Desenvolvimento de uma nova dieta indutora de obesidade e avaliação do potencial do guaraná (Paullinia cupana) como agente terapêutico no tratamento da obesidade e síndromes associadas

Abstract

A prevalência da obesidade tem aumentado drasticamente ao longo dos últimos 30 anos devido a múltiplos fatores. Além disso a obesidade tem sido considerada um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento de diversas doenças, tornando-se um grande problema de saúde pública em todo o mundo. Há na literatura diversos tipos de dietas que induzem a obesidade, as quais são muito utilizadas para se estudar os efeitos desta desordem. A mais utilizada é a dieta hiperlipídica (do inglês high-fat diet – HFD), mas uma das mais eficientes é a chamada dieta de cafeteria (CAF), a qual é composta por alimentos altamente palatáveis, como bolachas recheadas, bolos, biscoitos salgados, queijo e carnes processadas. Estes alimentos contêm uma quantidade substancial de sal, açúcar e gordura e tem como objetivo simular a dieta ocidental humana. Porém, os componentes nutricionais e não nutricionais destes alimentos variam dependendo da região onde são adquiridos e, além disso, um animal pode escolher uma seleção diferente de alimentos do que outro, o que poderia levar animais do mesmo grupo a apresentar diferentes características patológicas. Por esse motivo, esta dieta não consegue ser replicada com precisão tornando-a muitas vezes uma má escolha para a pesquisa científica. Portanto, nós decidimos projetar uma dieta com alto teor de gordura, alto teor de açúcar, alto teor de sal e baixa teor de fibras, ou seja, mais semelhante à dieta ocidental humana, mas nutricionalmente adequada, sem aditivos e sem heterogeneidade alimentar (mistura única), a fim de reunir o melhor de ambos (HFD e CAF), tornando esta dieta mais adequada e reprodutível. Assim a proposta deste trabalho foi comparar esta dieta, nomeada de dieta ocidental, com outras duas dietas obesogênicas tradicionalmente utilizadas (HFD e CAF) em relação a eficiência na indução de obesidade e suas disfunções, bem como analisar a alteração da microbiota provocada pelas mesmas. Além disso, nós pretendemos testar se o guaraná, o qual tem sido apontado como termogênico, é capaz de impedir as disfunções induzidas pela dieta ocidental proposta por nós. Nesta tese nós mostramos que a dieta ocidental foi mais eficiente em induzir a obesidade e disfunções associadas a ela do que a HFD e a CAF. Este achado nos levou a redação de uma patente reivindicando a composição e uso desta dieta por empresas. Mostramos também que a obesidade é independente de uma severa disbiose e, portanto, devemos investigar os efeitos da obesidade sobre a microbiota a níveis mais específicos tais como gênero e espécie. Por fim demonstramos o potencial antiobesidade do guaraná e um possível mecanismo envolvido através da ativação do tecido adiposo marrom. Em conjunto, estes dois trabalhos trazem novas perspectivas para quem trabalha com obesidade, principalmente no contexto de padronização de modelos e possibilidade de novas terapias.

Obesity prevalence has increased dramatically over the past 30 years due to multiple factors. In addition, obesity has been considered a major risk factor for the development of several diseases, making it a worldwide major public health problem. There are in the literature several types of diets that induce obesity, which are widely used to study the effects of this disorder. The most widely used is the high-fat diet (HFD), but one of the most efficient is the so-called cafeteria diet (CAF), which is consists of highly palatable foods such as stuffed biscuits, cakes, crackers, cheese and processed meats. These foods contain a substantial amount of salt, sugar and fat and aim to simulate the human Western diet. However, the nutritional and non-nutritional components of these foods vary depending on the region where they are purchased and, in addition, the animal may choose a different selection of foods each day that could lead to different animal characteristics of the same group. However, the nutritional and non-nutritional components of these foods vary depending on the region where they are purchased and, in addition, one animal may choose a different food selection than another, which could lead to different pathological characteristics to animals of same group. For this reason, this diet can not be replicated accurately making it often a poor choice for scientific research. Therefore, we decided to design a high-fat, high-sugar, high-salt, low-fiber diet, i.e., more similar to the western human diet, but nutritionally adequate, without additives and without food heterogeneity (unique mixture) in order to bring together the best of both (HFD and CAF), making this diet more suitable and reproducible. Thus, the proposal of this work was to compare this diet, termed Western diet, with two other traditionally used obesogenic diets (HFD and CAF) in relation to the efficiency in inducing obesity and its dysfunctions, as well as to analyse the microbiota alteration caused by them. In addition, we intend to test whether guarana, which has been designated as thermogenic, is able to prevent the dysfunctions induced by the Western diet proposed by us. In this thesis, we have shown that the Western diet was more efficient in inducing obesity and dysfunctions associated with it compared to the HFD and CAF. This finding led to the writing of a patent claiming the composition and use of this diet by companies. We also show that obesity is independent of severe dysbiosis and therefore we should investigate the effects of obesity on the microbiota at more specific levels such as gender and species. Finally, we demonstrate the potential anti-obesity of guarana and a possible mechanism involved through the activation of brown adipose tissue. Together, these two studies bring new perspectives to those who work with obesity, especially in the context of standardization of models and the possibility of new therapies.