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Introdução

    A obesidade tem sido tratada como uma epidemia global que envolve múltiplos genes, fatores ambientais e comportamentos (Ogden et al., 2007). A obesidade está associada ao aumento de risco de doenças, tais como diabetes, doenças cardiovasculares, artrites e determinados tipos de câncer (Mokdad et al, 2003).

    Mesmo considerando que a obesidade pode atingir todos os grupos, demonstrando que idade, sexo ou raça não são barreiras para a susceptibilidade ao ganho de peso, a diferença sexual pode interferir na forma deste aumento de peso, causando diferentes conseqüências (Powel & Shulkin, 2007). Sabe-se que a mulher geralmente tem maior porcentagem de gordura que os homens. Além disso, as mulheres têm maior estoque de gordura na região glúteo-femoral, enquanto homens tem maior estoque de gordura na região visceral (abdominal) (Blaak, 2001).

    O crescimento da ocorrência de obesidade tem sido fortemente relacionado aos hábitos do estilo de vida moderno, entre os quais se encontra o sedentarismo (Jakicic & Otto, 2005). Desta forma, para prevenção e tratamento mais adequados da obesidade é necessário entendimento de sua relação com a atividade física que, por sua vez, resulta em aumento do gasto energético e conseqüente redução no peso, índices de gordura corporal e melhorias nos parâmetros metabólicos e endócrinos (Griera et al, 2007).

    Dentre as conseqüências diretas da obesidade está a resistência a insulina e possível desenvolvimento do diabetes mellitus tipo 2. Visto que a metformina é um dos fármacos mais utilizados para contribuir no controle glicêmico, ela pode contribuir não apenas para o tratamento, mas também para a prevenção do diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares (Déspres, 2003). Ainda neste sentido, a administração de metformina a obesos normoglicêmicos causou melhoras antropométricas e metabólicas (Tankova et al., 2003)

    Para estudo da obesidade têm sido propostos diversos modelos de indução experimental visando investigar os aspectos metabólicos e hormonais bem como a interação com diferentes agentes. Dentre os modelos de obesidade animal mais estudados encontra-se aquele de lesão hipotalâmica, que pode ser obtido através de injeções sistêmicas de glutamato monossódico (Gobatto et al., 2002).

    Desta forma, os objetivos deste estudo foram verificar os efeitos do treinamento físico aeróbio e da administração de metformina sobre aspectos endócrino-metabólicos de ratos obesos experimentais e a interferência do gênero nestes efeitos.

Metodologia

Indução da obesidade experimental

    Foram utilizados ratos Wistar machos e fêmeas, recém-nascidos (obtidos da Universidade Estadual Paulista - UNESP, Campus de Botucatu - SP), que receberam glutamato monossódico (MSG - 4mg/g peso corporal) via subcutânea, a cada dois dias nos primeiros 14 dias de vida. Após a indução da obesidade, os animais foram mantidos em gaiolas coletivas à temperatura ambiente de 25º C e fotoperíodo de 12 horas de claro e 12 horas de escuro, alimentados com ração balanceada padrão Purina e água "ad libitum".

Delineamento experimental

    Após atingirem 90 dias os ratos foram distribuídos nos seguintes grupos: fêmea controle e macho controle- ratos não obesos que não realizaram protocolo de treinamento físico nem receberam administração da droga; Fêmea obesa sedentária e macho obeso sedentário- ratos obesos que não realizaram o protocolo de treinamento físico nem receberam administração da droga; Fêmea obesa treinada e macho obeso treinado- ratos obesos que realizaram o protocolo de treinamento físico; Fêmea obesa metformina e macho obeso metformina - ratos obesos que receberam a administração da metformina.

Protocolo de administração da droga

    Os animais dos grupos fêmea e macho metformina iniciaram o tratamento com doses de metformina dissolvida em água (1,4 mg/ml) correspondente a aproximadamente 110 mg/kg/dia, durante 15 dias consecutivos até 48 horas antes do sacrifício.

Protocolo de treinamento físico

    O protocolo de exercícios consistiu de natação por 60 minutos diários, 5 dias por semana, durante 8 semanas consecutivas. Após um período de adaptação de 5 dias, foram utilizadas cargas equivalentes à 5% do peso corporal acopladas ao tórax. As sessões de natação tiveram início às 16 horas da tarde, sendo realizadas em recipiente de amianto com 100 cm de comprimento, 70 cm de largura e 60 cm de altura, contendo água numa profundidade de 40cm no sentido de evitar que os animais apoiassem a cauda no fundo do recipiente. A temperatura da água foi controlada por meio de um aquecedor elétrico e mantida em 31º C ± 1º C.

Avaliações prévias ao sacrifício dos animais

    Durante o período experimental, foram registrados semanalmente o peso corporal, comprimento naso-anal, ingestão alimentar e hídrica para fins de posterior análise.Os dados referentes ao peso corporal e à medida naso-anal foram usados para o cálculo do índice de Lee dividindo-se a raiz cúbica do peso corporal em grama pelo comprimento naso-anal em centímetros e multiplicando-se por dez ( BERNARDIS & PETERSON, 1968). Este índice de para o rato equivale ao índice de massa corporal (IMC) para humanos.

Avaliações posteriores ao sacrifício dos animais

    Ao final do período experimental, os ratos de cada grupo foram mantidos em repouso por 48 horas em relação à última sessão de exercício e de administração da metformina, sem jejum prévio. O sacrifício deu-se por decapitação em guilhotina, e foram feitas coletas de sangue em tubos de vidro sem anticoagulante para avaliação de diversos parâmetros. O sangue coletado foi centrifugado à 3000 rpm por 10 minutos e nas amostras de soro foi realizadaas análise de Insulina sérica, determinada pelo método de radioimunoensaio (RIA) - Kit Coat-A-Count da Diagnostic Products Corporation (DPC) de fase sólida.

    Amostras do músculo gastrocnêmio foram coletadas e utilizadas para avaliação do conteúdo de glicogênio, avaliado por meio do método do fenol em meio ácido descrito por DUBOIS et al. (1956) e a absorbância foi medida em espectrofotômetro.

Resultados

    A obesidade experimental não causou aumento significativo da massa corporal ao final das 8 semanas do período experimental tanto em animais machos quanto em fêmeas na comparação. Contudo, o menor comprimento naso-anal apresentada nas fêmeas obesas comparadas às controles, implicou em aumento no índice de Lee dos primeiros, que por sua vez, foi reduzido pelo treinamento físico. Os animais machos sedentários não apresentaram diferença significativa em nenhum dos parâmetros somáticos, contudo, houve redução da massa corporal dos animais obesos quando submetidos ao treinamento físico (tabela 1). Não houve alterações nas ingestões hídrica e alimentar entre os grupos estudados.

    Os valores de glicose e insulina circulantes foram maiores nos animais obesos sedentários, atingindo marcas significativas nos machos, comparados aos animais controles do mesmo gênero. Tanto o treinamento físico quanto a administração de metformina foram hábeis em reduzir a glicemia e a insulinemia dos animais obesos (tabela 2).

    Não foram encontradas diferenças significativas nos valores de glicogênio musculares quando comparados todos os grupos (tabela 3).

Discussão

    A obesidade é um distúrbio complexo que envolve, entre outros, fatores antropométricos, metabólicos e endócrinos (Ogden et al., 2007). O sendetarismo tem sido altamente correlacionado com aumento da incidência de obesidade e a pratica de exercícios físicos é apontada como importante fator no tratamento desta patologia (Powel & Shulkin, 2007). Medicamentos, como a metformina, podem contribuir para diminuir os efeitos deletérios da obesidade (Tankova et al., 2003).

    No presente estudo, os animais obesos e controle sofreram aumento de peso, com exceção dos animais submetidos ao treinamento físico de ambos os sexos. O treinamento físico foi hábil em reduzir a massa corporal dos animais obesos. Os dados referentes ao índice de Lee reforçaram este achado nas fêmeas obesas. Nestas o treinamento físico foi capaz de recuperar os valores do referido índice, não sendo encontradas diferenças significativas quando comparadas as ratas controles. Em estudo envolvendo este mesmo modelo de indução de obesidade experimental (administração de glutamato monossódico), Braga e colaboradores (2006) também não encontraram aumento de massa corporal causado pela obesidade experimental, apenas aumento da massa de tecido adiposo epididimal e teor de gordura na carcaça. A obesidade nesse modelo possivelmente está relacionada ao desbalanço entre lipólise e lipogênese (Dolnikoff et al., 2001). A diminuição do comprimento naso-anal nos animais obesos também corrobora com outros estudos realizados anteriormente (Ribeiro et al., 1997; Dolnikoff et al., 2001).

    Por outro lado, o treinamento físico impediu o aumento de massa corporal nas fêmeas obesas e diminui a massa corporal nos machos obesos, aproximando os valores do índice de Lee dos animais obesos aos dos controles. Estes dados concordam com estudos anteriores que indicam que este modelo de obesidade experimental pode ser válido para o estudo dos efeitos do exercício físico e outros agentes (Gobatto et al., 2003; Braga et al, 2006).

    A metformina é o fármaco mais utilizado para a melhora glicêmica em diabetes tipo 2, distúrbio altamente associado à obesidade que atinge cerca de 200 milhões de pessoas no mundo, além de possuir outras ações como melhorias cardiovasculares (Reitman & Schadt, 2007; Déspres, 2003; Tankova et al., 2003 ). Alguns estudos têm demonstrado efeitos benéficos da metfomina mesmo em obesos normoglicêmicos. Tankova e colaboradores (2003) mostraram que a administração da metformina reduziu peso corporal e quantidade de gordura corporal em obesos normoglicêmicos. Kay e colaboradores (2001) também obtiveram resultados semelhantes em adolescentes obesos normoglicêmicos. No presente estudo, contudo, a metformina não causou interferência nos dados somáticos avaliados neste tipo de indução experimental de obesidade. Outros modelos experimentais, concentrações ou tempo de administração da droga podem clarear este aspecto em futuros estudos.

    A resistência à insulina normalmente está associada a um defeito primário na ação celular da insulina e posterior hiperinsulinemia compensatória. Esta combinação causa um número de alterações metabólicas e cardiovasculares e vastamente está relacionado à obesidade (Kashyap & Defronzo, 2007). No presente estudo, foi encontrado aumento da glicemia e insulinemia nos animais obesos, considerando que nos animais obesos machos este aumento foi significativo.

    Os animais machos submetidos ao treinamento físico tiveram valores menores de glicemia e insulinemia comparados aos obesos sedentários, e a metformina foi capaz de recuperar estes valores nos animais obesos. Em estado de repouso, as células musculares e adiposas dependem da translocação, estimulada pela insulina, dos transportadores de glicose-4 (GLUT-4) para a superfície celular para captação da glicose sérica (PESSIN & SALTIEL, 2000). O exercício físico tem efeito sinérgico à ação da insulina no controle da homeostase glicêmica (ZINMAN et al., 2004). O exercício crônico, aumenta a sensibilidade celular à insulina, potencializando seu efeito junto à fosforilação do substrato do receptor de insulina-2 (IRS-2) aumentando, por conseqüência, a atividade da fosfatidilinositol3quinase (PI3K) (HOWLETT et al, 2002). O treinamento ainda melhora a responsividade a insulina através do aumento da fosforilação do IRS-1 e aumento da atividade da PI3-quinase (LUCIANO, 2002). Sabe-se também que a metformina diminui a produção de glicose hepática e absorção de glicose intestinal, podendo ainda agir nos receptores de insulina, transportadores de glicose e AMPK. Desta forma, a administração da metformina aos animais obesos pode ter diminuído a necessidade da secreção de insulina e conseqüente insulinemia (SHENG et al., 2006).

    Os valores de glicogênio musculares não apresentaram diferenças entre os grupos. Nem obesidade, treinamento físico ou administração da metformina alteraram os valores deste parâmetro. Os resultados do presente estudos contrastaram os dados reportados em outros estudos. Gobatto e colaboradores (2002) mostraram aumento nos valores de glicogênio muscular em animais obesos após 10 semanas de treinamento físico aeróbio (outros estudos). Por outro lado, Braga e colaboradores (2006) não encontraram aumento na síntese de glicogênio após treinamento físico em animais obesos.

    Quanto à ingestão hídrica e alimentar, não foram demonstradas diferenças significativas entre os grupos estudados. Outros estudos também não encontraram alterações de valores de ingestão hídrica e alimentar nos animais obesos induzidos pelo modelo experimental do utilizado no presente estudo (Braga et al., 2006; Dolnikkof et al., 2001). Interessante que nem o treinamento físico, nem a administração da droga alteraram este parâmetro nos animais obesos nem em ratos machos nem em fêmeas.

Conclusão

    Os presentes resultados permitem afirmar que a indução experimental de obesidade através da administração de glutamato monossódico causa alterações em animais machos e fêmeas parcialmente revertidas pelo treinamento físico e uso de metformina. O aumento no índice de Lee encontrado nas fêmeas obesas, a hiperglicemia e a hiperhiperinsulinemia encontrados nos machos foram revertidos pelo treinamento físico que também causou redução na massa corporal dos obesos machos e manutenção deste parâmetro nas fêmeas. O uso de metformina foi capaz de restabelecer apenas os altos valores de glicose e insulina séricas nos animais obesos machos. Em resumo, tanto o treinamento físico quanto o tratamento com metformina mostraram-se eficazes no combate a alterações endócrino-metabólicas impostas pela obesidade.

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revista digital · Año 13 · N° 121 | Buenos Aires, Junio 2008   © 1997-2008 Derechos reservados