentado potencialidade como candidato a nutracêutico visando seu uso na prevenção/tratamento das mais diversas doenças que envolvam o desequilíbrio energético. Tendo como foco a aplicação em saúde, o interesse científico por esta planta tem crescido, levando à investigação do seu potencial uso como agente antioxidante, anti-inflamatório e antiobesidade. Entretanto, o estudo de desordens metabólicas, bem como dos candidatos terapêuticos, apresenta o dimorfismo sexual como um grande desafio para as pesquisas básica e aplicada. Os estudos da área básica, até a última década, foram conduzidos predominantemente com animais machos. Este delineamento tem gerado um viés importante quando se visa a aplicação em saúde humana, pois o dimorfismo sexual pode ser observado tanto nos fenômenos metabólicos em si, como também no efeito de candidatos terapêuticos sobre eventos de desequilíbrio energético. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a vias metabólicas em fêmeas submetidas à ovariectomia e do modelo de diabetes melito tipo 1 (DM1) e, posteriormente, investigar, de maneira inédita, a eficácia na utilização crônica do extrato aquoso de Ilex paraguariensis em ambas as condições. Em fêmeas ovariectomizadas, tal investigação teve como foco as vias de síntese e degradação lipídica nos tecidos adiposo marrom, e brancos visceral, retroperitoneal e gonadal. Em fêmeas diabéticas, o ponto central foi o metabolismo de carboidratos dos tecidos muscular esquelético e hepático. Como resultados, foram produzidos dois artigos. No artigo “Adipose tissue of female Wistar rats respond to Ilex paraguariensis treatment after ovariectomy surgery” foi avaliado o uso potencial do extrato de Ilex paraguariensis como agente preventivo e/ou terapêutico do desequilíbrio energético em ratas submetidas ao modelo de ovariectomia. Esta possibilidade foi confirmada, uma vez que o extrato foi capaz de promover melhora no padrão de estoque e mobilização de lipídeos em machos e fêmeas. Particularmente, esse efeito se mostrou sexo-dependente, modulando vias lipogênicas em fêmeas e lipolíticas em machos. O segundo artigo “Ilex paraguariensis modulates liver metabolism in diabetic female Wistar rats” abordou pela primeira vez o efeito de Ilex paraguariensis em fêmeas diabéticas, as quais parecem apresentar fenótipo distinto dos machos submetidos ao mesmo protocolo de DM1. Os dados expostos mostram que Ilex paraguariensis foi capaz de modular vias chave do metabolismo hepático, em especial a gliconeogênese e a lipogênese, fato que reafirma a possibilidade do seu uso em doenças metabólicas crônicas. Inúmeros pontos devem ser considerados durante a investigação do extrato de Ilex paraguariensis como potencial fitoterápico. Considerando os resultados do estudo com fêmeas diabéticas, foi possível concluir que o modelo de DM1 ainda necessita de investigação. Em especial, os níveis de insulina normais são indicativos da necessidade de uma melhor caracterização do modelo em fêmeas. No entanto, de nosso conhecimento, nossos dados contribuíram com resultados originais em modelo experimental usando fêmeas diabéticas e deficientes em estrogênio, o que sugere sua aplicabilidade como agente preventivo e / ou terapêutico em vários distúrbios metabólicos de interesse para a saúde. A pesquisa dos efeitos de Ilex paraguariensis, bem como de seu efeito dependente de sexo, forneceu uma ampla gama de perguntas a serem respondidas. Como já salientado, os mecanismos responsáveis pela sua ação ainda contemplam um amplo campo de hipóteses. Diante dessas demandas, o presente estudo apresenta como principal perspectiva a elucidação do mecanismo de ação das diferentes frações do extrato.

Ilex paraguariensis shows potential for nutraceutical use in prevention / treatment of the most diverse diseases that involve energy imbalance. With a focus on health applications, scientific interest in this plant has growing, leading to the investigation of its potential as an antioxidant, anti-inflammatory and anti-obesity agent. However, the study of metabolic disorders, as well as therapeutic candidates, presents a major challenge for basic and applied research: sexual dimorphism. Studies in basic area, until the last decade, were conducted predominantly with male animals. This design has generated an impressive bias when it is aimed at human health application, since sexual dimorphism can be observed both in the metabolic phenomena themselves, as well as in the effect of therapeutic candidates for energy imbalance events. Thus, the aim of this work was to evaluate the effectiveness in the chronic use of the aqueous extract of Ilex paraguariensis in metabolic pathways in females submitted to ovariectomy surgery and the type 1 diabetes mellitus model (DM1). In ovariectomised females, this investigation focused on the synthesis and lipid degradation pathways in brown, and white visceral, retroperitoneal and gonadal adipose tissues. In diabetic females, the central point was the metabolism of carbohydrates on the skeletal muscle and hepatic tissues. As a result, two articles were produced. In the article “Adipose tissue of female Wistar rats respond to Ilex paraguariensis treatment after ovariectomy surgery”, the potential use of Ilex paraguariensis extract as a preventive and / or therapeutic agent of energy imbalance in postmenopausal women was evaluated. This possibility was confirmed since the extract was able to promote improvement in the stock pattern and mobilization of lipids in males and females. This effect proved to be gender-dependent, modulating lipogenic pathways in females and lipolytic pathways in males. The article “Ilex paraguariensis modulates liver metabolism in diabetic female Wistar rats” addressed the effect of Ilex paraguariensis in diabetic females, which seem to have a distinct phenotype from males submitted to the same DM1 protocol. The exposed data show that Ilex paraguariensis was able to modulate key pathways of hepatic metabolism, especially gluconeogenesis and lipogenesis, an outcome that reinforce the possibility of its use in chronic metabolic diseases. Numerous points must be considered during the investigation of Ilex paraguariensis extract as a potential herbal medicine. As already noted, the mechanisms responsible for its action still include a wide range of hypotheses. In view of these demands, the present study presents as its main perspective the elucidation of the mechanism of action of the different fractions of the extract. Considering the results of the study with diabetic females, it was possible to conclude that the DM1 model still needs investigation. In particular, normal insulin levels are indicative of the need for better characterization of the model in females. Researching the effects of Ilex paraguariensis, as well as its genderdependent effect, provided a wide range of questions to be answered. However, to our knowledge, our original data with estrogen-deficient and diabetic females suggests its applicability as a preventive and / or therapeutic agent in several metabolic disorders of interest to health.