Bioquímica da Obesidade: Painel 3 - Fatores Endócrinos e Adipocitários

quinta-feira, 20 de novembro de 2008

HORMÔNIOS E HOMEOSTASE ENERGÉTICA
O tecido adiposo, antes tido somente como órgão armazenador de gordura, atualmente é reconhecido por ser um tecido que tem diversas propriedades distintas. Este é produtor e secretor de inúmeros peptídeos e proteínas bioativas, denominadas adipocitocinas. Este conceito emergente define para o tecido adiposo importante função endócrina, mantendo intensa comunicação com os demais órgãos e sistemas orgânicos. Entre as adipocitocinas conhecidas, podemos citar a leptina e a adiponectina, relacionadas com a homeostase energética.
A homeostase energética é determinada pela ingestão de macronutrientes, pelo gasto energético e pela termogênese dos alimentos. Assim, o balanço energético positivo por meses resultará em ganho de peso corporal na forma de gordura, enquanto o balanço energético negativo resultará no efeito oposto.
Vários fatores atuam e interagem na regulação da ingestão de alimentos e de armazenamento de energia, contribuindo para o surgimento e a manutenção da obesidade. Entre eles, fatores neuronais, fatores endócrinos e adipocitários e fatores gastrointestinais.
Dentre os fatores endócrinos e adipocitários, podemos citar a ação dos hormônios: leptina, adiponectina e insulina, sendo que a leptina e a insulina são elementos críticos desse controle e são secretados em proporção à massa adiposa.
Em relação aos fatores gastrointestinais, podemos citar a grelina que é um hormônio gastrointestinal, um dos mais importantes sinalizadores para o início da ingestão alimentar.
A seguir serão explicadas as ações de alguns hormônios relacionados à obesidade e à regulação do balanço energético no organismo.

LEPTINA
A leptina (do grego leptos= magro) é uma proteína composta por 167 aminoácidos, produzida no tecido adiposo branco principalmente, que atua nos receptores expressos no hipotálamo para promover a sensação de saciedade e regular o balanço energético. Diversos trabalhos sugerem que a leptina atua no sistema nervoso central. A leptina reduz o apetite a partir da inibição da formação de neuropeptídeos relacionados ao apetite, como o neuropeptídeo Y, e também do aumento da expressão de neuropeptídeos anorexígenos (hormônio estimulante de -melanócito (a-MSH), hormônio liberador de corticotropina (CRH) e substâncias sintetizadas em resposta à anfetamina e cocaína. Assim, altos níveis de leptina reduzem a ingestão alimentar enquanto que baixos níveis induzem hiperfagia. Isso é comprovado em animais de laboratório obesos que apresentam baixos níveis de leptina ou total deficiência. Altos níveis de leptina também diminuem a ação da grelina.
A concentração plasmática de leptina está parcialmente relacionada ao tamanho da massa de tecido adiposo presente no corpo. Indivíduos obesos apresentam elevados níveis plasmáticos de leptina, cerca de cinco vezes mais que aqueles encontrados em sujeitos magros. A hiperleptinemia, encontrada em pessoas obesas, é atribuída a alterações no receptor de leptina ou a uma deficiência em seu sistema de transporte na barreira hemato-cefálica, fenômeno denominado resistência à leptina, semelhante ao que ocorre no diabetes mellitus.

A figura acima nos mostra o que ocorre no corpo humano em que o quadro de resistência à leptina está instalado. A deficiência dos receptores de leptina impedem a ação desta, apesar dos seus altos níveis séricos. A leptina, então, deixa de atuar nos neuropeptídeos Y e nos peptídeos anorexígenos, não provocando o efeito da saciedade.

INSULINA
A insulina é um hormônio produzido pelas células beta do pâncreas, e a sua concentração sérica, assim como a da leptina, é proporcional à adiposidade. Com seu efeito anabólico, a insulina aumenta a captação de glicose, e a queda da glicemia é um estímulo para o aumento do apetite. Estudos experimentais demonstraram que a insulina tem uma função essencial no sistema nervoso central para incitar a saciedade, aumentar o gasto energético e regular a ação da leptina. A insulina incita a saciedade por aumentar os efeitos anorexígenos da colecistoquinina, reduzindo dessa forma a ingestão de alimentos. A insulina ainda interfere na secreção de entero-hormônios como glucagon-like-peptide (GLP 1), que atua inibindo o esvaziamento gástrico e, assim, promovendo uma sensação de saciedade prolongada.

Indivíduos obesos têm elevadas concentrações de insulina. A hiperinsulinêmia (altas concentrações séricas de insulina) em obesos está relacionada a deficiência nos receptores de insulina das células. Tal resistência, se não controlada ou se não tratada, pode se agravar para a patologia DMII (diabetes mellitus tipo II). Patologia que será detalhada pelo grupo responsável pelo tema diabetes.

ADIPONECTINA
Em meados de 1990, foi identificada mais uma adipocitocina (proteína expressa exclusivamente pelo tecido adiposo), denominada adiponectina. Esta demonstrou importantes efeitos sobre o metabolismo. Em contraste à maioria das proteínas secretada pelos adipócitos, sua expressão diminui à medida que o tecido adiposo aumenta e sua concentração no soro encontra-se reduzida em indivíduos obesos ou resistentes à insulina.
Em indivíduos que apresentaram uma redução nos teores circulantes da adipocitocina, foram observadas várias disfunções metabólicas associadas. Grande parte dos indivíduos manifesta diabetes, hipertensão, dislipidemia e aterosclerose, sugerindo a existência de associação entre hipoadiponectinemia e o estabelecimento da síndrome metabólica.

Foi sugerido que indivíduos com concentrações circulantes elevadas de adiponectina estão menos sujeitos ao desenvolvimento de diabetes tipo II, quando comparados àqueles com concentrações reduzidas. Recentemente, verificou-se que a administração de adiponectina recombinante reduziu a glicemia e melhorou a resistência à insulina em modelos de ratos obesos ou diabéticos. O efeito da adiponectina na melhoria da sensibilidade à insulina é mediado, pelo menos em parte, por um aumento da oxidação de gordura por ativação da enzima adenina monofosfato quinase, em músculos esqueléticos, semelhante à ação sinalizada pela própria insulina. Além disso, adiponectina também ativa essa enzima no fígado, resultando na redução da produção de glicose hepática.

GRELINA
A absorção, ou mesmo a presença de alimento no trato gastrintestinal, contribui para modulação do apetite e para regulação de energia. O trato gastrintestinal possui diferentes tipos de células secretoras de peptídeos que, combinados a outros sinais, regulam o processo digestivo e atuam no sistema nervoso central para a regulação da fome e da saciedade. A grelina é secretada por células A/X da mucosa gástrica e é um dos mais importantes sinalizadores para o início da ingestão alimentar.
A grelina está diretamente envolvida na regulação a curto prazo do balanço energético. Níveis circulantes de grelina encontram-se aumentados durante jejum prolongado, antes das refeições e em estados de hipoglicemia, e têm sua concentração diminuída após a refeição ou administração intravenosa de glicose. A infusão de grelina exógena pode aumentar a ingestão alimentar em 30% por suprimir a saciedade pós-prandial. O aumento da concentração de grelina diminui a ação da leptina.

A figura acima comprova os aumentos do hormônio grelina antes das refeições (sinalizadas pelas linhas vermelhas) e a queda dos níveis circulantes deste hormônio após as refeições.

Uma das principais funções da grelina é o aumento da secreção do hormônio do crescimento (GH) das células somatotróficas da hipófise e do hipotálamo. A grelina é composta de 28 aminoácidos com uma modificação octanóica no seu grupo hidroxil sobre a serina 3, que é essencial para o desempenho de sua função liberadora de GH.
Estudos em modelos animais indicam que esse hormônio desempenha importante papel na sinalização dos centros hipotalâmicos que regulam a ingestão alimentar e o balanço energético. Recentes estudos com roedores sugerem que a grelina, administrada perifericamente ou centralmente, independentemente do GH, diminui a oxidação das gorduras e aumenta a ingestão alimentar e a adiposidade. Assim, esse hormônio parece estar envolvido no estímulo para iniciar uma refeição. Sabe-se ainda que os níveis de grelina são influenciados por mudanças agudas e crônicas no estado nutricional, encontrando-se elevados em estado de anorexia nervosa e reduzidos na obesidade. Ao contrario do que se é de se esperar a quantidade de grelina nos obesos é menor do que nas pessoas com o peso ideal, o que acontece é que os obesos tem uma maior sensibilidade a esse hormônio, e um mecanismo que reduz sua produção quando o obeso ganha peso. As pessoas magras secretam grandes quantidades de grelina enquanto dormem, já esse fenômeno não é verificado nos obesos.

GH
Este hormônio é anabolizante, estimula a lipólise (emagrecimento) e age de forma reparadora dentro de nosso organismo. Ele estimula a lipólise mais especificamente estimulando a conversão de ácidos graxos em Acetil-CoA e sua ultilização pelo organismo como fonte de energia.
Constatou-se que a maioria dos obesos apresenta baixos níveis de GH. Isso acontece porque as pessoas obesas têm dificuldade de metabolizar o carboidrato, afetando a glândula hipófise. Tal glândula é responsável por secretar o hormônio GH.
O hormônio do crescimento (GH) tem sido empregado no tratamento da obesidade com bons resultados. Segundo os especialistas, o hormônio do crescimento age na diminuição da gordura e aumento da massa muscular. Segundo o artigo “Efeito do hormônio de crescimento sobre parâmetros antropométricos e metabólicos na obesidade andróide”, obesos tratados com GH por três meses apresentaram uma redução significante de peso corporal, gordura visceral e massa adiposa, e melhora do perfil lipídico. O benefício/risco do GH a longo prazo em obesos é desconhecido.

HORMÔNIOS TIREOIDIANOS
Os hormônios tireoidianos (T3 e T4), secretados pela tireóide, controlam o metabolismo, ou seja, a capacidade do organismo usar os nutrientes dos alimentos para armazenar energia, na forma de gordura, ou queimá-los para alimentar os órgãos e tecidos.
O funcionamento da glândula tireóide é regulado por outra glândula, a hipófise, localizada na base do cérebro. A hipófise produz uma substância chamada TSH (que é a sigla, em inglês, para “hormônio estimulador da tireóide”), que atinge a tireóide através do sangue e a estimula para produzir mais T3 e T4.

A figura acima esquematiza a secreção dos hormônios tireodianos.

Os hormônios da tireóide controlam o funcionamento de praticamente todos os órgãos. Pequenas mudanças na quantidade dos hormônios tireoidianos no sangue fazem com que os órgãos trabalhem mais rápido ou mais devagar, e alteram a taxa de metabolismo (fazendo com que o corpo produza mais ou menos calor e consuma mais ou menos energia).
Hipotireoidismo – O hipotireoidismo é uma condição na qual a tireóide produz pouco hormônio (tireóide “preguiçosa”).
Existem várias causas, mas todas elas produzem um quadro semelhante: o metabolismo se reduz (com menor produção de calor) e as funções do organismo, tanto física como mentais, ficam mais lentas.
Umas das conseqüências da queda do metabolismo é o aumento de peso. Outras conseqüências do hipotireoidismo:
desânimo, ou até mesmo depressão;
raciocínio lento;
fala arrastada;
sensação de frio excessivo;
pele seca e cabelos finos e quebradiços;
inchaço nas pernas ou ao redor dos olhos;
pouca sudorese;
intestino preso e digestão lenta;
irregularidade das menstruações (às vezes, sangramento excessivo);
infertilidade;
batimento lento do coração (menos que 60 batimentos por minuto);
aumento do colesterol;
cansaço excessivo.

A figura acima mostra o personagem animado Garfield saudável e com hipotireoidismo. Nota-se que com hipotireoidismo ele tem o aspecto sonolento, cansado e obeso.

Bibliografia

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GUYTON, Arthur C.; HALL, John E. Tratado de Fisiologia Médica.11ª Edição. Rio de Janeiro: Ed. Saunders Elsevier, 2006.