Estresse oxidativo e a função endotelial: efeitos do exercício físico associado à lipemia pós-prandial

Krüger, Renata Lopes; Farinha, Juliano Boufleur; Teixeira, Bruno Costa; Reischak-Oliveira, Alvaro

doi:10.1590/1677-5449.01715

Renata Lopes Krüger ^**Correspondência Renata Lopes Krüger University of Calgary – UofC KNB 422, 2500 University Drive NW Calgary, Alberta, Canada T2N 1N4 Tel.: +1.403.220.3497 E-mail: renatalkruger@gmail.com

Universidade de Calgary – UofC, Faculdade de Cinesiologia, Calgary, AL, Canadá.

Juliano Boufleur Farinha

Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Escola de Educação Física, Laboratório de Pesquisa do Exercício, Porto Alegre, RS, Brasil.

Bruno Costa Teixeira

Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Escola de Educação Física, Laboratório de Pesquisa do Exercício, Porto Alegre, RS, Brasil.

Universidade Integrada do Alto Uruguai e das Missões – URI, São Luiz Gonzaga, RS, Brasil.

Alvaro Reischak-Oliveira

Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Escola de Educação Física, Laboratório de Pesquisa do Exercício, Porto Alegre, RS, Brasil.

Conflito de interesse: Os autores declararam não haver conflitos de interesse que precisam ser informados.

*Correspondência Renata Lopes Krüger University of Calgary – UofC KNB 422, 2500 University Drive NW Calgary, Alberta, Canada T2N 1N4 Tel.: +1.403.220.3497 E-mail: renatalkruger@gmail.com

Informações sobre os autores RLK - Mestre em Ciências do Movimento Humano pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS); Doutoranda em Cinesiologia na Universidade de Calgary (UofC). JBF - Mestre em Educação Física pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM); Doutorando em Ciências do Movimento Humano pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). BCT - Mestre em Ciências do Movimento Humano; Doutorando em Ciências do Movimento Humano pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). ARO - Doutor em Fisiologia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Contribuições dos autores Concepção e desenho do estudo: RLK, JBF, BCT, ARO Análise e interpretação dos dados: RLK, JBF Coleta de dados: RLK, JBF Redação do artigo: RLK, JBF, BCT Revisão crítica do texto: RLK, JBF, BCT, ARO Aprovação final do artigo*: ARO Análise estatística: N/A. Responsabilidade geral pelo estudo: ARO *Todos os autores leram e aprovaram a versão final submetida ao J. Vasc. Bras.

Figuras (4)
Tabelas (1)

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Figura 1
Organograma com a busca eletrônica manual.

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Figura 2
Produção normal de óxido nítrico (NO) no interior da célula endotelial vascular e no estado de lipemia pós-prandial. O NO é produzido a partir da L-arginina, em uma reação catalisada pela isoforma óxido nítrico sintase derivada do endotélio (eNOS) e dependente de outros fatores, como tetrahidrobiopterina (BH₄). A produção vascular de NO pode ser estimulada pela tensão de cisalhamento produzida pelo fluxo sanguíneo, insulina e acetilcolina (ACh). O NO mantém o vaso sanguíneo em um estado constante de vasodilatação. Quando há aumento da lipemia pós-prandial, o acúmulo de radicais superóxidos (O₂^-), provenientes da oxidação lipídica (β-oxidação), interage com o NO, formando peroxinitrito (ONOO^-), afetando o tônus vascular.

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Figura 3
Processo de formação da placa aterosclerótica. O LDL sofre oxidação gradual até a formação do LDL minimamente modificado (LDL-MM), que pode conter produtos oxidativos de lipídios sem modificação proteica. O LDL somente passa a ser chamado de oxidado (LDL-ox) quando existe modificação da proteína apoB e o LDL perde a afinidade com o seu receptor, tornando-se reconhecido pelo receptor scavenger do macrófago. Como resposta inflamatória, LDL-ox leva à ativação dos monócitos, que são transformados em macrófagos no espaço subendotelial. Conforme os macrófagos começam a fagocitar os lipídios, vão se formando células espumosas, derivadas dos macrófagos, que contêm lipídios principalmente sobre forma de colesterol livre.

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Figura 4
Possíveis benefícios do exercício sobre o estresse oxidativo pós-prandial. Após o consumo de uma refeição hiperlipídica, há aumento dos níveis de lipoproteínas ricas em triglicerídeos (LRTs), que estimulam a produção de citocinas (IL-6 e IL-8) pelos leucócitos e uma maior atividade do Ciclo de Krebs e da cadeia transportadora de elétrons. Por sua vez, os ácidos graxos poliinsaturados provenientes da refeição podem reagir com espécies reativas de oxigênio (EROs) e nitrogênio (ERNs) previamente produzidas, como superóxido (O₂^•-), peróxido de hidrogênio (H₂O₂), radical hidroxila (OH^•) e peroxinitrito (ONOO^-). As EROs oxidam o LDL (LDL-ox) que, por sua vez, é fagocitado pelo macrófago, desencadeando um processo aterosclerótico a longo prazo. O exercício físico pode reduzir os níveis de LRTs e citocinas e também prevenir os danos da lipoperoxidação.

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Tabela 1
Relação dos estudos selecionados que envolveram a análise de marcadores de estresse oxidativo e função endotelial.

Estudo	População	Protocolo de exercício ^* * Em todos os protocolos existia mais uma situação que era o controle, no qual os sujeitos não realizavam exercício físico e permaneciam em repouso.	Lipemia pós-prandial	Estresse oxidativo	Função endotelial
Gill et al.¹⁵15 Gill JM, Al-Mamari A, Ferrell WR, et al. Effects of prior moderate exercise on postprandial metabolism and vascular function in lean and centrally obese men. J Am Coll Cardiol. 2004;44(12):2375-82. http://dx.doi.org/10.1016/j.jacc.2004.09.035. PMid:15607401. http://dx.doi.org/10.1016/j.jacc.2004.09...	Eutróficos de meia-idade (10); Obesos de meia-idade (10)	Subagudo em esteira a 50%; VO_2máx - 90min	↓TG exercício versus controle ↓TG AUC exercício Obesos: ↑TG AUC ↑INS AUC ↑NEFA AUC	NA	= Função microvascular entre grupos; ↑Resposta da ACh de 25% no exercício
Mc Clean et al.²³23 Mc Clean CM, Mc Laughlin J, Burke G, et al. The effect of acute aerobic exercise on pulse wave velocity and oxidative stress following postprandial hypertriglyceridemia in healthy men. Eur J Appl Physiol. 2007;100(2):225-34. http://dx.doi.org/10.1007/s00421-007-0422-y. PMid:17323071. http://dx.doi.org/10.1007/s00421-007-042...	Homens treinados (10)	Agudo em esteira a 60% da FC_max - 1h	↑TG 2 h, 3 h e 4 h ↓TG 3 h e 4 h vesus 2 h no exercício ↓HDL 3 h e 4 h no controle ↑HDL 3 h no exercício = LDL	↑NOx - 4h ↓SOD 2 h e 3 h ↓SOD 3 h controle versus exercício ↑LOOH 2 h, 3 h e 4 h ↓LOOH 3 h exercício versus controle	↑VOP 1 h, 2 h, 3 h e 4 h ↓VOP 3 h e 4 h versus 2 h no exercício
Clegg et al.²⁴24 Clegg M, McClean C, Davison WG, et al. Exercise and postprandial lipaemia: effects on peripheral vascular function, oxidative stress and gastrointestinal transit. Lipids Health Dis. 2007;6(1):30. http://dx.doi.org/10.1186/1476-511X-6-30. PMid:17973988. http://dx.doi.org/10.1186/1476-511X-6-30...	Jovens treinados (8)	Agudo em cicloergômetro a 60% da FC_max - 1h	= TG = HDL = LDL	↑LOOH 2 h e 4 h vesus pré	↑VOP 2 h e 4 h no controle ↓VOP 2 h e 4 h exercício versus 2 h do controle
Silvestre et al.²⁵25 Silvestre R, Kraemer WJ, Quann EE, et al. Effects of exercise at different times on postprandial lipemia and endothelial function. Med Sci Sports Med. 2008;40(2):264-74. PMid:18202576.	Jovens treinados (12)	Subagudo de força e aeróbio por 75 min até 450 Kcal Agudo de força e aeróbio por 75 min até 450 Kcal	↓TG 2 h, 3 h e 4 h exercício versus controle ↓TG AUC exercício versus controle ↑NEFA AUC exercício versus controle ↓INS AUC exercício subagudo versus controle	NA	↑Dilatação 6 h no exercício subagudo (2,2%) e agudo (2,8%) ↑ DAB progressivo no exercício versus controle
Bloomer et al.²⁶26 Bloomer RJ, Cole B, Fisher-Wellman KH. Racial differences in postprandial oxidative stress with and without acute exercise. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2009;19(5):457-72. PMid:19910649.	Afro-americanas (10) Brancas (10)	Agudo em cicloergômetro a 65% FC_max - 45 min	↑TG afro-americanas versus brancas	↑MDA afro-americanas versus brancas ↑H₂O₂ afro-americanas versus brancas = XO	NA
Tyldum et al.²²22 Tyldum GA, Schjerve IE, Tjonna AE, et al. Endothelial dysfunction induced by post-prandial lipemia: complete protection afforded by high-intensity aerobic interval exercise. J Am Coll Cardiol. 2009;53(2):200-6. http://dx.doi.org/10.1016/j.jacc.2008.09.033. PMid:19130989. http://dx.doi.org/10.1016/j.jacc.2008.09...	Homens de meia-idade (8)	Subagudo intervalado em esteira a 85%-90% FC_max Subagudo em esteira a 60%-70% FC_max - 47min até atingir mesmo GC	= TG = HDL	↓TAS 2 h e 4 h no controle ↑TAS 30 min, 2 h e 4 h no intervalado ↑TAS 30 min, 2 h e 4 h intervalado versus controle e caminhada ↑TAS 30 min, 2 h e 4 h caminhada versus controle	↑ DAB 30 min, 2 h e 4 h intervalado versus controle e caminhada ↓DMF 2 h e 4 h no controle ↑DMF 30 min, 2 h e 4 h no intervalado ↑DMF 30 min, 2 h e 4 h caminhada versus controle
Melton et al.²⁷27 Melton CE, Tucker PS, Fisher-Wellman KH, Schilling BK, Bloomer RJ. Acute exercise does not attenuate postprandial oxidative stress in prediabetic women. Phys Sportsmed. 2009;37(1):27-36. http://dx.doi.org/10.3810/PSM.2009.04.1680. PMid:20048485. http://dx.doi.org/10.3810/PSM.2009.04.16...	Mulheres pré-diabéticas (16)	Agudo a 65% da FC_reserva – 45 min	↑TG 1 h-6 h	↓TROLOX 4 h ↑H₂O₂ 1 h-6 h ↑XO 1 h-6 h ↑MDA 1 h-6 h	NA
Jenkins et al.²¹21 Jenkins NT, Landers RQ, Thakkar SR, et al. Prior endurance exercise prevents postprandial lipaemia-induced increases in reactive oxygen species in circulating CD31+ cells. J Physiol. 2011;589(22):5539-53. http://dx.doi.org/10.1113/jphysiol.2011.215277. PMid:21930598. http://dx.doi.org/10.1113/jphysiol.2011....	Jovens treinados (10)	Subagudo em cicloergômetro a 70% VO_2máx	↑TG 3 h e 4 h no controle ↓TG 1 h e 3 h exercício versus controle ↓TG AUC exercício versus controle	↑EROs (CD31⁺/CD14^-/CD34^-) 4 h no controle ↑LDL-Ox 4 h no controle = NO (CD31⁺/CD14^-/CD34^-)	NA
Gabriel et al.²⁰20 Gabriel B, Ratkevicius A, Gray P, Frenneaux MP, Gray SR. High-intensity exercise attenuates postprandial lipaemia and markers of oxidative stress. Clin Sci 2012;123(5):313-21. http://dx.doi.org/10.1042/CS20110600. PMid:22435779. http://dx.doi.org/10.1042/CS20110600...	Jovens ativos (9)	Subagudo em esteira a 7 km/h - 30min Subagudo intervalado em cicloergômetro à 7,5% da MC – 30 s x 4 min de rec	= TG = INS ↓ TG AUC intervalado versus controle	↑ Carbonilas 2 h e 5 h no controle e caminhada ↑TBARS 2 h e 5 h ↓TBARS 2 h e 5 h intervalado versus caminhada e controle	NA
Sedgwick et al.²⁸28 Sedgwick MJ, Morris JG, Nevill ME, Tolfrey K, Nevill A, Barrett LA. Effect of exercise on postprandial endothelial function in adolescent boys. Br J Nutr. 2013;110(2):301-9. http://dx.doi.org/10.1017/S0007114512004977. PMid:23218136. http://dx.doi.org/10.1017/S0007114512004...	Adolescentes (13)	Subagudo intervalado em esteira a 60% VO_2máx – 4 x 60 min	↑TG 1 h, 2 h, 4 h, 4h30 e 6h30 ↓TG AUC exercício versus controle = NS	NA	↓DMF 32% após café da manhã e 24% após almoço no controle ↓DMF 6% após café da manhã e 10% após almoço no exercício
Canale et al.²⁹29 Canale RE, Farney TM, McCarthy CG, Bloomer RJ. Influence of acute exercise of varying intensity and duration on postprandial oxidative stress. Eur J Appl Physiol. 2014;114(9):1913-24. http://dx.doi.org/10.1007/s00421-014-2912-z. PMid:24907974. http://dx.doi.org/10.1007/s00421-014-291...	Jovens treinados (12)	Agudo em cicloergômetro a 70% FC_max - 60min Agudo intervalado em cicloergômetro a 100% W_max - 60 s x 225 s de rec Agudo intervalado em cicloergômetro 200% W_max – 15 s x 116 s de rec	↑TG 2 h e 4 h	↑MDA 2h e 4h ↑H₂O₂ 2h e 4h = GPx ↓CAT 2 h e 4 h ↓SOD 2 h e 4 h ↑TAS intervalado 15 s versus controle e 60 min aeróbio	NA
Sedgwick et al.³⁰30 Sedgwick MJ, Morris JG, Nevill ME, Barrett LA. Effect of repeated sprints on postprandial endothelial function and triacylglycerol concentrations in adolescent boys. J Sports Sci. 2015;33(8):806-16. PMid:25357120.	Adolescentes ativos (14)	Subagudo intervalado em esteira a 70% VO_2máx - 6 x 10 min	↑TG 1 h, 3 h, 4 h, 4h30 e 6h30 ↓TG AUC exercício versus controle = INS	NA	↓DMF 3 h e 6h30 controle versus exercício ↑ DAB 3 h e 6h30 ↑TC 6h30
Augustine et al.³¹31 Augustine J, Tarzia B, Kasprowicz A, Heffernan KS. Effect of a single bout of resistance exercise on arterial stiffness following a high-fat meal. Int J Sports Med. 2014;35(11):894-9. http://dx.doi.org/10.1055/s-0033-1363266. PMid:24886920. http://dx.doi.org/10.1055/s-0033-1363266...	Jovens ativos (10)	Agudo de força	↑ TG pós refeição controle versus exercício = HDL	NA	↓ VOP pós exercício versus pré ↑ VOP pós refeição versus pré no controle

[1] Conflito de interesse: Os autores declararam não haver conflitos de interesse que precisam ser informados.

Brasil

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Estresse oxidativo e a função endotelial: efeitos do exercício físico associado à lipemia pós-prandial

Resumo