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Neste Tópico, estarei analisando artigos científicos sobre nutrição, preferencialmente jejum, por ser um assunto que me atrai mais. Os artigos serão, na medida do possível, simplificados e explicados na medida do meu conhecimento, mesmo quando eles estejam muito acima da minha capacidade. Espero que gostem e que seja útil para alguém. A seguir, a lista dos artigos analisados e o hiperlink para o devido post. Pyruvate Dehydrogenase activation and kinase expression in human skeletal muscle during fasting. (LOGO ABAIXO) (Ativação do Piruvato Desidrogenase e Piruvato Desidrogenase Quinase no musculo-esquelético durante o Jejum. Effect of prolonged fasting and sustained lipolisys on insulin secretion and insulin sensitivity in normal subject. Efeito do jejum prolongado e lipólise continuada na secreção de insulina e sensibilidade à insulina em indivíduos saudáveis. Extended metabolic evaluation of suspected simptomatic hypoglycemia: the prolonged fast and beynd. Avaliação metabólica extendida de suspeita de hipoglicemia: além do jejum prolongado. Impact of grouth hormone receptor blockade on substrate metabolism during fasting in healthy subjects Impacto do bloqueio do receptor de GH no metabolismo durante jejum em participantes saudáveis. A Controlled trial of reduced meal frequency without caloric restriction in healthy, normal weight, middle-aged adults. Teste controlado de redução de frequência de refeições sem restrição calórica em Homens saudáveis. Combo Breaker: Training in fasted state improves glucose tolerance during fat rich diet. Beneficial metabolic adaptations due to endurance exercise training in the fasted state. Comparação entre treinos de endurance entre estado alimentado e em jejum. Resting energy expenditure in short-term starvation is increased as a result of an increase in serum norepinephrine Gasto energético aumentado durante inanição de curta-duração como resultado de um aumento da norepinefrina sérica. ______________________________________________________________________________________________________________ Pyruvate Dehydrogenase activation and kinase expression in human skeletal muscle during fasting. (Ativação do Piruvato Desidrogenase e Piruvato Desidrogenase Quinase no musculo-esquelético durante o Jejum. Jejuar força o corpo inteiro a adaptar-se, quando o metabolismo musculo-esquelético procura aumentar a oxidação da gordura enquanto reduz a oxidação do carboidrato. Testamos a hipótese de que 40h de jejum diminuiria a atividade do Piruvato Desidrogenase (PDH) e aumentaria a isoforma do Piruvato Desidrogenage Quinase (PDK) (através do RNAmensageiro). A suposta transcrição dos ativadores das isozimas-PDK, receptores ativados por proliferador de peroxissomo, conhecidos como PPAR (Peroxisome proliferator-activated receptor) e Forkhead Homolog in rhabdomyosarcoma (FKHR) (através do RNAm) também foram medidos. 11 adultos saudáveis jejuaram após uma refeição-padrão (25% gord, 60% cho, e 15% prot) e amostras sanguíneas foram tiradas após 3, 15 e 40 horas da refeição. O jejum aumentou as concentrações dos ácidos graxos livres, glicerol e beta-hiroxibutirato, e reduziu as concentrações de glicose e insulina. A atividade do PDH diminiu de forma não significante nas primeiras 3 horas, entretanto as 4 isoformas do PDK foram expressadas no musculo esquelético: PDK-2 e -4 RNAm foram mais abudantes que o PDK-1 e -3. PDK-4 mRNA foi significativamente aumentado 3 vezes após 15h de jejum e aproximadamente 14 vezes após 40h de jejum. A abundancia das proteínas PPAR-alfa e FKHR RNAm não foram modificadas pelo jejum. O resultado sugere que a redução da ativação do PDH após 40h pode ter sido ocasionado pelo aumento do PDK-4 RNAm e possivelmente pelo subsequente aumento e ativação dessa proteína. O aumento da expressão do PDK-4 nao coincidiu com o aumento transcripcional do PPAR-alfa e FKHR. Ishhh, mas com esse monte de sigla não dá para entender nada... Como é que esse negócio funciona? Ok. Vamos (tentar) simplificar. Esse processo é parte do que acontece dentro da mitocôndria, na matriz. E serve para transformar Piruvato (resultante da quebra de 1 molecula de glicose) em acetil-CoA (acetil co-enzima A) que então adentra à mitocônria para iniciar o cíclo de Krebs (ou do ácido tricarboxilico, ou ciclo do ácido cítrico). O papel do é de conectar a (que ocorre no citosol da celula) ao ciclo de Krebs (que ocorre na matriz mitocondrial). É assim que a energia que você, amigo headbanguer, utiliza nos seus treinos é produzida. O Piruvato Desidrogenase (PDH, ou PDHa, de PDH-atividade) é quem regula a entrada de carboidrato no ciclo do ácido tricarbocílico, e é regulado pelo PDH-quinase (PDK), que transporta fosfato ao PDH (fosforiza), tornando-a inativa (quando a molécula possui o grupo fosfato ela é dita inativa). Em seguida aparece a PDH-fosfatase que retira o fosfato do PDH (defosforiza) anteriormente energizado pelo PDK e essa volta a tornar-se ativa (sem o grupo fosfato). Então a PDH pode reduzir o CoA-SH em acetil-CoA que adentra à mitocôndria e continua o processo. Não entendeu? Não se preocupe. Não estudei Bioquímica ainda e também estou tentando entender. Mas o que precisamos saber é que o PDH depende do PDK para transformar as duas moléculas de piruvato originadas da quebra de uma molécula de glicose para transformar esse piruvato em Acetil-CoA, pois é o grupo Acetil, ao unir-se á Coenzima A que entra na mitocôndria para produzir energia (o Piruvato foreveralone não poderia fazer isso). Química.... é uma vadia. Mas existem 4 tipos de PDK, que variam no numero e sequencia de aminoácidos (isso é que significa "isoenzima"): O PDK1 encontra-se no coração, PDK2 maioria dos tecidos, PDK3 nos testículos, e PDK4 maior parte está no coração e tecido muscular (nosso objetivo aqui é o -2 e o -4). E essa enzima é geralmente proporcional à quantidade de PDH, ao menos em condições normais, quando o sujeito está alimentado. No estudo, os resultados foram os seguintes: Metabólicos Plasmáticos: concentração de insulina reduziu-se a 43% e 35% após 15h e 40h de jejum, respectivamente (comparando ao período de 3h pós-prandial); Glicose reduziu de 5,3 mMpara 4,7 mM e 4,3 mM nas 3, 15 e 40 horas, que não é suficiente para que ocorra uma hipoglicemia; e ácidos graxos livres quadruplicaram nas primeiras 15 horas (em relação à 3h) e mais que duplicaram em relação à 15h. PDHa diminuiu linearmente durante o jejum atingindo mais ou menos a metade dos níveis iniciais após 40h e a síntese protéica de PDK aumentou da seguinte forma: PDK-1 manteve-se estável nas primeiras 15 horas, aumentando de 20% a 30% entre 15 e 40 horas. PDK-2 era o mais abundante antes do jejum, e subiu linearmente durante ele. PDK-3 aumentou somente após 40h (não sei quai a utilização que o saco dos participantes teve com esse leve aumento, chuto que foi decorrente d aumento de GH ocasionado pelo Jejum). PDK-4 teve aumento exponencial chegando a 2x o de PDK-2 no final do teste (3x após 15h e 14x após 40h)... é bastante, acredite. Os autores citam que o PDK-4 antes do jejum era 15% do PDK-2 (medido após 3h), e as isoformas -1 e -3 foram inexpressas após 40h. Não é bem o que o gráfico mostra... mas são os autores né. Como as isoformas mais importantes para nós aqui são a -2 e a -4, concentrar-nos-emos nelas. . Os autores citam estudos com ratos (que não é o ideal, mas dá uma idéia) em que os níveis de PDHa reduziram-se em 50% nos musculos sóleo (fibra de lenta contração) após 48h e entre 65% e 90% em músculos de contração rápida. Então após 2 horas de alimentação os níveis voltaram a estabilizar-se entre 45% e 75%, atingindo níveis normais após 6h. Isso significa que a atividade da enzima que convertia o piruvato no musculo esquelético em acetil-coa aumentava enquanto o próprio piruvato diminuia decorrente do jejum. Esse mecanismo ainda não está muito bem esclarecido, mas tá valendo a "lei de supercompensação", no caso a expressão do PDK-4 aumenta quando glicose e insulina diminuem ao mesmo tempo que a de ácidos graxos livres aumenta. Além do jejum, essa situação ocorre em caso de dietas low-carb e exercício físico. Ok, mas e quanto ao FHKR e o PPAR? FKHR: Esse esquema é um fator de transcrição gênica que reduz a lipólise através da inativação do PPAR. O PPAR é uma enzima que transporta o ácido graxo que entrou na célula para ser convertido em prostaglandinas/leucotrienos para que esses, através de outro tipo de PPAR possa adentrar o núcleo da célula. Quando a expressão do FKHR aumenta, ele se liga ao sítio ativo do PPAR e reduz o fator de transcrição, prevenindo a adipogênese. Não se sabe das funções específicas do gene que regula o FHKR, o FOXO1, mas gliconeogenese, glicogenólise e também fator de crescimento do miócito (célula do musculo) tem o dedinho dele. Nesse estudo não foi encontrado aumento de FKHR, na verdade uma redução após 15h e retorno ao valor inicial após 40h. PPAR: Essa proteína tem papel na oxidação de ácidos graxos por regular a expressão de genes envolvidos no metabolismo da gordura dentro da mitocôndria, como o do gene responsável pela transcrição de PDK-4. O presente estudo não encontrou aumento de PPAR durante as 40h de jejum, apesar do aumento de PDK-4. Somente houve aumento entre as 3h e 15h. Ou seja, não houve acréssimo de adipogênese conforme o jejum passou das 15 horas, na verdadade, um decrécimo na expressão gênica que provocaria essa lipólise. Mas vale lembrar que os participantes foram estimulados a não praticar atividades físicas. Provavelmente isso seria mais expressivo caso exercitassem-se mais. Conclusão dos autores Em suma, o estudo procurou examinar os efeitos de 40h de jejum sem atividade física na expressão das diferentes isoformas de PDK e atividade de PDH no musculo-esquelético. O maior achado desse estudo foi o rápido aumento de PDK-4 em 3x após 15 horas e 14x após 40h de jejum. A atividade de PDH ficou significativamente reduzida após 40h de jejum, sugerindo que o PDK-4 media o aumento e atividade das outras isoenzimas, diminuindo a oxidação de carboidrato no musculo esquelético durante o descanço. Contrariando os achados prévios em ratos, a indução da expressão gênica de PDK-4 ocasionada pelo jejum não foi resultado da indução de FKHR na quantidade de PPAR. Considerações Infelizmente, o estudo analisado é muito mais direcionado à geneticistas e bioquímicos, dada a complexidade do assunto, o que tornou meu entendimento incompleto. Mas o estudo demonstra a capacidade dos genes relativos à produção de PDK-4 expressarem-se para compensar a falta de Piruvato (PDH) disponível, cuja atividade foi reduzida pelo jejum, para promover a entrada de acetil-CoA na mitocôndria. Isso reduz a oxidação de glicose pela célula, que é compensado pela oxidação de gordura. A oxidação de Gordura depende da expressão de PPAR, que foi medido porque estudos anteriores encontraram uma relação entre a quantidade de PPAR e a expressão gênica de PDK-4, mas que nesse estudo não foi encontrada. Ou seja, o nosso código genético, confuso que só, não precisa receber a informação de que está entrando menos carboidrato na célula para aumentar a produção de PPAR e induzir maior queima de lipídios. E como o FKHR não muda muito, ele também não bloqueia essa lipólise. Arrisco dizer que quem controla isso então seria a mitocôndria, já que o DNA dela é totalmente diferente do DNA humano, mas isso é só um "chute" que eu to dando (se vocês assistirem algum documentário sobre física quântica, versão muito mais "eu acho que" do que eu acabei de dizer). No link que coloquei sobre o FKHR ali em cima, diz que ele é "acionado" pela ação da insulina, e por isso que o produção hepática da glicose é bloqueado, reduzindo/parando a gluconeogênese/glicogenólise dos adipócitos. Mas no estudo a expressão de FHKR é pouco variada, e por tese (redução de insulina) ela deveria ser reduzida, permitindo ao PPAR prosseguir com a lipólise, aliás, se ele aumentasse a lipólise seria reduzida e o corpo iria viver de quê se não da gordura? fotossíntese? Apesar do próprio mecanismo genético desse processo acima comentado, segundo a dra. Wikipedia, esse estudo serviu para contrariar estudos anteriores feitos em ratos, o que é beeem comum no nosso meio científico... nunca considerem estudo em rato como verdade-verdadeira, nem que seja provando que comer à noite engorda mais. Esse artigo foi um teste para ver a aceitação dos usuários do forum, pois pretendo continuar fazendo-os. Aguardo por críticas, sujestões e perguntas, pois acredito que isso será confuso tanto para vocês como foi para mim, mas objetivo mantê-los mais simples da próxima vez (peguei o primeiro da lista). Se alguém com mais conhecimento em química, bioquímica e fisiologia quizer me corrigir, peço que o façam com todas as palavras, pois gostaria que a informação fosse trocada abertamente, só assim poderei/poderemos conhecer cada vez mais sobre nosso corpo humano e ver o quanto isso ajudará em nossos treinos. Knowlegde is Power, never stop learning.