Efeitos do treinamento físico durante a gestação sobre a evolução ponderal, glicemia e colesterolemia de ratos adultos submetidos à desnutrição perinatal

Resumos

The incompatibility of perinatal undernutrition and adequate nutrition during development increases the risk of early onset of non-communicable diseases in adulthood. However, it has been considered that maternal physical activity may attenuate these effects. This study aimed to evaluate the effects of physical training during pregnancy on body weight gain, waist circumference, glycaemia and cholesterolemia in adult offspring submitted to perinatal undernutrition. Female Wistar rats (n = 12) were divided into four groups: control (C, n = 3), trained (T, n = 3), undernourished (D, n = 3) undernourished and trained (T+D, n = 3). During gestation and lactation, D and T+D groups were fed a low protein diet (8% casein) and C and T groups fed a normal protein diet (17% casein). The protocol of moderate physical training was performed on a treadmill (5 days/week, 60 min/day, at 65% of VO2max) and began 4 weeks before pregnancy. At pregnancy, the duration and intensity of training were reduced (5 days/week, 20 min/day, at 30% VO2max) until the 19th prenatal day. At weaning, male pups (CP = 9, TP = 9, DP = 7, T+DP = 9) received standard diet and evaluations took place at 270 days old. Abdominal circumference (AC) was evaluated in relation to body weight. Enzymatic colorimetric method glucose-oxidase/peroxidase and cholesterol-oxidase was used to evaluate fasting glycaemia and cholesterolemia, respectively. Rats from DP group showed high body weight gain during growth, values of CA, glycaemia and cholesterolemia when compared to CP. Concerning the T+DP group,body weight gain was attenuated, and the CA, glycaemia and cholesterolemia were normalized (p<0.05). These results demonstrate that physical training during pregnancy reduces the effects of perinatal undernutrition on some murinometric and biochemical indicators of adult offspring.

phenotypic plasticity; low-protein diet; physical exercise

ARTIGO ORIGINAL

CIÊNCIAS DO EXERCÍCIO E DO ESPORTE

Efeitos do treinamento físico durante a gestação sobre a evolução ponderal, glicemia e colesterolemia de ratos adultos submetidos à desnutrição perinatal

Filippe Falcão-Tebas^I; Amanda Thereza Tobias^I; Adriano Bento-Santos^II; José Antônio dos Santos^II; Diogo Antônio Alves de Vasconcelos^I; Marco Antônio Fidalgo^III; Raul Manhães-de-Castro^I; Carol Góis Leandro^III

^IDepartamento de Nutrição, Universidade Federal de Pernambuco – Recife, Pernambuco

^IIDepartamento de Neuropsiquiatria e Ciências do Comportamento, Universidade Federal de Pernambuco – Recife, Pernambuco

^IIINúcleo de Educação Física e Ciências do Esporte – CAV – Universidade Federal de Pernambuco – Vitória de Santo Antão, Pernambuco

Correspondência

RESUMO

A incompatibilidade entre a desnutrição perinatal e uma nutrição adequada durante o desenvolvimento aumenta o risco de aparecimento precoce de doenças não transmissíveis na vida adulta. Todavia, acredita-se que a atividade física materna possa atenuar estas consequências. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do treinamento físico durante a gestação na evolução ponderal, circunferência abdominal, glicemia e colesterolemia de filhotes adultos submetidos à desnutrição perinatal. Ratas Wistar (n = 12) foram divididas em quatro grupos: controle (C, n = 3), treinada (T, n = 3), desnutrida (D, n = 3) e treinada desnutrida (T+D, n = 3). Durante a gestação e lactação, os grupos D e T+D receberam dieta baixa em proteína (8% caseína) e os grupos C e T receberam dieta normoproteica (caseína a 17%). O protocolo de treinamento físico moderado foi realizado em esteira ergométrica (cinco dias/semana, 60 min/dia, a 65% do VO_2max) e iniciou quatro semanas antes da gestação. Na gestação, a duração e a intensidade do treinamento foram reduzidas (cinco dias/semana, 20 min/dia, a 30% do VO_2max) até o 19º dia pré-natal. Após o desmame, os filhotes (C_F = 9, T_F = 9, D_F = 7, T+D_F = 9) receberam dieta padrão de biotério e foram avaliados aos 270 dias de idade. A circunferência abdominal (CA) foi avaliada relativa ao peso corporal. Para avaliação da glicemia e colesterolemia foi utilizado o método enzimático colorimétrico da glicose-oxidase/peroxidase e da colesterol-oxidase, respectivamente. Ratos do grupo D_F apresentaram um maior ganho de peso corporal ao longo do crescimento, maiores valores de CA, glicemia e colesterolemia quando comparados ao grupo C_F. Para o grupo T+D_F, o ganho de peso foi atenuado, e a CA, a glicemia e a colesterolemia foram normalizadas (p < 0,05). Esses resultados demonstram que o treinamento físico durante a gestação atenua os efeitos da desnutrição perinatal sobre alguns indicadores murinométricos e bioquímicos nos filhotes adultos.

Palavras-chave: plasticidade fenotípica, dieta com baixa proteína, exercício físico.

INTRODUÇÃO

O crescimento e o desenvolvimento do feto dependem de fatores genéticos, hormonais, placentários, do milieu materno e do suprimento adequado de oxigênio e nutrientes¹. Particularmente, o aporte inadequado de nutrientes durante a vida fetal tem sido associado ao baixo peso ao nascer e déficits durante o crescimento e a maturação². Da mesma forma, a incompatibilidade entre a desnutrição durante o período perinatal e a nutrição ao longo da vida pode estar relacionada ao aparecimento de doenças metabólicas². A desnutrição perinatal influencia negativamente o desenvolvimento do sistema nervoso, causa atraso na ontogênese reflexa em ratos lactantes e altera o comportamento alimentar na vida adulta^3,4. Há ainda alterações na morfologia do músculo cardíaco, atraso na aquisição dos padrões normais da atividade locomotora e deficiência nas propriedades contráteis e elásticas do músculo esquelético de ratos adultos^3-7.

O termo "programação", ou "plasticidade fenotípica", tem sido utilizado para explicar que, durante a ontogênese, o desenvolvimento de cada órgão ou sistema passa por uma janela crítica de sensibilidade ou plasticidade, em que fatores ambientais podem gerar ajustes no fenótipo que permanecem ao longo da vida⁸. A atividade física materna induz adaptações fisiológicas durante a gestação envolvendo o crescimento feto-placentário e o aumento da disponibilidade de nutrientes e oxigênio para o feto^9,10. Entretanto, tais efeitos sobre a oxigenação e o crescimento feto-placentário estão diretamente correlacionados com o nível de aptidão física da mãe e em que momento durante a gestação o programa de exercício é realizado¹¹.

De acordo com o American College of Obstetricians and Gynecologists¹², mulheres com gestação de baixo risco podem praticar exercício físico moderado (até 70% do O_2max) e leve (até 40% do O_2max) por cerca de 30 minutos por dia, todos os dias da semana. Contudo, ainda é difícil estabelecer recomendações de percentual de esforço físico durante a gestação uma vez que a intensidade, o tipo e a duração do exercício físico são determinantes para as adaptações fisiológicas na mãe e as repercussões no filho¹³. Estudos epidemiológicos realizados em uma comunidade rural da Índia com mulheres gestantes demonstraram uma relação inversa entre a intensidade do esforço e o peso ao nascer dos filhos^14,15. Em animais, ratas treinadas antes da gestação (cinco dias/semana, 60 min/dia, a 65% do O_2max) com diminuição progressiva do esforço durante a gestação (cinco dias/semana, 30 min/dia, a 40% do O_2max) apresentaram uma menor queda no consumo de oxigênio de repouso¹⁶. Este efeito foi determinante para atenuar os efeitos da desnutrição proteica perinatal relativamente à maturação do sistema nervoso e à taxa de crescimento somático dos filhotes^16,17.

Os estudos que associam o treinamento físico durante a gestação com a hipótese da plasticidade fenotípica ainda são escassos. Da mesma forma que ainda sabe-se pouco sobre as repercussões em longo prazo de um programa de treinamento físico durante a gestação. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do treinamento físico durante a gestação na evolução ponderal, circunferência abdominal, glicemia e colesterolemia de filhotes adultos submetidos à desnutrição perinatal. Nossa hipótese é que o treinamento físico durante a gestação atenua os efeitos da programação induzida pela desnutrição proteica perinatal.

MATERIAIS E MÉTODOS

Animais

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Estudos com Animais do Centro de Ciências Biológicas da UFPE (protocolo nº 23076.049077/2010-80). A manipulação e os cuidados com os animais seguiram as recomendações do Comitê Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA).

Foram utilizadas 12 ratas albinas (60 dias de idade) da linhagem Wistar, com peso corporal entre 180 ± 11g, obtidas da colônia do Departamento de Nutrição da Universidade Federal de Pernambuco. As ratas foram mantidas em biotério de experimentação em condições padronizadas de temperatura de 23ºC ± 1 e iluminação clara das 18:00 às 6:00h, com livre acesso à água e alimentação padrão do biotério (52% carboidratos, 21% proteínas, 4% lipídeos – Nuvilab CR1-Nuvital^®, Curitiba, Paraná, Brasil). As ratas foram divididas em dois grupos experimentais: controle (C, n = 6) e treinada (T, n = 6). O grupo T realizou um programa de treinamento físico moderado em esteira (EP-131^®, Insight Equipments, SP, Brasil)¹⁶ (tabela 1). Após as quatro semanas de treinamento físico, as ratas dos dois grupos foram postas para acasalar (duas fêmeas para um macho). O diagnóstico da gestação foi realizado através do exame de esfregaço vaginal para a presença de espermatozoides¹⁸. Detectada a gestação, metade das ratas de cada grupo (C e T) foi submetida à dieta hipoproteica (caseína a 8%), enquanto que as demais ratas receberam dieta normoproteica (caseína a 17%). As dietas confeccionadas foram isocalóricas, com alteração apenas no conteúdo de proteína¹⁹, sendo formados então os seguintes grupos: controle (C, n = 3, 17% caseína), treinada (T, n = 3, 17% caseína), desnutrida (D, n = 3, 8% caseína) e treinada desnutrida (T+D, n = 3, 8% caseína). O programa de treinamento físico foi mantido ao longo da gestação, até o 19º dia, com diminuição progressiva da intensidade e da duração das sessões (tabela 2). Durante todo o experimento o peso corporal das mães foi acompanhado semanalmente. Na lactação, as mães permaneceram recebendo a dieta experimental à base de caseína e as ninhadas foram ajustadas para seis filhotes por lactente. Após o desmame (aos 22 dias de vida dos filhotes), foram utilizados aleatoriamente três filhotes machos, de cada ninhada. Os filhotes foram alimentados com a dieta padrão do biotério e divididos em quatro grupos de acordo com a manipulação das suas respectivas mães: filhotes de mães controle (C_F, n = 9), filhotes de mães treinadas (T_F, n = 9), filhotes de mães desnutridas (D_F, n = 7) e filhotes de mães treinadas e desnutridas (T+D_F, n = 9).

Protocolo de treinamento físico

Os animais foram previamente adaptados ao biotério de ciclo invertido (durante 15 dias) e à esteira ergométrica por um período de três dias (10 min/dia, com velocidade de 0.3km.h^-1). O protocolo de treinamento físico moderado utilizado consistiu de quatro semanas de treinamento, cinco dias por semana, 60 minutos por dia a 65% do O_2max¹⁶. Na primeira semana houve a adaptação ao treinamento físico, que consistiu em sessões de 20 minutos, divididos em quatro estágios de cinco minutos, durante cinco dias. Após a adaptação o protocolo foi dividido em estágios progressivos em cada sessão: 1) aquecimento (cinco minutos); 2) zona intermediária (10 minutos); 3) zona de treinamento (30 minutos); e 4) período final (cinco minutos) (tabela 1).

No período gestacional, ocorreu a diminuição progressiva na intensidade e na duração do treinamento, que consistiu de três semanas de treinamento, cinco dias por semana, reduzindo para 20 minutos por dia a 30% do O_2max (tabela 2).

Avaliação do peso corporal e do ganho de peso

O peso corporal, expresso em gramas, foi avaliado semanalmente nas mães e mensalmente nos filhotes através de uma balança eletrônica digital – Marte, modelo S-1000, com capacidade máxima de 1.000g e sensibilidade de 0,01g. O percentual de ganho de peso corporal foi calculado tendo como base o peso do desmame, segundo a fórmula: % ganho de peso = [Peso do dia (g) x 100/Peso do desmame (g)] – 100²⁰. A circunferência abdominal foi determinada através da maior circunferência entre a borda superior da crista ilíaca e a última costela e expressa em centímetros²¹.

Avaliação da glicemia e colesterolemia dos filhotes

Após jejum de seis horas, os animais sofreram um corte na extremidade da cauda para coleta do sangue. A glicose e o colesterol séricos (mg.dL^-1) dos filhotes aos 270 dias de idade foram avaliados. As concentrações de glicose sanguínea foram identificadas pelo método enzimático colorimétrico da glicose-oxidase/peroxidase e a leitura através de glicosímetro (Accu Chek Performa^®, Roche Diagnostics). A quantificação da colesterolemia foi realizada por meio método da colesterol-oxidase e analisada por fotometria, sendo os valores calculados através do monitor (Accutrend Colesterol^®, Roche Diagnostics).

ANÁLISE ESTATÍSTICA

Inicialmente, todas as variáveis foram submetidas ao teste de normalidade (Kolmogorov-Smirnov). Ao revelarem normalidade e homogeneidade de variâncias, para comparação de parâmetros das ratas durante o período pré-gestacional, foi utilizado o teste t de Student. Para a análise entre os grupos durante a gestação, o peso dos filhotes ao nascer e durante o seu crescimento e a avaliação dos parâmetros bioquímicos dos animais na idade adulta foi utilizado o ANOVA two-way seguido do teste post hoc de Bonferroni. Os valores estão expressos em média e erro padrão da média (EPM). O nível de significância foi mantido em 5% (p < 0,05) em todos os casos. Toda análise estatística foi realizada utilizando o programa GraphPad Prism^® (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, EUA; versão 5.0 para Windows).

RESULTADOS

As ratas submetidas ao protocolo de treinamento físico moderado apresentaram valores menores de ganho de peso corporal no período pré-gestacional a partir da terceira semana (tabela 3).

Durante a gestação, os grupos foram subdivididos de acordo com a dieta oferecida às mães. As mães que receberam dieta hipoproteica apresentaram um menor ganho de peso corporal a partir da segunda semana de gestação. As mães treinadas que foram desnutridas apresentaram valores menores de ganho de peso corporal na última semana de gestação (tabela 4).

O valor médio do peso ao nascer dos filhotes de mães desnutridas foi menor quando comparado ao controle (C_F = 6,1 ± 0,3; D_F = 4,9 ± 0,3; T_F = 7,1 ± 0,4; T + D_F = 5,9 ± 0,2). O crescimento dos filhotes foi acompanhado desde o desmame até os 270 dias de idade. Os animais provindos de mães desnutridas e treinadas desnutridas apresentaram valores inferiores de peso corporal ao longo do crescimento (figura 1A). Contudo, o ganho de peso relativo ao desmame dos animais desnutridos foi maior a partir do 30º dia de vida, quando comparado ao controle (figura 1B). Embora os animais provindos de mães treinadas desnutridas tenham apresentado maior ganho de peso corporal ao longo do crescimento, estes valores foram inferiores ao grupo desnutrido (figura 1B).

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  29 Maio 2012
• Data do Fascículo
  Fev 2012