Comparação de gordura vegetal hidrogenada e dieta rica em gordura nutricionalmente completa em comportamento de compulsão ao acesso limitado em ratos (2007)

Sumário

1. Introdução

Comportamento de compulsão alimentar representa uma perda de controle sobre a capacidade de terminar uma refeição quando saciada e é um sintoma central de uma alimentação desordenada. De acordo com o Manual Diagnóstico e Estatístico-IV, o transtorno da compulsão alimentar periódica é caracterizado por 'episódios recorrentes de compulsão alimentar' incluindo, mas não limitado a: ingerir uma grande quantidade de comida em duas horas, falta de controle sobre a ingestão de alimentos, ingestão apressada e comer quando não está fisicamente com fome (1). Estresse e dieta são dois fatores que contribuem para esse tipo de transtorno alimentar em humanos e animais. Em particular, quando estressados, os animais com histórias de restrição calórica engajar-se-ão em “compulsão” como o comportamento de ingestão quando apresentados com uma dieta rica em gordura (2, 3, 4). No entanto, trabalhos recentes sugerem que o acesso limitado a uma fonte opcional de gordura dietética isoladamente, independentemente da restrição calórica ou do estresse, pode levar a um padrão de alimentação / descompensação em roedores (5, 6, 7). Esse padrão de alimentação pode ser mantido por longos períodos de tempo e não depende de crises anteriores de privação ou estresse alimentar. Também deve ser notado que este padrão de compulsão particular só foi mostrado após a exposição a uma dieta composta exclusivamente de gordura, isto é, uma dieta que é desprovida de carboidratos e proteínas. Neste modelo, os animais mantidos em ad libitum dieta padrão para roedores e dado acesso intermitente (aproximadamente a cada 3 dias) à gordura vegetal hidrogenada (Crisco) apresentar um excesso de consumo calórico em relação aos animais de controlo alimentados com alimentos e animais que recebem um acesso diário ou constante ao encurtamento (5). É importante ressaltar que “compulsão” neste caso é definido como o aumento da ingestão calórica do grupo de acesso intermitente acima e além da ingestão calórica do grupo controle com acesso ao mesmo encurtamento pelo mesmo período de tempo.

Um fator importante que contribui para o desenvolvimento deste padrão de alimentação é a freqüência em que os animais têm acesso à fonte dietética opcional. Em particular, os animais que recebem acesso diário limitado ao encurtamento de vegetais não exibem o padrão de alimentação compulsivo / compensador; este padrão alimentar só surge quando os animais recebem acesso intermitente ao encurtamento (5, 8). Desta forma, animais com acesso limitado ao encurtamento de vegetais não só consomem mais calorias do que os animais de controle alimentados com ração, mas também mais do que os animais que recebem acesso diário ao encurtamento de vegetais durante o período de alimentação restrita. Além disso, os animais que recebem acesso intermitente ao encurtamento de vegetais irão sub consumir sua dieta padrão para compensar a carga calórica aumentada obtida durante o período de alimentação restrita. Como os animais nesse paradigma se envolvem continuamente em episódios de hiperfagia que resultam em um padrão comportamental de alimentação compensatório / compensatório, foi sugerido que este é um modelo suficiente para estudar o comportamento de compulsão alimentar.

Embora esteja claro que esse tipo de regime de alimentação produz um padrão comportamental semelhante ao relatado em transtornos alimentares humanos, não está claro se os alimentos ricos em gordura nutricionalmente completos são suficientes para induzir esse comportamento ou se alterar a freqüência ea duração da exposição ao alimento opcional. A fonte de gordura produzirá diferenças no padrão de alimentação compulsiva / compensada. Estudos prévios descreviam apenas o modelo de compulsão alimentar / compensatória quando os animais recebiam acesso intermitente a uma fonte opcional de gordura composta exclusivamente por gordura (Crisco), mas não investigaram fontes nutricionalmente completas de gordura dietética e sua capacidade de induzir esse comportamento (5, 7). Como os seres humanos raramente, ou nunca, consomem gordura pura, é importante determinar se uma dieta nutricionalmente completa e rica em gordura também é capaz de induzir esse padrão de alimentação sem os fatores de estresse ou restrição calórica. Além disso, poucos estudos investigaram o impacto que esse regime específico de alimentação tem sobre o peso corporal, a composição corporal e o perfil endócrino dos animais após exposição prolongada a esse regime de alimentação (4). Portanto, um objetivo adicional deste estudo foi descrever tanto o padrão de alimentação temporal como as consequências metabólicas após a exposição a este sistema modelo. Em particular, não está claro se os animais exibirão esse tipo de comportamento alimentar quando receberem acesso limitado a uma dieta rica em gorduras nutricionalmente alternativa. Como a maioria das dietas ocidentais é rica em macronutrientes além da gordura, é importante determinar se o acesso limitado a uma dieta rica em gorduras de nutrientes mistos é suficiente para produzir esse padrão de comportamento alimentar. Além disso, relatos anteriores utilizando este protocolo de acesso limitado ao encurtamento de legumes relatam que não há diferenças significativas no peso corporal em relação aos animais de controle alimentados com ração (9), o que pode ser devido, em parte, à composição da gordura dietética utilizada. Além disso, embora esse protocolo de acesso limitado não produza diferenças no peso corporal total, não está claro se esse regime é capaz de alterar a composição corporal ou sinais de adiposidade críticos para o controle central da alimentação homeostática, ou como a frequência e duração da exposição a esse regime podem afetam o padrão de compensação que acompanha o aumento da carga calórica. Assim, outro objetivo do presente estudo foi avaliar este padrão de alimentação compulsivo / compensador, estendendo a duração do regime de alimentação de acesso limitado para um total de 60 dias, alterando a frequência em que os animais foram expostos ao protocolo de acesso limitado, bem como teste de uma fonte alternativa de gordura dietética usada para produzir este padrão comportamental de alimentação. Como tanto a composição corporal quanto os hormônios circulantes do plasma são conhecidos por serem importantes fatores predisponentes para a síndrome metabólica, outro objetivo deste estudo foi determinar se o comportamento de compulsão / compensação altera a composição corporal ou os níveis plasmáticos de leptina. Aqui estamos testando a hipótese de que uma dieta rica em gordura, mas também repleta de proteínas e carboidratos, será suficiente para produzir um padrão de alimentação compulsivo / compensador, ao mesmo tempo em que altera o peso corporal e a composição corporal dos animais. Além disso, prevemos que animais com acesso limitado a uma dieta rica em gorduras terão maior adiposidade corporal e peso corporal, além de exibirem um padrão de alimentação compulsivo / compensador.

2. Métodos

3. Resultados

Ingestão de alimentos 3.1

O acesso restrito à dieta Crisco ou HFD produziu um padrão de compulsão alimentar / compensação em relação aos animais de controle. Esse padrão se desenvolveu em ambos os grupos (Cris3D e HFD3D) na primeira semana do protocolo de acesso restrito e persistiu por até dois meses após o início do estudo. Em ambos os grupos Cris3D e HFD3D, este padrão começou logo no dia 3 em animais que receberam Crisco (Cris3D vs. CNTRL, p <0.05) e dia 6 em animais que receberam HFD (HFD3D vs. CNTRL, p <0.05) e persistiu até dia 61 (Figura 1). Não houve diferenças na ingestão de energia entre os grupos controle e acesso diário (CrisED ou HFDED) em qualquer momento testado. Os kcal médios consumidos diariamente de Crisco ou HFD não diferiram entre os grupos que receberam a dieta teste todos os dias (CrisED, HFDED) ou aqueles que receberam a dieta a cada três dias (Cris3D, HFD3D). Além disso, os kcal acumulados consumidos durante o regime de alimentação diária 60 não diferiram entre os grupos (Figura 2).

 

Figura 1

Ingestão calórica média ao longo de 60 dias em animais recebendo acesso diário ou intermitente a A) Crisco ou B) dieta rica em gordura, p <0.05.

 

Figura 2

Ingestão calórica acumulada de controle, bem como grupos HFD ou Crisco durante o último regime de alimentação restrita em animais que recebem acesso diário e intermitente a Crisco, dieta rica em gordura ou ração.

Os grupos que receberam Crisco ou HFD a cada três dias compensaram sua alta ingestão de calorias por consumirem menos kcal da ração imediatamente após cada sessão de binge em comparação aos animais de controle. Esse efeito foi aparente na primeira semana do estudo, mostrado em Figura 1. Figura 3 representa a quantidade total de quilocalorias consumidas durante a sessão de alimentação restrita de duas horas obtida apenas da dieta de teste (HFD ou Crisco) na última sessão de “compulsão” do regime de alimentação de dois meses. ANOVA revelou um efeito principal do grupo (F (1, 37) = 17.86, p <05). Em particular, os animais que recebem acesso diário de duas horas a Crisco ou HFD, bem como acesso intermitente, exibiram ingestão calórica aumentada durante o regime de alimentação de duas horas em relação aos animais de controle (todos os p's <05, testes post-hoc de LSD). Além disso, os animais que receberam exposição diária ao Crisco (CrisED) consumiram significativamente mais calorias durante o período de alimentação de duas horas em comparação com os animais que receberam Crisco a cada três dias (p <0.05). Embora os animais recebendo acesso limitado ao HFD a cada três dias (HFD3D) parecessem consumir mais quilocalorias durante os regimes de alimentação restrita de duas horas em comparação com suas contrapartes diárias (HFDED), este efeito não foi estatisticamente significativo.

 

Figura 3

Ingestão calórica média durante o período de alimentação restrita de duas horas no dia 60 em animais que recebem acesso diário e intermitente a dieta Crisco ou rica em gordura. "^* ”= P <0.05 em relação aos animais Crisco ED. “#” = P ...

Peso corporal 3.2

Figura 4 representa o peso corporal total para cada grupo medido na conclusão do estudo. Após 60 dias do protocolo de acesso restrito, não houve diferenças no peso corporal entre os cinco grupos empregados no estudo.

 

Figura 4

Peso corporal médio de todos os grupos após 61 dias do regime de alimentação com acesso restrito, p <0.05 em relação aos animais controle.

Análise de Composição Corporal 3.3

Figura 5 descreve a porcentagem de gordura corporal de todos os quatro grupos, medida por NMR na conclusão do estudo. Houve efeito principal do grupo (F (1, 37) = 6.83, p <0.01) em relação à composição corporal. Especificamente, ambos os grupos que receberam ad lib o acesso ao Crisco (CrisED) ou dieta rica em gordura (HFDED) todos os dias teve um maior percentual de gordura corporal em relação aos animais controle na conclusão do estudo (CrisED vs. CNTRL, p <0.05; HFDED vs. CNTRL, p <0.05 ) Além disso, o HFD3D apresentou maior porcentagem de gordura corporal em relação aos animais controle (p <0.05). O grupo que recebeu acesso restrito ao Crisco não diferiu dos controles em relação à porcentagem de gordura corporal total medida por NMR.

 

Figura 5

% De tecido adiposo de todos os grupos após 60 dias do regime de alimentação de acesso restrito, “*” = p <0.05 em relação aos animais controle.

Leptina Plasmática 3.4

Figura 6 descreve os níveis de leptina no plasma em cada grupo de animais obtidos na conclusão da experiência. ANOVA rendeu um efeito principal de grupo (F (1, 16) = 4.47, p <0.01). Apenas os animais que receberam acesso restrito a Crisco a cada dia exibiram níveis elevados de leptina no plasma em comparação com os animais de controle (p <0.05).

 

Figura 6

Níveis médios de leptina no plasma de todos os grupos 24 horas após o último dia do regime de alimentação com acesso restrito de 8 semanas, p <0.05.

4. Discussão

Há três descobertas significativas a serem relatadas no presente estudo. A primeira é que um tipo de comportamento de alimentação compulsivo / compensatório pode ser provocado pelo acesso restrito a uma dieta rica em gordura nutricionalmente completa, bem como ao encurtamento de vegetais. Embora a gordura vegetal contivesse significativamente mais energia do que a dieta rica em gordura, ambas as dietas levaram a um comportamento de ingestão de compulsão semelhante em relação aos animais de controle alimentados com comida. Isso é significativo devido ao fato de que as dietas ocidentais consumidas durante a compulsão alimentar humana são compostas de nutrientes mistos além da gordura e sugerem que dietas de alta energia não são necessárias para provocar comportamento de compulsão alimentar. Assim, o regime de dieta rica em gordura usado aqui pode representar um modelo clinicamente mais relevante para estudar a compulsão alimentar humana. Outro achado importante deste estudo é que a alteração da frequência do protocolo de acesso limitado produz mudanças no padrão temporal do fenômeno de compulsão alimentar / compensação. Em particular, os animais do nosso estudo pareciam comer em excesso como consequência do binging no dia anterior, em vez de antecipar uma oportunidade futura de comer em excesso. O terceiro achado significativo deste estudo é que a extensão do período de tempo dos regimes de alimentação restritos usados ​​aqui produziu alterações significativas na composição corporal, bem como sinais de adiposidade circulantes, sem alterar o peso corporal total. Como o conteúdo de gordura se correlaciona diretamente com os níveis circulantes de leptina, as mudanças relatadas aqui representam um conjunto significativo de consequências metabólicas para os indivíduos que praticam o comportamento alimentar de "compulsão alimentar". Assim, é possível que o modelo descrito possa ser usado para examinar as dissociações do peso corporal a partir de perturbações endócrinas e composição corporal.

Deve-se notar que, embora esses resultados, em grande parte, reproduzam aqueles relatados anteriormente usando regimes de alimentação de acesso limitado, este estudo diferiu de várias maneiras em comparação com o protocolo de acesso limitado desenvolvido e relatado anteriormente por Corwin e colaboradores (5,6,7). Primeiro, foram utilizados ratos Long-Evans machos em vez da estirpe Sprague-Dawley e o período de acesso à hora 2 foi dado no meio do ciclo de luz, em vez de duas horas antes das luzes apagadas. Ao usar nosso regime de acesso 2-hora, um pesquisador entraria na sala para fornecer a dieta de teste durante o período quiescente, o que provocou pequenos ataques de alimentação. Isso pode ser responsável pela maior variabilidade nos grupos ED e controle, em comparação com os dados relatados anteriormente. O ponto de tempo usado neste estudo foi escolhido para imitar mais de perto um período de compulsão que ocorreria fora de uma sessão de ingestão normal, pois os ratos normalmente se alimentam durante seu ciclo escuro. O estudo atual também foi estendido por mais dias 30, a fim de examinar o peso corporal e as alterações de composição.

Como mencionado acima, o acesso limitado a 2-hora para Crisco e HFD produziu um modelo de compensação de compulsão nos grupos Cris3D e HFD3D, mas não o CrisED ou o HFDED. Esse padrão surgiu na primeira semana e tornou-se mais pronunciado ao longo da duração do experimento, o que é semelhante ao trabalho relatado anteriormente usando um protocolo de acesso limitado (8, 9). A exposição a alimentos saborosos ou estresse é capaz de provocar o comportamento de ingestão compulsiva em roedores com uma história de restrição calórica do passado quando expostos a uma dieta rica em gordura nutricionalmente completa semelhante à usada neste estudo (2, 3, 4). No entanto, neste estudo, o acesso intermitente à dieta rica em gordura nutricionalmente completa foi suficiente para induzir a alimentação do tipo compulsivo em animais que nunca tinham sido restringidos ou estressados. Embora o estresse e a dieta sejam dois preditores conhecidos de ingestão excessiva de alimentos ricos em gordura, esses dados sugerem que eles não são obrigados a induzir transtornos alimentares. Uma implicação disso é que a frequência de alimentação e a exposição poderiam ser determinantes igualmente fortes para o comportamento de ingestão compulsiva. Além disso, é claro que os animais que recebem diariamente acesso a Crisco ou HFD, que são drasticamente diferentes em conteúdo energético, são capazes de manter uma ingestão calórica estável, limitando as calorias obtidas do alimento. Uma forma de conseguir isso é através de sistemas de detecção calórica periférica ou central que monitoram a quantidade total de calorias ingeridas durante um determinado episódio alimentar. Assim, a capacidade de ambos os grupos consumirem a mesma quantidade de calorias de duas dietas com diferentes conteúdos calóricos pode ser regulada por um sistema que possa sentir as calorias ingeridas em tempo real e então ajustar a ingestão futura de acordo regulando os mecanismos periféricos. Embora o papel deste tipo de regulação durante o comportamento de compulsão alimentar ainda não tenha sido descrito, é possível que o paradigma de alimentação usado aqui possa ser útil na elucidação de tais mecanismos colocados em prática para detectar carga calórica geral além do volume calórico total.

Neste estudo, no entanto, o acesso intermitente a Crisco ou uma dieta rica em gordura não levou a uma compensação na quantidade de comida consumida antes de qualquer sessão de compulsão alimentar; na verdade, a compensação ocorreu apenas após uma sessão de compulsão nos dois grupos testados. Ambos os grupos receberam a dieta teste a cada três dias no dia imediatamente após a exposição da dieta teste, e o grupo exposto à dieta rica em gordura pareceu ingerir mais freqüentemente durante o regime de alimentação de sessenta dias do que o grupo recebendo gordura vegetal. É possível que essa diferença na alimentação insuficiente observada entre os dois grupos de três dias após uma sessão de compulsão particular possa ser explicada pela deficiência de micronutrientes. Desta forma, a ingestão compulsiva dos animais na dieta teste nutricionalmente completa pode ter sido mais saciada enquanto os animais que receberam a dieta teste eram compostos exclusivamente por gordura (deficientes em proteínas e carboidratos, tabela 1.) não foram, talvez devido a um desequilíbrio de micronutrientes experimentado no próprio dia de binge. No entanto, o ponto de ênfase é que tanto uma dieta nutricionalmente completa quanto apenas gordura produz um fenótipo de embriaguez, acompanhado de subestimativa como conseqüência, mas não na preparação para um futuro episódio de compulsão alimentar, e esse efeito pode ser provocado pela alteração da freqüência de exposição dietética.

 

tabela 1

Composição dietética da dieta de manteiga gorda alta, e Crisco.

Comer descontroladamente quando as reservas de energia são satisfeitas é um componente definidor do comportamento de compulsão alimentar (DSM-IV) e pode ser iniciado pela exposição a sinais ambientais agudos que predizem a exposição a uma fonte de alimento 'proibido' (9). No entanto, nossos dados sugerem que animais que recebem acesso previsível e intermitente a Crisco ou HFD consumam calorias em dias sem acesso (dias em que não há acesso à dieta teste) como reação ao aumento da carga calórica em vez de um preditor de isto. Este efeito estava presente em ambos os grupos que receberam a dieta teste de alto teor de gordura (Crisco ou HFD), e apoia a alegação de que a compensação em antecipação da fonte alimentar opcional pode ser atribuída à frequência de exposição à dieta teste em vez de um reflexo da capacidade dos animais de prever uma determinada sessão de "compulsão" (8,9).

Este estudo também foi projetado para examinar as mudanças na alimentação, assim como as mudanças gerais na composição corporal, como resultado da exposição prolongada a um protocolo de acesso limitado de uma dieta Crisco ou rica em gordura. Como mencionado anteriormente, não houve diferenças no peso corporal absoluto entre os grupos; no entanto, a extensão do regime de alimentação de acesso restrito a 60 dias produziu diferenças na composição corporal. Em particular, houve um aumento na composição geral de gordura que foi consistente com ambos os grupos ED. Além disso, o grupo que recebeu acesso intermitente à dieta rica em gordura também mostrou um aumento geral no teor de gordura na conclusão do estudo. Esse efeito esteve ausente no grupo que recebeu acesso intermitente ao Crisco e pode ser atribuído aos demais macronutrientes contidos na dieta hiperlipídica. Embora ambos os grupos que receberam o regime de alimentação com refeição com DHF apresentassem aumentos na adiposidade corporal, juntamente com o grupo de acesso diário ao grupo Crisco, apenas o acesso diário ao Crisco resultou no aumento da leptina plasmática. Amostras de plasma foram coletadas um dia após a última sessão de compulsão, uma vez que os grupos DH estavam sob alimentação em comparação com os animais controle. Investigações prévias de roedores e humanos relataram diminuição da leptina plasmática em jejum (10, 11, 12). Assim, é possível que a diminuição da leptina plasmática nos grupos HFD seja um resultado de restrição calórica temporária ou que o ponto temporal escolhido aqui para examinar a leptina plasmática nestes grupos fosse muito cedo para detectar uma mudança usando este regime de alimentação de acesso restrito.

Em resumo, esses dados sugerem que uma dieta rica em gordura nutricionalmente completa é capaz de provocar um padrão de alimentação compulsivo / compensador. Em conjunto, esses dados apóiam a ideia de que os centros reguladores que controlam a ingestão de alimentos e a composição corporal podem ser dissociados no modelo de compulsão / compensação. Essa dissociação implica os efeitos da desordem alimentar em outras patologias, como a síndrome metabólica, e é consistente com dados clínicos relatando que o comportamento de compulsão alimentar pode preceder o início do ganho de peso em humanos jovens (18). Porque relatos anteriores sugerem uma relação direta entre obesidade, síndrome metabólica e gordura visceral,14, 15, 16) este modelo pode permitir a possibilidade de estudar alterações endócrinas isoladas do ganho de peso total. Além disso, porque os seres humanos muitas vezes experimentam padrões de alimentação do tipo "compulsivo" por longos períodos de tempo (17) o protocolo empregado aqui pode ser usado para imitar mais de perto o comportamento de compulsão alimentar humana. Um exame das alterações de expressão em neuropeptídeos que regulam o início e término da refeição, além dos efeitos do comportamento prolongado do tipo "compulsão" na motivação geral e processos recompensadores são necessários para entender mais completamente as conseqüências da desordem alimentar e talvez elucidar possíveis mecanismos que ajuda no tratamento desta desordem.

Notas de rodapé

Referências