Efeito da estimulação transcraniana por corrente contínua associada à dieta hipocalórica sobre a perda de peso e homeostase glicêmica em indivíduos com excesso de peso

Abstract

A obesidade é definida pelo acúmulo excessivo de gordura corporal e sua presença é um importante fator de risco para o desenvolvimento de resistência à insulina e disfunção da célula β-pancreática, aumentando as chances de desenvolver diabetes mellitus tipo 2 (DM2). Apesar dos diferentes tratamentos propostos para seu controle, sua prevalência, de uma maneira geral, tem aumentado de forma preocupante ao redor do mundo. Estudos demonstram que a fissura por alimentos está intimamente associada ao ganho de peso. Neste sentido, o aumento da atividade de circuitos cerebrais na região do córtex pré-frontal dorsolateral (CPFdl) poderia gerar benefícios terapêuticos no tratamento da obesidade, tendo em vista que esta região cerebral foi previamente associada à redução da fissura por alimentos, assim como no controle glicêmico, já que o aumento da excitabilidade neuronal está associado à abertura dos canais KATP nos neurônios hipotalâmicos, levando à supressão da gliconeogênese hepática. Portanto, a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) emerge como uma possível técnica coadjuvante ao tratamento do excesso de peso e da resistência à inslina. Trata-se de uma técnica de neuromodulação não-invasiva que permite um método seguro, indolor e de baixo custo para a indução de neuroplasticidade, ou seja, modular a função cortical e influenciar os processos cognitivos associados ao comportamento alimentar, mais especificamente, na regulação do apetite e do consumo alimentar. Diante do exposto, nesta tese avaliamos a segurança e o potencial terapêutico da ETCC combinada a uma dieta hipocalórica na redução de peso, redução do desejo de comer, do consumo alimentar e na melhora do perfil glicêmico de indivíduos com sobrepeso ou obesidade. Por meio de um ensaio clínico randomizado, duplo-cego e controlado por placebo, 28 indivíduos (79% com obesidade; 37,6 [5,8] anos) completaram quatro semanas (20 sessões, cinco dias consecutivos por semana) de ETCC anódica com dose fixa de 2 mA por 20 min, sobre o CPFdl direito, associada a uma dieta hipocalórica para perda de 3% do peso inicial. Os participantes foram randomizados na razão de 1:1 e estratificados por sexo em ETCC ativo ou ETCC placebo. A perda de peso foi avaliada por meio de medidas semanais do peso corporal. O desejo de comer foi avaliado por escala visual analógica no início e no final do estudo. O consumo alimentar foi medido por registro alimentar de três dias com pesagem de alimentos no início, durante e ao final do estudo. A glicose, a insulina e a albumina glicada foram avaliadas em jejum e as estimativas de sensibilidade à insulina de Matsuda, secreção de insulina e função da célula β pancreática foram avaliadas por meio de um teste de tolerância à refeição de 4 horas, realizado antes e após a intervenção. Os aspectos de segurança e viabilidade foram avaliados por questionários de efeitos adversos, depressão, ansiedade, humor, qualidade de vida e do sono no início e no final do estudo. Os resultados demonstraram que, embora tenha havido maior perda de peso no grupo ativo do que no grupo placebo (ativo: ‒4,5 kg [95% IC: ‒9,4; 0,5] vs. placebo: ‒2,3 kg [‒5,0; 0,3]), essa diferença não foi estatisticamente significativa (p = 0,786). No entanto, o grupo ativo apresentou menor desejo pelo consumo de doces (‒23,7 pontos percentuais [‒40,2; ‒7,1] vs. 1,0 ponto percentual [‒13,3; 15,2]; p = 0,039), melhora significativa nos valores de glicose (‒7,8 mg/dL [‒13,9; ‒1,6] vs. ‒0,9 mg/dL [‒4,0; 2,2]; p = 0,045) e insulina de jejum (‒7,7 μIU/mL [‒13,9; ‒1,6] vs. ‒1,3 μIU/mL [‒3,3; 0,7]; p = 0,020) e no índice de sensibilidade à insulina de Matsuda (4,6 pmol-1×mmol-1 [1,7; 7,4] vs. 1,1 pmol-1×mmol-1 [‒1,1; 3,2]; p = 0,024). O estudo se mostrou seguro e com mínimos efeitos adversos, tendo em vista que não houve alterações significativas nos escores de depressão, ansiedade e qualidade do sono, bem como entre as diferentes subescalas do questionário de qualidade de vida. Os resultados deste estudo piloto definem uma perspectiva de que esta modalidade terapêutica possa ser desenvolvida como uma estratégia potencial para o tratamento do excesso de peso e de anormalidades da homeostase glicêmica em indivíduos com excessod e peso. Além disso, confirmam a necessidade de protocolos futuros mais robustos, com um número maior de indivíduos investigados, a fim de identificar a eficácia da ETCC como uma ferramenta adjuvante no combate à obesidade e ao DM2 na prática clínica.

Obesity is defined as abnormal or excessive body fat accumulation, and it is a risk factor for insulin resistance and pancreatic β-cell dysfunction development, increasing the chances of developing type 2 diabetes (T2DM). Despite the different treatments proposed for its control, the prevalence of obesity, in general, has increased globally. Studies indicate that food craving is closely associated with weight gain. In this context, the increase in the brain circuit activity in the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) region could generate therapeutic benefits in obesity treatment, considering that this brain region has previously been associated with reduced food cravings. In the same way, the increase in neuronal excitability is associated with the hypothalamic KATP channels opening, leading to hepatic gluconeogenesis suppression and glycemic control. Under these circumstances, transcranial direct current stimulation (tDCS) on the dlPFC emerges as a promising adjuvant technique in excessive weight and insulin resistance treatment. tDCS is a non-invasive neuromodulation technique that allows a safe, painless, and low-cost method for the induction of neuroplasticity, that is, to modulate the cortical function and influence the cognitive processes associated with eating behavior, more specifically, in the regulation of appetite and food consumption. Given the above, in this thesis, we evaluated the safety and therapeutic potential of tDCS combined with a hypocaloric diet in body weight, desire to eat and food intake reduction, and improvement of the glycemic profile in individuals with overweight or obesity. In a randomized, double-blind, placebo-controlled trial, 28 subjects (79% obese; 37.6 [5.8] years) completed four weeks (20 sessions, five consecutive days per week) of anodal tDCS with a fixed dose of 2 mA for 20 min, over the right CPFdl, associated with a hypocaloric diet to lose 3% of the initial weight. Participants were randomized in blocks in a 1:1 ratio and stratified by sex into active tDCS or placebo tDCS. Weight loss was assessed using weekly body weight measurements. A visual analog scale was used to evaluate the desire to eat at baseline and at the end of the study. Food consumption was measured by a three-day weighed dietary record at baseline, during, and at the end of the study. Glucose, insulin, and glycated albumin were evaluated in the fasting state, and Matsuda's estimates of insulin sensitivity, insulin secretion, and pancreatic β-cell function were evaluated using a 4-hour meal tolerance test, performed before and after the intervention. Safety and feasibility aspects were assessed by questionnaires on adverse effects, depression, anxiety, mood, quality of life and sleep at baseline and the end of the study. The results showed that, although there was greater weight loss in the active group than in the placebo group (active: ‒4.5 kg [95% CI: ‒9.4 to 0.5] vs. sham: ‒2.3 kg [‒5.0 to 0.3]), this difference was not statistically significant (p = 0.786). However, the active group had a lower desire for sweets (‒23.7 percentage points [‒40.2 to ‒7.1] vs. 1.0 percentage points [‒13.3 to 15.2]; p = 0.039), significant improvement in fasting glucose (‒7.8 mg/dL [‒13.9 to ‒1.6] vs. ‒0.9 mg/dL [‒4.0 to 2.2]; p = 0.045), fasting insulin (‒7.7 μIU/mL [‒13.9 to ‒1.6] vs. ‒1.3 μIU/mL [‒3.3 to 0.7]; p = 0.020), and in Matsuda insulin sensitivity indices (4.6 pmol-1×mmol-1 [1.7 to 7.4] vs. 1.1 pmol-1×mmol-1 [‒1.1 to 3.2]; p = 0.024). The study proved safe and with minimal adverse effects, given that there were no significant changes in depression, anxiety, and sleep quality scores, as well as between the different subscales of the quality of life questionnaire. The results of this pilot study define a perspective that this therapeutic modality could be developed as a potential strategy for overweight treatment and glycemic homeostasis abnormalities in individuals with excessive weight. In addition, they confirm the need for more powerful protocols with a greater number of individuals to identify the effectiveness of tDCS as an adjuvant tool in the fight against obesity and T2DM in clinical practice.