Impacto do Nitrato na Obesidade e Saúde do Fígado
Estudo examina os efeitos do nitrato em problemas de saúde relacionados à obesidade em camundongos.
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Índice
- Materiais e Métodos
- Aprovação Ética
- Desenho do Estudo
- Análises Sanguíneas
- Morfologia Intestinal
- Conteúdo Lipídico Hepático
- Respirometria de Alta Resolução
- Cromatografia Líquida - Espectrometria de Massas
- PCR Quantitativa de Transcrição Reversa
- Análises Histológicas
- Resultados
- Fenótipo Metabólico Corporal Total
- Balanço Energético Corporal Total
- Metabolismo Cardíaco e Fibrose
- Metabolismo Lipídico Hepático e Função Mitocondrial
- Lipidômica e Expressão Gênica
- Discussão
- Fonte original
A obesidade é um problema sério de saúde global que tá só aumentando. Ela tá ligada a outros problemas de saúde que podem levar a doenças e até morte. Pessoas com obesidade têm uma chance maior de desenvolver condições como diabetes tipo II, doenças do coração e doenças do fígado.
Em particular, a doença do fígado conhecida como Doença Hepática Metabólica Associada à Esteatose (MASLD) tem ganhado atenção. Essa condição afeta muitas pessoas com obesidade e pode levar a sérios problemas no fígado.
A obesidade também tá conectada à pressão alta, que pode afetar os vasos sanguíneos e reduzir a quantidade de uma substância chamada Óxido Nítrico (NO) que ajuda o sangue a fluir direitinho. Camundongos que não produzem NO desenvolvem pressão alta e mostram outros problemas de saúde relacionados à obesidade e diabetes.
Estudos mostram que pessoas com diabetes produzem menos NO em comparação com indivíduos saudáveis, o que destaca a importância do NO nessas doenças.
O óxido nítrico é produzido a partir de um aminoácido chamado L-arginina no corpo. Mas ele também pode vir de nitratos encontrados em certos alimentos, como vegetais verdes. Quando a gente consome nitratos, eles são convertidos em nitritos e depois em NO no corpo, principalmente no estômago e intestinos.
Pesquisas recentes sugerem que aumentar a ingestão de nitrato pode ajudar a melhorar condições de saúde relacionadas à obesidade e problemas metabólicos. Em camundongos, consumir nitrato por alguns meses mostrou efeitos positivos, como um melhor controle do açúcar no sangue e níveis de gordura no sangue mais equilibrados. Porém, ainda não tá claro se esses benefícios se aplicam a todos os indivíduos obesos e se o nitrato poderia ser prejudicial em alguns casos.
Nesse estudo, a gente queria ver se adicionar uma quantidade moderada de nitrato na dieta poderia ajudar a reduzir problemas causados pela obesidade em camundongos. A gente achou que aumentar o NO poderia melhorar como as células do corpo funcionam, especialmente em relação ao uso de gordura e energia.
Materiais e Métodos
Todos os produtos e substâncias usados no estudo foram obtidos de uma fonte confiável.
Aprovação Ética
O estudo foi conduzido seguindo diretrizes rigorosas que garantem o bem-estar dos animais envolvidos. Todos os métodos foram aprovados pelo comitê de revisão apropriado, e a pesquisa foi realizada por profissionais treinados.
Desenho do Estudo
Foram utilizados camundongos machos de uma raça específica, mantidos em um ambiente controlado. No começo, eles receberam uma dieta padrão e água. Após a aclimatação, os camundongos foram divididos em quatro grupos. Alguns continuaram recebendo a dieta padrão, enquanto outros foram alimentados com uma dieta rica em gordura e açúcar.
Em dois dos grupos, os camundongos receberam água com nitrato, enquanto os outros receberam sal comum. O estudo acompanhou o crescimento, a ingestão de alimentos e água dos camundongos ao longo de vários meses.
Os camundongos que foram alimentados com a dieta rica em gordura e açúcar ganharam peso ao longo do tempo. O desenho experimental permitiu ver como as dietas afetaram a composição corporal, os níveis de açúcar no sangue e outros marcadores de saúde.
Análises Sanguíneas
Foram coletadas amostras de sangue para medir vários indicadores de saúde, incluindo níveis de açúcar e gordura, enzimas do fígado e outros marcadores importantes. Essas medições nos deram uma visão de como as dietas afetaram a saúde dos camundongos.
Morfologia Intestinal
Outro grupo de camundongos foi usado para estudar a estrutura dos intestinos após serem alimentados com diferentes dietas por um certo período. Isso ajudou a analisar os efeitos das dietas na absorção de nutrientes.
Conteúdo Lipídico Hepático
Examinamos quanto de gordura estava presente nos fígados dos camundongos, pois isso poderia indicar a gravidade da doença hepática.
Respirometria de Alta Resolução
Essa técnica mediu como bem as células produziam energia, o que é crucial para entender o metabolismo geral dos camundongos.
Cromatografia Líquida - Espectrometria de Massas
Esse método foi usado para analisar várias substâncias nos tecidos do fígado e do coração, focando em como as dietas afetaram o metabolismo.
PCR Quantitativa de Transcrição Reversa
Essa técnica mediu a expressão de genes específicos relacionados ao metabolismo de gordura e energia no fígado e no coração.
Análises Histológicas
As amostras de tecido foram coradas para identificar qualquer mudança ou dano no coração e no fígado, ajudando a visualizar os efeitos na saúde relacionados às dietas.
Resultados
Fenótipo Metabólico Corporal Total
Os camundongos que seguiram a dieta rica em gordura e açúcar mostraram um ganho de peso significativo durante o estudo em comparação com aqueles na dieta padrão. O aumento de peso foi evidente desde o início do estudo e continuou em todas as faixas etárias.
Os camundongos que receberam o suplemento de nitrato não mostraram mudanças significativas no peso corporal. Ambos os grupos de camundongos que consumiram a dieta rica em gordura e açúcar mostraram níveis mais altos de gordura e níveis mais baixos de massa magra.
Os níveis de açúcar no sangue em jejum também foram afetados, com concentrações mais altas nos que estavam na dieta rica em gordura e açúcar. Além disso, houve evidências de Resistência à insulina nesses camundongos, indicando que a capacidade do corpo deles de processar açúcar piorou.
Os níveis de gordura no sangue também estavam mais altos no grupo da dieta rica em gordura e açúcar, sugerindo uma progressão de problemas de saúde relacionados ao risco cardiovascular. A adição de nitrato não evitou esses problemas.
Balanço Energético Corporal Total
Usando um método para medir o uso de energia, descobrimos que camundongos na dieta rica em gordura e açúcar tinham padrões diferentes de gasto energético em comparação com os da dieta padrão. Os primeiros dependiam mais da gordura para energia.
O gasto energético total foi maior no grupo da dieta rica em gordura e açúcar, mas quando ajustado pela massa corporal, os números foram menores, indicando uma eficiência reduzida no uso de energia.
Metabolismo Cardíaco e Fibrose
Também analisamos a saúde do coração dos camundongos. Não houve diferenças notáveis no tamanho do coração ao comparar os grupos. No entanto, os camundongos na dieta rica em gordura e açúcar acumularam mais glicogênio em seus corações.
Curiosamente, a suplementação de nitrato reduziu esse acúmulo de glicogênio nos corações dos camundongos na dieta rica em gordura e açúcar. A análise de outras substâncias do coração mostrou que o nitrato ajudou a limitar o acúmulo de lipídios.
Apesar disso, ao olhar para os indicadores de dano no coração, os camundongos que receberam nitrato mostraram níveis mais altos de fibrose, que é um acúmulo de tecido cicatricial que pode indicar danos no coração.
Metabolismo Lipídico Hepático e Função Mitocondrial
Quando examinamos o fígado, ele estava maior nos camundongos que estavam na dieta rica em gordura e açúcar. Aqueles que também receberam nitrato tinham fígados ainda maiores e uma maior incidência de tumores visíveis.
O mais surpreendente é que certos marcadores associados ao câncer de fígado estavam elevados no grupo suplementado com nitrato, indicando uma progressão acelerada da doença. A esteatose, ou acúmulo de gordura, no fígado era grave em ambas as dietas, sem diferenças significativas devido à suplementação com nitrato.
Os camundongos que receberam nitrato mostraram sinais precoces de Fibrose Hepática, sugerindo que muito dano já estava ocorrendo em comparação com aqueles que receberam apenas sal.
Lipidômica e Expressão Gênica
As mudanças na dieta afetaram significativamente os perfis lipídicos do fígado, com distinções claras entre os grupos da dieta rica em gordura e açúcar e da dieta padrão.
Genes importantes para a produção de gordura foram encontrados mais ativos no grupo da dieta rica em gordura e açúcar, independentemente da suplementação com nitrato. Isso sugere que a dieta não saudável levou a uma maior produção de gordura no fígado, promovendo mais problemas metabólicos.
Além disso, a capacidade do fígado de quebrar gorduras diminuiu com a dieta rica em gordura, indicando um metabolismo piorando.
Discussão
Nossos achados mostram que, embora adicionar nitrato à dieta possa parecer benéfico, ele não proporcionou os benefícios esperados de saúde para camundongos com obesidade induzida pela dieta. Em vez disso, estava ligado a resultados negativos, como aumento de colesterol, danos ao coração e doenças do fígado.
Essa pesquisa destaca a complexidade da dieta e da saúde, já que simplesmente adicionar algo como nitrato pode não contrabalançar os danos causados por uma dieta ruim. Mudanças no metabolismo e na função do corpo são intricadas e dependem de vários fatores, incluindo o tipo e a qualidade dos alimentos consumidos.
Futuras pesquisas devem investigar mais a fundo os efeitos do nitrato e como as escolhas alimentares podem ser modificadas para melhores resultados de saúde. Pode ser interessante explorar como diferentes populações respondem ao nitrato e se ele poderia ajudar em condições de saúde específicas.
No geral, esse estudo ressalta a necessidade de uma abordagem abrangente para lidar com a obesidade e problemas de saúde relacionados, não só através de suplementação, mas por meio de uma dieta equilibrada e mudanças no estilo de vida.
Título: Chronic inorganic nitrate supplementation does not improve metabolic health and worsens disease progression in mice with diet-induced obesity.
Resumo: Inorganic nitrate (NO3-) has been proposed to be of therapeutic use as a dietary supplement in obesity and related conditions including the Metabolic Syndrome (MetS), type-II diabetes and metabolic dysfunction associated steatotic liver disease (MASLD). Administration of NO3- to endothelial nitric oxide synthase-deficient mice reversed aspects of MetS, however the impact of NO3- supplementation in diet-induced obesity is not well understood. Here we investigated the whole-body metabolic phenotype and cardiac and hepatic metabolism in mice fed a high-fat high-sucrose (HFHS) diet for up to 12-months of age, supplemented with 1 mM NaNO3 (or NaCl) in their drinking water. HFHS-feeding was associated with a progressive obesogenic and diabetogenic phenotype, which was not ameliorated by NO3-. Furthermore, HFHS-fed mice supplemented with NO3- showed elevated levels of cardiac fibrosis, and accelerated progression of MASLD including development of hepatocellular carcinoma in comparison with NaCl-supplemented mice. NO3- did not enhance mitochondrial {beta}-oxidation capacity in any tissue assayed and did not suppress hepatic lipid accumulation, suggesting it does not prevent lipotoxicity. We conclude that NO3- is ineffective in preventing the metabolic consequences of an obesogenic diet and may instead be detrimental to metabolic health against the background of HFHS-feeding. This is the first report of an unfavorable effect of long-term nitrate supplementation in the context of the metabolic challenges of overfeeding, warranting urgent further investigation into the mechanism of this interaction. New & NoteworthyInorganic nitrate has been suggested to be of therapeutic benefit in obesity-related conditions as it increases nitric oxide bioavailability, enhances mitochondrial {beta}-oxidation and reverses Metabolic Syndrome in eNOS-/- mice. However, we here show that over 12 months, nitrate was ineffective in preventing metabolic consequences in high-fat high-sucrose fed mice, and worsened aspects of metabolic health, impairing cholesterol handling, increasing cardiac fibrosis, and exacerbating steatotic liver disease progression, with acceleration to hepatocellular carcinoma.
Autores: Alice P Sowton, L. M. Holzner, F. N. Krause, R. Baxter, G. Mocciaro, D. K. Krzyzanska, M. Minnion, K. A. O'Brien, M. C. Harrop, P. M. Darwin, B. D. Thackray, M. Vacca, M. Feelisch, J. L. Griffin, A. J. Murray
Última atualização: 2024-07-08 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602070
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602070.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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