Efeito do jejum intermitente na modulação do controle alimentar homeostático e hedônico em ratos Wistar induzidos à obesidade por dieta

Abstract

O comportamento alimentar pode ser regulado por duas vias clássicas: a homeostática e a hedônica, e estas vias podem ser moduladas por diferentes estratégias nutricionais. O consumo de uma dieta crônica com alto teor de gordura pode perturbar o controle do apetite por interromper o padrão das ritmicidades comportamentais da ingestão alimentar podendo ocasionar uma desordem no sistema metabólico e no desenvolvimento da obesidade. Já a alimentação com restrição de tempo (ART) reorganiza os ritmos circadianos da alimentação melhorando os efeitos deletérios provocados pelo consumo crônico de uma dieta rica em gordura. Sendo assim, a hipótese da ART como uma intervenção dietética na prevenção ou tratamento da obesidade parece ser uma opção atraente para ser estudada. O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da ART sobre o comportamento alimentar e marcadores bioquímicos envolvidos com o controle do apetite homeostático e hedônico em ratos obesos induzido por uma dieta. Para atingir esse objetivo, ratos Wistar machos foram inicialmente randomizados em dois grupos: (1) controle dieta padrão (CTRL-DP) e (2) obesidade induzida por dieta (DIO), por 6 semanas. Posteriormente, os animais foram subdivididos em 4 grupos experimentais e submetidos ou não ao protocolo ART: (1) controle dieta padrão (CTRL-DP); (2) obesidade induzida por dieta (DIO); (3) controle dieta padrão submetidos à alimentação com restrição de tempo (CTRL-DP + ART) e (4) obesidade induzida por dieta submetido à alimentação com restrição de tempo (DIO + ART) por 4 semanas. Os grupos submetidos à ART tiveram acesso de 12h de alimentação durante a fase ativa e 12h de jejum durante a fase inativa dos animais. Os testes comportamentais foram realizados logo após o protocolo da ART. Os resultados demonstraram que o protocolo ART foi capaz de reduzir a circunferência abdominal, circunferência torácica, os níveis plasmáticos de colesterol e de leptina nos animais. Além disso, o protocolo de ART reduziu o peso corporal ao longo do tempo e apresentou uma tendência em reduzir os níveis plasmáticos de leptina nos animais que consumiram dieta rica em gordura. Interessante também, foi verificar que os animais do grupo DIO associado ao protocolo de alimentação por restrição de tempo mostraram redução nos níveis da IL-6 no hipotálamo. No entanto, o protocolo ART também aumentou os níveis plasmáticos de glicose e aumentou os níveis hipotalâmicos de IL-1β e TNF-α. Com relação ao comportamento alimentar de sequência à saciedade, foi observado que a dieta rica em gordura e ART não interromperam a sequência comportamental de saciedade, apenas anteciparam ou retardaram o disparado da saciedade, e provocaram mudanças no tempo gasto nas atividades de descanso e, principalmente, de alimentação. Já na busca pelo alimento doce o grupo DIO reduziu o tempo para iniciar a comer e o consumo do alimento. Quando verificado a preferência alimentar foi visto que o grupo DIO obteve preferência pela dieta hiperlipídica enquanto os grupos CTRL-DP e CTRL-DP + ART preferiram a dieta hiperglicídica. Na avaliação de marcadores envolvidos com a sinalização dopaminérgica o grupo DIO diminuiu o imunoconteúdo da enzima tirosina hidroxilase e do imunoconteúdo do receptor do tipo D2 de dopamina, no entanto o grupo DIO na presença do protocolo de ART aumentou o imunoconteúndo de D2 sem chegar nos níveis do grupo controle. Baseado nesses achados, foi possível concluir que os resultados foram consistentes com a hipótese de que a ART com disponibilidade de alimentos durante o período mais ativo/vigília dos animais foi capaz de reverter, em parte, os efeitos deletérios provocado pelo consumo crônico de uma dieta rica em gordura, sendo uma estratégia nutricional eficiente no tratamento e prevenção da obesidade.

Eating behavior can be regulated by two classic pathways: homeostatic and hedonic, and these pathways can be modulated by different nutritional strategies. Consuming a chronic high-fat diet can disrupt appetite control by interrupting the pattern of behavioral rhythms of food intake, which can lead to a disorder in the metabolic system and the development of obesity. Time-restricted feeding (TRF) reorganizes circadian eating rhythms, improving the harmful effects caused by chronic consumption of a high-fat diet. Therefore, the hypothesis of TRF as a dietary intervention in the prevention or the treatment of obesity seems to be an attractive option to be studied. The objective of this work was to investigate the influence of TRF on eating behavior and biochemical markers involved in the control of homeostatic and hedonic appetite in diet-induced obese rats. To achieve this objective, male Wistar rats were initially randomized into two groups: (1) standard diet control (CTRL-PD); (2) diet-induced obesity (DIO), simultaneously for 6 weeks. Subsequently, the animals were subdivided into 4 experimental groups and submitted or not to the ART protocol: (1) standard diet control (CTRL-PD); (2) diet-induced obesity (DIO); (3) standard diet control subjected to time-restricted feeding (CTRL-PD + TRF) and (4) diet-induced obesity subjected to time-restricted feeding (DIO + TRF) for 4 weeks. The groups undergoing TRF had access to 12 hours of food during the active phase and 12 hours of fasting during the animals' inactive phase. Behavioral tests were performed immediately after the TRF protocol. The results demonstrated that the TRF protocol was able to reduce abdominal circumference, chest circumference, plasma cholesterol and leptin levels in animals. Furthermore, the TRF protocol reduced body weight over time and showed a tendency to reduce plasma leptin levels in animals that consumed a high-fat diet. It was also interesting to note that the animals in the DIO group associated with the time-restricted feeding protocol showed a reduction in interleukin-6 (IL-6) levels in the hypothalamus. However, the TRF protocol also increased plasma glucose levels and increased hypothalamic IL-1b and TNF-alpha levels. Regarding eating behavior in the satiety sequence, it was observed that the high-fat diet and the TRF did not interrupt the satiety behavioral sequence, they only anticipated or delayed the onset of satiety, and caused changes in the time spent on rest activities and, mainly, feed. In the search for sweet food, the DIO group reduced the time to start eating and the consumption of the food. When food preference was verified, it was seen that the DIO group preferred the high-fat diet while the CTRL-PD and CTRL-PD + TRF groups preferred the high-fat diet. In the evaluation of markers involved with dopaminergic signaling, the DIO group decreased the immunocontent of the tyrosine hydroxylase enzyme and the immunocontent of the dopamine D2 receptor, however the DIO group in the presence of the TRF protocol increased the immunocontent of D2 without reaching the levels of the control group. Based on these findings, it was possible to conclude that the results were consistent with the hypothesis that the TRF protocol with food availability during the animals' most active/wake period was able to reverse, in part, the deleterious effects caused by chronic consumption of a high-fat diet, being an efficient nutritional strategy in the treatment and prevention of obesity.