Efeitos do consumo de uma dieta hiperpalatável e uma dieta hiperpalatável aquecida sobre parâmetros indicadores de resistência periférica à insulina, estresse oxidativo, defesa antiglicação e dano ao DNA em ratos Wistar

Abstract

O estilo de vida baseado no sedentarismo e no consumo de dietas palatáveis com alto conteúdo de carboidratos (principalmente sacarose) e lipídeos tem sido associado com o aumento na incidência do diabetes e das suas complicações. As complicações do diabetes têm uma origem multifatorial, mas em particular, o processo bioquímico de formação dos Produtos Finais de Glicação Avançada (AGEs), acelerado no diabetes como resultado de uma hiperglicemia crônica, tem um papel importante nestas complicações. Glicação avançada envolve a geração de um grupo heterogêneo de moléculas químicas conhecidas como AGEs, esta formação é resultado da reação não enzimática da glicose com proteínas, lipídeo e ácidos nucléicos e envolve intermediários altamente reativos como o metilglioxal. AGEs são responsáveis pelas complicações do diabetes, por alterarem a estrutura e a função de moléculas nos sistemas biológicos e pelo aumento do estresse oxidativo. Exposição dos alimentos ao calor é um importante mecanismo gerador de AGEs. O consumo de alimentos termolizados aumenta a concentração de AGEs na circulação e isso é acompanhado pelo aumento no estresse oxidativo (EO). Estuda-se uma relação positiva entre estresse oxidativo e o aumento do dano ao DNA os quais podem estar associados com o diabete melitus tipo 2 e suas complicações. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da ingestão de uma dieta hiperpalatável e uma dieta hiperpalatável aquecida (com a finalidade de torná-la enriquecida em AGEs), sobre parâmetros de resistência à insulina e estresse oxidativo, bem como diminuição na defesa antiglicante e aumento no dano ao DNA. Ratos machos com 8 semanas de vida foram submetidos a uma dieta controle, uma dieta hiperpalatável, aquecida (130°C/30minutos) ou não, durante quatro meses. Parâmetros metabólicos, dano ao DNA, atividade da enzima Glioxalase I, parâmetros de estresse oxidativo e quantificação da proteína RAGE foram avaliados. Os resultados são apresentados sempre em relação ao grupo controle. O consumo das dietas hiperpalatável (HP) e hiperpalatável aquecida (HPTD) levou a um aumento no peso corporal e tecido adiposo e diminuiu a tolerância à glicose. O grupo HPTD reduziu a síntese de glicogênio no fígado e a oxidação de glicose e síntese de lipídeos no tecido adiposo. Os grupos HP e HPTD apresentam aumento significativo peroxidação lipídica e carbonilação de proteínas no fígado, rim e plasma e a diminuição dos grupos tiol não protéicos no fígado e rim, bem como mudanças na atividade das enzimas Catalase (CAT), diminuída em ambos tecidos, fígado e rim, e Superóxido dismutase (SOD), diminuída no fígado e aumentada no rim. O consumo das dietas causou um aumento na atividade da Glioxalase I no rim e a sua diminuição no fígado. Observamos ainda um aumento na quantificação da proteína RAGE no grupo HPTD no fígado. Dano ao DNA no sangue foi significantemente maior nos animais submetidos a uma dieta hiperpalatável, mas o dano provocado pela dieta aquecida foi ainda maior. A partir destes dados concluímos que a ingestão de uma dieta hiperpalatável prejudica a tolerância à glicose, altera parâmetros de estresse oxidativo e a defesa antiglicação, e aumenta o dano ao DNA. O processo de aquecimento agrava esta condição possivelmente pela elevação dos níveis de AGEs, confirmando o papel importante dos AGEs na patogênese das complicações do diabetes pelo aumento do estresse oxidativo e redução da defesa antiglicação.

In modern societies the consumption of high fat and high sugar diets as well as a sedentary life style has been associated with the increased of the incidence of diabetes and its complications. Diabetic complications appear to be multifactorial in origin, but in particular, the biochemical process of advanced glycation, which is accelerated in diabetes as a result of chronic hyperglycemia, has been postulated to play a central role in these disorders. Advanced glycation involves the generation of a heterogenous group of chemical moieties known as advanced glycated end-products (AGEs), this process occurring as a result of a non-enzymatic reaction of glucose interacting with proteins, lipids and nucleic acids, and involves key intermediates such as methylglyoxal. Advanced glycation end products (AGEs) are implicated in the complications of diabetes by alter the structure and function of molecules in biological systems and increase oxidative stress. Heat exposure of animal and human food is an important generator of variable amounts of glycoxidants, or advanced glycation end products, which are absorbed (about 10%) and partly are retained in the body or eliminated in the urine. An ingestion of an advanced glycation end products (AGEs) rich diet is accompanied by increased oxidative stress (OS) and induced inflammation. Many studies have demonstrated a positive relationship of oxidative stress and an increased in DNA damage, this may be associated with type 2 diabetes mellitus (T2DM) and its complications. The aim of this study was to investigate the acute effects of dietary AGEs on parameters of insulin resistance and redox state, as well as impairment of antiglycation defense, increased in RAGE and in DNA damage. Male rats 8 week old was submitted to a high palatable diet, heated (130ºC/30minut) or not, during 4 month. Metabolic parameters, DNA damage, Glyoxalase I activity and oxidative stress status were evaluated. The high palatable diet (HP) and high palatable thermolyzed diet (HPTD) showed increased body weight and adipose mass, and impaired glucose tolerance at the studied time-points in glucose tolerance test (GTT). We show which HPTD have the capacity to reduce glycogen synthesis in liver and reduced glucose oxidation and lipid syntesis in adipose tissue. HP and HFTD promoted lipid peroxidation and protein carbonylation in kidney, liver and plasma, and oxidation of non protein thiol groups in kidney and liver, as well as change in catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and Glyoxalase I activity in kidney and liver. HFTD promoted increased im RAGE concentration in liver. Blood DNA damage was significantly higher in animals subjected to High palatable diets, and the highest damage was observed in animals that received the high palatable termolizated diet. Ingestion of a high palatable diet impairs the glucose tolerance, altered the redox homeostase and antiglication defense and increased DNA damage. And the thermolyzation process aggravates such a condition because of the elevated levels of AGEs, in addition to playing a role in the pathogenesis of diabetic complications by the impairs of redox homeostasis and reduced antiglycation defense. This model of treatment simulate a nutritional condition that is very common in an important percentage of the population, observed concerning the consequences of its consumption must be carefully evaluated and considered.