J Clin Endocrinol Metab. 2007 Aug;92(8):3278-84.
Haltia LT, Viljanen A, Parkkola R, Kemppainen N, Rinne JO, Nuutila P, Kaasinen V.
fonte
Departamento de Neurologia, Universidade de Turku, PO Box 52, FIN-20521 Turku, Finlândia. [email protected]
Sumário
Sumário
Contexto e Objetivo:
A obesidade está associada a várias anormalidades metabólicas. Estudos recentes sugerem que a obesidade também afeta a função cerebral e é um fator de risco para algumas doenças cerebrais degenerativas. O objetivo deste estudo foi examinar os efeitos do ganho de peso e perda de peso na estrutura cinzenta e da substância branca do cérebro. Nossa hipótese é que as possíveis diferenças observadas nos cérebros dos indivíduos obesos desapareceriam ou diminuiriam após um período intensivo de dieta.
Métodos:
Na parte I do estudo, fizemos a varredura com ressonância magnética 16 magra (índice de massa corporal média, 22 kg / m2) e 30 obesos (índice de massa corporal média, 33 kg / m2) sujeitos saudáveis. Na parte II, os indivíduos obesos 16 continuaram com uma dieta muito baixa em calorias durante a 6 wk, após o que foram novamente digitalizados. Os volumes regionais de substância branca e cinzenta do cérebro foram calculados usando morfometria baseada em voxel.
Resultados:
Volumes de substância branca foram maiores em indivíduos obesos, em comparação com indivíduos magros em várias regiões do cérebro basal, e indivíduos obesos mostraram uma correlação positiva entre o volume de substância branca em estruturas cerebrais basais e relação cintura quadril. A expansão da matéria branca detectada foi parcialmente revertida pela dieta. Volumes regionais de massa cinzenta não diferiram significativamente em indivíduos obesos e magros, e a dieta não afetou a massa cinzenta.
Conclusões:
O mecanismo preciso para as alterações da substância branca descobertas ainda não está claro, mas o presente estudo demonstra que a obesidade e a dieta estão associadas a mudanças opostas na estrutura cerebral. Não está excluído que a expansão da substância branca na obesidade tenha um papel na neuropatogênese das doenças cerebrais degenerativas.
A OBESIDADE É ACOMPANHADA por alterações na composição corporal e aumento da gordura visceral e escamosa. O acúmulo de gordura corporal está ligado a múltiplas anormalidades metabólicas, que podem predispor a doenças como diabetes tipo 2, hipertensão, acidente vascular cerebral e câncer. As alterações do sistema nervoso central na obesidade são menos conhecidas, embora estudos epidemiológicos sugiram uma ligação entre certas doenças cerebrais degenerativas e a obesidade. O aumento do peso corporal é conhecido por ser um fator de risco para o declínio cognitivo (1, 2) e doença de Alzheimer (3), e a associação entre obesidade e demência é independente de outras condições comórbidas (4). A obesidade central também pode estar associada a um maior risco de outros distúrbios neurológicos, como a doença de Parkinson (5). Os mecanismos fisiopatológicos subjacentes a essas relações complexas não são bem compreendidos, mas uma possível ligação entre obesidade e doenças demenciais é o desenvolvimento de resistência à insulina e / ou diabetes mellitus, afetando a cognição (1).
Assim, estudos sobre doenças cerebrais degenerativas apóiam a ideia de que a obesidade tem um impacto negativo na função cerebral, e existem estudos em humanos indicando diferenças funcionais no cérebro entre indivíduos saudáveis e obesos. Estudos de imagem com tomografia por emissão de pósitrons (PET) e ressonância magnética funcional (fMRI) descobriram que a obesidade está associada a alterações no fluxo sanguíneo cerebral e neuroquímica. Um estudo PET com [11C] racloprida indicou que a disponibilidade de receptores D2 dopaminérgicos no cérebro de indivíduos muito obesos é diminuída proporcionalmente ao seu índice de massa corporal (IMC) (6). Estudos utilizando PET e medidas do fluxo sanguíneo cerebral regional mostraram respostas cerebrais diferenciais à saciedade em indivíduos obesos e magros (7, 8), e um estudo de fMRI demonstrou que a ingestão oral de glicose induz uma inibição do sinal de fMRI nas partes do hipotálamo e que esta resposta inibitória central é marcadamente atenuada em indivíduos obesos (9). Outro estudo de ressonância magnética revelou o maior número de áreas de ativação cerebral nos obesos compulsivos (em comparação com comedores compulsivos magros e comedores não magros e obesos) em resposta a estímulos visuais e auditivos de compulsão alimentar (10). Além disso, um estudo anterior com tomografia por emissão de fóton único mostrou que a exposição visual à comida está associada com aumentos no fluxo sanguíneo cerebral regional dos córtices temporal e parietal direito em mulheres obesas, mas não em mulheres com peso normal (11). Um recente estudo estrutural com ressonância magnética (MRI) e morfometria baseada em voxel (VBM) indicou que indivíduos obesos têm um volume de substância cinzenta cerebral significativamente menor no giro pós-central, operculum frontal, putâmen e giro médio frontal, comparado ao grupo de indivíduos magros, e que o IMC em indivíduos obesos (mas não magros) está negativamente associado com o volume de massa cinzenta do giro pós-central esquerdo (12). Além disso, uma diferença no volume de substância branca foi detectada na vizinhança do estriado, em que indivíduos obesos tiveram maior volume do que indivíduos magros.
A maioria dos estudos de imagens cerebrais da obesidade são comparações estáticas entre os grupos. Muitas vezes, os grupos foram separados de acordo com o IMC, e uma variável escolhida do sistema nervoso central, por exemplo, fluxo sangüíneo regional, receptores de dopamina ou volume de massa cinzenta, é estudado de maneira transversal. Até onde sabemos, não há análises longitudinais da função cerebral na obesidade. No presente estudo, estávamos interessados nos efeitos do ganho e perda de peso na estrutura da substância cinzenta e branca do cérebro humano. Os fosfolipídios são componentes importantes das membranas neuronais e gliais e participam da remodelação e síntese da membrana e da transdução de sinal (13). O metabolismo dos fosfolipídios cerebrais é um processo dinâmico, que é afetado, por exemplo, pela concentração plasmática de ácidos graxos livres. Cerca de 5% de ácidos graxos não-esterificados são extraídos do sangue à medida que passa pelo cérebro de ratos, e a extração é independente do fluxo sangüíneo cerebral (13). A obesidade é acompanhada pelo excesso de ácidos graxos livres no plasma, resultando em acúmulo de gordura nos adipócitos, assim como em vários órgãos. Portanto, nós hipotetizamos que indivíduos obesos podem ter diferenças no metabolismo da gordura cerebral e aumento do acúmulo de gordura na substância branca, e isso pode refletir o volume da substância branca.
O estudo foi concebido para consistir em duas partes: 1) uma comparação convencional do cérebro transversal de indivíduos obesos e magros e análises de correlação, e 2) um acompanhamento longitudinal de cérebros individuais após uma grande perda rápida de peso corporal. Na parte I, investigamos as diferenças nos volumes regionais de cinzas e de substância branca do cérebro entre indivíduos magros e obesos. Na parte II, uma subpopulação de indivíduos obesos (n = 16) da primeira parte iniciou uma dieta muito baixa em calorias controlada (VLCD) para 6 semana, e a segunda varredura cerebral seguida depois de terem reduzido com sucesso seu peso em média por 12 %. Sabe-se que a dieta tem um efeito benéfico, por exemplo, na sensibilidade à insulina e nos lipídios plasmáticos em indivíduos obesos (14), ea redução de peso também está associada a uma redução no nível de leptina15). O cérebro, como tecido rico em lipídios, também pode ser afetado pela perda de peso. Nós testamos se a redução de peso poderia diminuir o volume cerebral em indivíduos obesos, em consonância com a redução de gordura em todo o corpo.
Assuntos e métodos
Sujeitos e desenho do estudo
Parte I.
O estudo incluiu 30 obesos (homens 12 e 18 mulheres) e 16 magra (oito homens e oito mulheres). Os indivíduos magros foram definidos como aqueles com IMC menor que 26 kg / m2 e obesos aqueles com IMC maior que 27 kg / m2. Pacientes com transtorno alimentar, doenças metabólicas, doença cardiovascular, função hepática ou renal anormal prévia ou presente, anemia ou tratamento com corticosteroides orais foram excluídos. As principais características físicas e metabólicas dos sujeitos são apresentadas na Tabela 1⇓. Indivíduos obesos tiveram concentrações plasmáticas de glicose, insulina, leptina e ácidos graxos livres significativamente maiores (Tabela 1⇓). O consentimento informado por escrito foi obtido após explicar os objetivos e riscos potenciais do estudo para os sujeitos. O protocolo do estudo foi aprovado pelo comitê de ética do Southwest Finland Healthcare District e conduzido de acordo com os princípios da declaração de Helsinki.
Principais características demográficas e valores laboratoriais (após o jejum) dos sujeitos estudados
Parte II.
Dezesseis sujeitos obesos (quatro homens e mulheres 12) da parte I participaram na parte II, durante a qual lhes foi prescrito um VLCD (Tabela 2⇓). Todas as refeições diárias foram substituídas por produtos VLCD por um período de 6 wk (Nutrifast; Leiras Finlândia, Helsínquia, Finlândia) (2.3 MJ, 4.5g de gordura, 59g de proteína e 72g de hidratos de carbono por dia). Adicionado ao Nutrifast, os indivíduos bebiam diariamente pelo menos 2 litros de água ou refrigerantes sem açúcar. Nenhuma mudança na atividade física foi permitida. A dieta foi regularmente controlada por uma enfermeira do estudo com experiência nutricional. Após a dieta, houve um período de recuperação com dieta normocalórica para evitar o estado catabólico. A ressonância magnética, as medidas antropométricas e as avaliações laboratoriais foram repetidas após o período de recuperação. As massas de tecido adiposo na área abdominal foram avaliadas ao nível do disco intervertebral L1 / L2 antes e depois da dieta usando um método padronizado baseado em IRM (16).
Imaging e análise de dados
As ressonâncias magnéticas foram obtidas com o scanner Philips Gyroscan Intera 1.5 T CV Nova Dual (Philips, Best, Holanda). O conjunto de dados de eco de campo rápido tridimensional ponderado por T1 (FFE) foi adquirido no plano transversal (repetição de tempo = 25 msec, eco temporal = 5 mseg, ângulo de inclinação = 30 °, número de excitações (NEX) = 1, e campo de visão = 256 × 256 mm2), produzindo pelo menos 160 fatias contíguas através da cabeça. As imagens foram transferidas para um computador pessoal e convertidas para o formato Analyze usando MRIconvert (http://lcni.uoregon.edu/∼jolinda/MRIConvert/) e analisado usando SPM2 (Departamento de Wellcome of Cognitive Neurology, Londres, Reino Unido; http // www.fil.ion.ucl.ac.uk / spm) e Matlab 6.5 (The MathWorks, Natick, MA). O protocolo VBM otimizado foi aplicado às imagens (17). Antes da análise VBM, uma avaliação visual clínica das imagens de RM foi realizada por um neurorradiologista experiente (RP). Um idoso sujeito magro apresentava um pequeno infarto lacunar próximo ao córtex insular esquerdo; nenhum outro achado clinicamente significativo foi observado em nenhum dos sujeitos.
Modelos
Modelos personalizados foram criados para facilitar a normalização e segmentação ideal dos exames de ressonância magnética de indivíduos obesos e magros. A geração de modelos foi realizada usando uma extensão de caixa de ferramentas para o algoritmo de segmentação de SPM2 (Christian Gaser, Universidade de Jena, Jena, Alemanha; http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/). Os modelos foram construídos porque o contraste dos atuais exames de ressonância magnética pode diferir do modelo existente, a demografia da população atual pode diferir daqueles usados para gerar o modelo existente, e cada scanner introduz não uniformidades e inomogeneidades específicas. Modelos foram construídos em uma tentativa de reduzir o potencial de viés em um grupo durante a normalização espacial (18).
VBM otimizado
Após a criação de modelos específicos do estudo, o protocolo otimizado foi aplicado aos dados originais (17). O protocolo VBM otimizado melhora a normalização espacial pelo uso de imagens de substância cinzenta e um modelo de matéria cinzenta, em vez de imagens anatômicas de T1. O protocolo otimizado também envolve a limpeza de partições, aplicando operações morfológicas e a modulação opcional de partições para preservar a quantidade total de sinal. Como estávamos interessados principalmente nas diferenças volumétricas na obesidade, em vez de diferenças nas concentrações, optamos por usar modulação adicional em nosso protocolo VBM. O corte da normalização espacial foi 25 mm, foi utilizada a regularização não-linear média e o protocolo envolveu iterações não lineares 16. As imagens moduladas foram suavizadas com um kernel Gaussiano isotrópico de 12-mm de largura máxima no meio máximo (FWHM). Em estudos anteriores, o VBM otimizado foi devidamente validado, e a técnica de classificação de tecidos usada em VBM produziu resultados altamente reprodutíveis (17).
Análises bioquímicas
A concentrao de glucose no plasma foi determinada em duplicado pelo modo da glucose oxidase (analisador Analox GM9; Analox Instruments, London, UK). A hemoglobina glicosilada foi medida por cromatografia líquida de proteína rápida (MonoS; Pharmacia, Uppsala, Suécia). A concentração de insulina no plasma foi medida por fluoroimunoensaios de anticorpo duplo (Autodelfia; Wallac, Turku, Finlândia). O colesterol sérico total e o colesterol de lipoproteína de alta densidade foram medidos utilizando métodos enzimáticos convencionais (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Alemanha) com um analisador totalmente automatizado (Hitachi 704; Hitachi, Tóquio, Japão). O colesterol sérico de lipoproteínas de baixa densidade foi calculado de acordo com a equação de Friedewald (19). Os ácidos graxos livres séricos foram determinados por um método enzimático (método da acil-CoA sintase-acil-CoA oxidase peroxidase; Wako Chemicals, Neuss, Alemanha). A leptina plasmática foi analisada com RIA (Linco, St. Charles, MO). Na parte I, dados de exames de sangue, circunferência da cintura e relação cintura quadril não estavam disponíveis em quatro indivíduos magros e faltavam dados de leptina de um indivíduo obeso.
Análise estatística
Os dados modulados e suavizados foram analisados por meio de mapeamento estatístico paramétrico (SPM2) utilizando o modelo linear geral. As mudanças volumétricas foram testadas pela análise dos dados modulados. Como durante a modulação incorporamos a correção para alteração de volume induzida pela normalização espacial, foi apropriado incluir o volume intracraniano total (TIV) como uma covariável para remover qualquer variação devido a diferenças no tamanho da cabeça. O TIV foi calculado usando a função get_globals de SPM2. O número de voxels em cada um dos compartimentos do tecido foi calculado e somado.
Para a análise estatística, os voxels com um valor de matéria cinzenta ou branca menor que 0.1 foram excluídos para evitar possíveis efeitos de borda ao redor da borda entre cinza e substância branca. As diferenças entre obesos e magros foram testadas com análise de covariância usando sexo e TIV como covariáveis confundidoras. Análises de correlação entre medidas físicas / metabólicas e volumes de substância branca / cinzenta do cérebro foram realizadas com análise de regressão múltipla usando sexo e TIV como covariáveis confundidoras. Os efeitos da dieta sobre a substância branca e cinzenta foram testados com t testes dentro de SPM2. Análises de correlação para a parte II foram realizadas com regressão simples pelo cálculo de imagens delta (varredura 1 - varredura 2) e valores delta para medidas físicas e metabólicas. O limiar de altura nas análises de SPM foi estabelecido em P = 0.01 e voxels 50 de limite de extensão. A extensão do utilitário de espaço MNI (Sergey Pakhomov, Academia Russa de Ciências, São Petersburgo, Rússia) do SPM foi usada para interpretar SPMs e determinar rótulos anatômicos apropriados. O nível de significância estatística foi estabelecido em nível de voxel corrigido P <0.01 [corrigido para comparações múltiplas usando taxa de descoberta falsa (FDR)]. Os dados são apresentados como meios (sd), salvo indicação em contrário.
Consistentes
Volumes cerebrais regionais em indivíduos magros e obesos (parte I)
Maiores volumes relativos de substância branca cerebral foram observados em indivíduos obesos, em comparação com indivíduos magros, em várias regiões: giros temporais superior, médio e inferior; giro fusiforme; giro para-hipocampal; tronco cerebral; e cerebelo (todos os achados bilateralmente) (Fig. 1⇓, A e B). No mapa do cérebro SPM, os voxels contíguos com diferença de grupo significativa no volume de matéria branca relativa fundidos formando dois aglomerados [35,901 voxels, pico de voxel (em 6 mm, - 23 mm, - 29 mm), FDR corrigido P = 0.006; 16,228 voxels, pico de voxel (em −52 mm, −18 mm, −28 mm), FDR corrigido P = 0.006] (Tabela 3⇓). Lean assuntos não tiveram maiores volumes de substância branca, em comparação com indivíduos obesos, em qualquer região do cérebro. O significativo (sd) o volume global de substância branca foi de 0.486 litros (0.063) em indivíduos obesos e 0.458 litros (0.044) em indivíduos magros (TIV corrigido P = 0.14).
A, Regiões em que indivíduos obesos apresentaram maiores volumes de substância branca, em comparação com indivíduos magros. Os mapas paramétricos estatísticos são plotados em média na T1 MRI de toda a amostra do estudo (n = 46). Barra de cor denota valores estatísticos. Observe a distribuição simétrica dos clusters nos lobos temporais e no tronco encefálico. Resultados significativos são apresentados, corrigidos pelo FDR P = 0.006. B, Volumes de matéria branca do macho (quadrados) e feminino (círculos) sujeitos em um cluster que ocupou partes dos lobos temporal e límbico esquerdo (16,228 voxels), representados em função da relação entre a circunferência da cintura e o quadril. Observe os menores volumes de substância branca nos indivíduos com menor relação cintura / quadril.
Locais de diferenças regionais significativas no volume de substância branca na parte I e na parte II do estudo
Uma correlação positiva foi observada entre o volume de substância branca e a relação cintura quadril no grupo obeso nos lobos temporais, tronco cerebral e cerebelo (como acima). Além disso, a mesma correlação foi observada em partes dos lobos límbico e occipital (núcleo lentiforme e giro occipital médio). Essas áreas formaram dois clusters com correlação significativa [59,340 voxels, pico de voxel (em −33 mm, −53 mm, −47 mm), FDR corrigido P = 0.008; 7,269 voxels, pico voxel (em 43 mm, −48 mm, −21 mm), FDR corrigido P = 0.008]. A idade não se correlacionou significativamente com a relação cintura / quadril (r = 0.21, P = 0.28). Outra associação positiva em indivíduos obesos foi detectada entre o volume de substância branca e a concentração de ácidos graxos livres no soro. Isso foi significativo no agrupamento que ocupou partes dos lobos temporais e occipitais esquerdos (10,682 voxels, pico de voxel (em −43 mm, −49 mm, −18 mm), FDR corrigido P = 0.004]. Nenhuma correlação significativa foi observada entre o volume de massa branca e o IMC. No grupo magro, não foram observadas correlações significativas entre medidas físicas ou metabólicas e volumes regionais.
Não houve diferenças estatisticamente significativas nos volumes de substância cinzenta entre indivíduos obesos e magros, embora os indivíduos magros tivessem maiores volumes de massa cinzenta em certas regiões cerebrais, como os giros cingulados, giros frontais superiores e mediais, tronco cerebral e cerebelo ( FDR corrigido P = 0.025). O significativo (sd) o volume global de substância cinzenta foi de 0.752 litros (0.070) em indivíduos obesos e 0.734 litros (0.074) em indivíduos magros (TIV corrigido P = 0.79).
Efeito da dieta (parte II)
Seis semanas de dieta VLC induziu uma redução de peso altamente significativa em todos os indivíduos obesos [11 (3.4) kg, faixa 6.6 – 19 kg] e uma diminuição das massas de gordura sc e visceral na área abdominal (Tabela 2⇓). A perda de peso foi associada à diminuição da pressão arterial, colesterol, leptina e hemoglobina glicosilada (Tabela 2⇓), mas não foram observadas alterações significativas nas concentrações plasmáticas de glicose e insulina em jejum.
Efeito da dieta em medidas físicas e valores laboratoriais (após o jejum)
Dieta reduziu o volume global de substância branca: 0.498 litros (0.051) antes e 0.488 litros (0.048) após a dieta (P = 0.002). Volumes regionais de substância branca diminuíram no lobo temporal esquerdo (giro fusiforme, giro para-hipocampal e giros temporais inferior, medial e superior) [12,026 voxels contíguos, pico de voxel (em -46, -6 e -31 mm), FDR corrigido P = 0.009] (Fig. 2⇓, A e B e Tabela 3⇑). Além disso, a redução da matéria branca atingiu significância em nível de tendência em vários outros clusters (FDR corrigido P valor entre 0.03 e 0.07). Nenhuma das estruturas cerebrais mostrou aumentos nos volumes de substância branca após a dieta. Alterações na massa cinzenta global ou regional não foram significativas (P > 0.28).
A, região do cérebro em que indivíduos obesos apresentaram reduções significativas nos volumes de substância branca após 6 semanas de dieta. Os mapas paramétricos estatísticos são plotados em média na T1 MRI da subamostra de dieta (n = 16). Barra de cor denota valores estatísticos T, FDR corrigido P = 0.009. B, O efeito da dieta nos volumes individuais de substância branca no aglomerado mostrado em A. PraçasSujeitos masculinos; círculossujeitos femininos.
Discussão
Este estudo demonstra que indivíduos obesos têm maiores volumes de substância branca em várias regiões cerebrais basais, em comparação com indivíduos magros. Quando os indivíduos obesos foram tratados com VLCD para 6 wk, foi encontrada uma redução no volume global de substância branca e no volume regional de substância branca no lobo temporal esquerdo. Os volumes globais e regionais de massa cinzenta foram semelhantes entre os grupos e não foram alterados pela dieta.
O aumento do volume de substância branca foi recentemente detectado na vizinhança do estriado de indivíduos gravemente obesos (IMC 39.4) (12). Nesse estudo, o volume de substância cinzenta foi menor em indivíduos obesos em várias regiões do cérebro e uma associação inversa foi observada entre o IMC e o volume de substância cinzenta no giro pós-central esquerdo em indivíduos obesos, mas não magros. Não detectamos diferenças significativas na massa cinzenta entre indivíduos magros e obesos, embora houvesse várias áreas cerebrais em que indivíduos obesos apresentavam volumes mais baixos de substância cinzenta em nível de tendência do que indivíduos magros (P = 0.025). Porque os sujeitos do presente estudo eram menos obesos, comparados com os do estudo anterior (12), é possível que a obesidade crônica mais grave influencie a massa cinzenta junto com a substância branca.
No presente estudo, maiores volumes de substância branca no grupo obeso foram observados nas regiões bilaterais basais, e a expansão da substância branca foi associada ao aumento da relação cintura quadril (corrigida pelo sexo), mas não ao IMC. Numerosos estudos demonstraram que a distribuição, e não a quantidade, de gordura corporal está relacionada a alterações metabólicas (20, 21, 22). A relação cintura / quadril parece ser melhor do que o IMC na avaliação do risco para doenças cardiovasculares e anormalidades metabólicas em mulheres na pré e pós-menopausa (23). Além disso, há evidências de um grande estudo recente (n = 27,007), que a relação cintura-quadril adiciona informações prognósticas sobre o risco cardiovascular em mulheres em todos os níveis de IMC e homens com peso normal (24). No presente estudo, observamos uma forte correlação positiva corrigida pelo sexo entre a relação cintura-quadril e o volume de substância branca. Isso sugere que a substância branca cerebral pode estar mais relacionada ao acúmulo de gordura abdominal do que à gordura corporal. per se. Dentro do cérebro, no entanto, o grande tamanho total dos clusters sugere que a relação poderia ser mais geral e menos específica da região. Uma interpretação poderia ser que o aumento da gordura visceral está associado ao acúmulo de gordura na mielina central em todo o cérebro.
O presente estudo também demonstrou uma associação positiva entre a concentração sérica de ácidos graxos livres e o volume de substância branca cerebral nos lobos temporais e occipitais esquerdos em indivíduos obesos, e indivíduos obesos mostraram concentrações significativamente maiores de ácidos graxos livres séricos. Portanto, uma explicação para as diferenças de substância branca na obesidade pode ser o metabolismo lipídico anormal e o acúmulo no cérebro. Estudos anteriores com roedores mostraram que o metabolismo hipotalâmico dos ácidos graxos pode modificar o comportamento alimentar e que os níveis hipotalâmicos da aciltransferase-coenzima A gordurosa de cadeia longa podem ser aumentados pela esterificação aumentada de lipídios circulantes ou centrais e / ou pela inibição local de oxidação lipídica (25). As descobertas do presente estudo, juntamente com os resultados de estudos em animais sugerem que o excesso de ácido graxo na obesidade pode resultar em metabolismo lipídico patológico no cérebro, e isso pode ter uma influência sobre o volume da matéria branca do cérebro e função cerebral na regulação dos alimentos ingestão. Por outro lado, embora as diferenças de volume detectadas estejam de acordo com a hipótese do estudo, elas não provam diretamente que a obesidade é acompanhada pelo acúmulo de gordura no cérebro. Para confirmar a hipótese, estudos futuros devem fornecer mais evidências de que o metabolismo do ácido graxo cerebral é alterado na obesidade em humanos.
Deve-se notar que, embora a VBM possa detectar com precisão as mudanças regionais de volume, ela não fornece nenhuma pista sobre o agente causador. A expansão do volume da matéria branca na obesidade não está necessariamente relacionada ao tecido adiposo ou à mielina. Em teoria, o estado de hidratação individual poderia influenciar o volume de substância branca, pois foi relatado que a falta de ingestão de líquidos para 16 h diminui o volume cerebral em 0.55% (26). No entanto, indivíduos magros e obesos seguiram instruções idênticas de jejum antes da ressonância magnética e tinham valores normais (e semelhantes) de hematócrito no sangue (média 41% no grupo magro, 42% no grupo obeso). Em segundo lugar, os resultados foram regionalmente seletivos e localizados predominantemente em regiões cerebrais basais. Na parte de intervenção, os indivíduos obesos foram submetidos a dieta normocalórica 1-wk antes da segunda ressonância magnética, que presumivelmente normalizou o equilíbrio de fluidos. Eles também tinham valores normais de hematócrito no sangue antes e depois da dieta (39 vs 37%, respectivamente), sugerindo que não houve mudanças significativas no estado de hidratação.
Sabe-se que a dieta melhora a sensibilidade à insulina eo perfil lipídico plasmático (14), prevenindo comorbidades associadas à obesidade. Efeitos da dieta na estrutura cerebral não foram estudados anteriormente. A diminuição da matéria branca induzida pela dieta na parte II do presente estudo, combinada com os resultados da parte I, sugere que tanto o ganho de peso crônico como a rápida perda de peso estão ligados à substância branca do cérebro. Foi além do escopo deste estudo investigar o significado clínico das alterações do volume da substância branca na obesidade. Não podemos responder se as alterações estruturais do cérebro relatadas são primárias ou secundárias. No entanto, com base na localização dos achados na substância branca rica em mielina (com a preservação da substância cinzenta), especulamos que as alterações demonstradas são secundárias, refletindo o acúmulo de gordura. Não foi possível correlacionar as alterações da substância branca na dieta com as alterações nas medidas físicas ou metabólicas, embora tenha sido observada uma relação de tendência entre a redução da matéria branca e a perda de gordura visceral abdominal (em relação à gordura esc). Os resultados não sugerem, no entanto, que a alteração da substância branca central seja um evento isolado no ganho de peso e perda de peso, mas que as subpopulações estudadas de indivíduos obesos 30 (parte I) e obesos 16 (parte II) podem ter sido muito pequenas. para análises de correlação com a grande variação. Finalmente, devido a possíveis erros de registro e suavização, é concebível que, embora a grande maioria das diferenças observadas reflita as alterações da substância branca, não se pode excluir que algum sinal de matéria cinzenta seja incluído no sinal total.
Para concluir, apresentamos dados que indicam que a obesidade está associada à expansão do volume da substância branca cerebral. A relação mais significativa foi vista entre a relação cintura-quadril e a massa branca. Na análise longitudinal, os resultados demonstraram retração da substância branca cerebral após dieta de curta duração. Embora estudos epidemiológicos tenham mostrado que o risco de doenças cerebrais degenerativas está aumentado em indivíduos obesos, a significância clínica das alterações da substância branca aqui apresentadas na obesidade e na dieta permanece incerta. Futuros estudos poderiam ser planejados para investigar o papel do acúmulo central de gordura e anormalidades da substância branca na neuropatogênese da degeneração.
Agradecimentos
Agradecemos ao Dr. Paul Maguire (Universidade de Groningen, Groningen, Países Baixos) pela assistência inestimável na análise de imagens. Agradecemos também aos funcionários do Centro de PET de Turku por sua assistência qualificada nos exames.
Notas de rodapé
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Este trabalho foi apoiado pela Academia da Finlândia (Decisão 104334), pelo Hospital Central da Universidade de Turku e pela Fundação da Universidade de Turku.
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Informações de Divulgação: LTH, AV, RP, NK, JOR, PN e VK não têm nada a declarar.
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Publicado pela primeira vez on-line em maio 29, 2007
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Abreviaturas: IMC, índice de massa corporal; FDR, taxa de descoberta falsa; fMRI, ressonância magnética funcional; RM, ressonância magnética; PET, tomografia por emissão de pósitrons; TIV, volume intracraniano total; VBM, morfometria baseada em voxel; VLCD, dieta de muito baixa caloria.
- Receberam Novembro 13, 2006.
- Aceito Maio 23, 2007.
Referências
Artigos citando este artigo