Resistência à insulina causada pela superativação do sistema nervoso simpático, descobriu um estudo de mudança de paradigma

A Rutgers Robert Wood Johnson Medical School e instituições colaboradoras descobriram que a supernutrição leva à resistência à insulina e a distúrbios metabólicos através do aumento da atividade do sistema nervoso simpático (SNS). O estudo mostra que a redução da atividade do SNS pode prevenir a resistência à insulina induzida por uma dieta rica em gordura, sugerindo uma nova compreensão de como a obesidade causa resistência à insulina.

A obesidade causa diabetes tipo 2 e doenças metabólicas principalmente por induzir resistência à insulina. A sinalização celular prejudicada da insulina é o mecanismo mais compreendido, mas nem sempre acompanha a ação prejudicada da insulina, indicando que outros fatores devem estar envolvidos.

O papel do SNS na obesidade é complexo e um tanto controverso. Estudos anteriores relataram aumento e diminuição da atividade do SNS em pessoas obesas.

Sabe-se que a supernutrição aumenta rapidamente os níveis plasmáticos de noradrenalina (NE), indicando superativação do SNS. Métodos que medem diretamente a atividade do SNS, como registros nervosos e renovação de NE, frequentemente relatam aumento da atividade do SNS na obesidade.

Em contraste, estudos centrados nas vias de sinalização adrenérgica por vezes relatam respostas reduzidas de catecolaminas, interpretadas como diminuição da atividade do SNS.

Esta discrepância pode ser explicada pelo desenvolvimento de resistência às catecolaminas devido à superativação simpática crônica, levando à diminuição das respostas fisiológicas apesar dos níveis elevados de NE.

Em um estudo intitulado “A supernutrição causa resistência à insulina e distúrbios metabólicos através do aumento da atividade do sistema nervoso simpático”, publicado em Metabolismo Celularos pesquisadores investigaram os relatórios conflitantes sobre a atividade do SNS na obesidade.

Os pesquisadores utilizaram um modelo de camundongo com deleção induzível e restrita perifericamente do gene da tirosina hidroxilase (THΔpor camundongos). A tirosina hidroxilase é uma enzima necessária na síntese de catecolaminas, incluindo NE. Ao excluí-lo seletivamente nos tecidos periféricos, preservando os níveis de catecolaminas do sistema nervoso central, o modelo permitiu o estudo da atividade periférica isolada do SNS sem afetar as funções centrais do NE.

Os camundongos THΔper e os irmãos de ninhada do tipo selvagem foram alimentados com uma dieta regular ou com uma dieta rica em gordura (HFD) por períodos variados para simular a supernutrição de curto e longo prazo.

Supernutrição de curto prazo

Camundongos do tipo selvagem alimentados com DH por 3 a 10 dias exibiram aumento de gordura corporal, tolerância à glicose prejudicada e sensibilidade à insulina em comparação com camundongos alimentados com ração normal.

Apesar dos níveis elevados de insulina, esses ratos apresentaram níveis mais elevados de glicose no sangue em jejum e alimentados. A sinalização celular da insulina permaneceu intacta em camundongos alimentados com HFD, sugerindo que a resistência à insulina ocorreu apesar das vias normais de sinalização da insulina.

Camundongos do tipo selvagem alimentados com HFD apresentaram níveis plasmáticos elevados de NE, indicando aumento da atividade do SNS. Houve uma capacidade prejudicada da insulina de suprimir a ativação da lipase sensível a hormônios no tecido adiposo branco, levando ao aumento da lipólise e a níveis plasmáticos mais elevados de glicerol.

Os camundongos THΔ alimentados com DH por até 14 dias foram protegidos da intolerância à glicose e da resistência à insulina observadas em camundongos do tipo selvagem. Eles mantiveram níveis normais de glicemia de jejum e apresentaram melhora nos testes de tolerância à glicose.

As vias de sinalização da insulina permaneceram comparáveis ​​entre os camundongos THΔper e do tipo selvagem. A melhora da sensibilidade à insulina em camundongos THΔper foi independente de quaisquer alterações na sinalização celular da insulina.

Os camundongos THΔper mostraram uma redução de mais de 90% nos níveis de NE nos tecidos periféricos, sem alteração significativa nos níveis de NE no cérebro. Eles exibiram níveis reduzidos de glicerol no plasma e melhoraram a supressão mediada por insulina da fosforilação da lipase sensível a hormônios em tecidos adiposos brancos, indicando melhor regulação da lipólise.

A infusão subcutânea de NE por 14 dias em camundongos do tipo selvagem alimentados com ração regular aumentou os níveis plasmáticos de NE e prejudicou a ação da insulina sem afetar o peso corporal.

Supernutrição a longo prazo

Camundongos do tipo selvagem alimentados com DH por 12 semanas exibiram resistência às catecolaminas. Os registros nervosos confirmaram que a atividade do SNS foi elevada após 16 semanas de alimentação com HFD em camundongos do tipo selvagem. Após 10 a 12 semanas de alimentação com DH, esses camundongos apresentaram intolerância à glicose e níveis elevados de NE, epinefrina e glucagon, indicando aumento da ativação de mecanismos que se opõem à ação da insulina.

A disfunção do tecido adiposo induzida por HFD em camundongos do tipo selvagem foi caracterizada pela expressão reduzida de enzimas lipogênicas no tecido adiposo branco, tamanhos maiores de adipócitos e aumento de marcadores de inflamação, fibrose e senescência.

Os camundongos THΔper foram protegidos do desenvolvimento de resistência às catecolaminas. Esses camundongos apresentaram níveis plasmáticos significativamente mais baixos de NE após a alimentação com HFD, sugerindo redução da atividade periférica do SNS. Estes ratos continuaram protegidos da intolerância à glicose, apesar do ganho de peso e adiposidade semelhantes em comparação com os ratos do tipo selvagem. Os camundongos THΔper apresentaram níveis plasmáticos significativamente mais baixos de NE, epinefrina e glucagon após a alimentação com DH, indicando ativação reduzida desses hormônios contrarreguladores.

Os camundongos THΔper foram protegidos da disfunção do tecido adiposo induzida por HFD. Eles mantiveram maior expressão de enzimas lipogênicas no tecido adiposo branco, tinham tamanhos menores de adipócitos e exibiram marcadores reduzidos de inflamação, fibrose e senescência.

Os pesquisadores sugerem que seu estudo é uma mudança de paradigma na compreensão da resistência à insulina induzida pela obesidade. A superativação do SNS, em vez da sinalização celular prejudicada da insulina, foi o principal fator para que os camundongos obtivessem ou evitassem a resistência à insulina.

As implicações para a prevenção e tratamento da diabetes tipo 2 podem ser de longo alcance. Tal como acontece com qualquer boa investigação que nos diz algo que não sabíamos antes, são necessárias mais pesquisas para ver quantas coisas novas podemos aprender com ela.

© 2024 Science X Network