UNIVERSIDADE
CATÓLICA DE
BRASÍLIA
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
STRICTO SENSU EM EDUCAÇÃO FÍSICA
Doutorado
ASSOCIAÇÃO DO GENÓTIPO DA APOLIPOPROTEÍNA E E DIFERENTES INTENSIDADES DE EXERCÍCIO NA LIPEMIA PÓS-PRANDIAL DE
HOMENS JOVENS
Autor: Aparecido Pimentel Ferreira
Orientadora: Prof. Dra. Nanci Maria de França
Co-orientador: Dr. Otávio de Toledo Nóbrega
APARECIDO PIMENTEL FERREIRA
ASSOCIAÇÃO DO GENÓTIPO DA APOLIPOPROTEÍNA E E DIFERENTES INTENSIDADES DE EXERCÍCIO NA LIPEMIA PÓS-PRANDIAL DE
HOMENS JOVENS
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física da Universidade Católica de Brasília (UCB) como requisito para obtenção do título de doutor em Educação Física
Orientadora: Dra. Nanci Maria de França
Co-orientador: Dr. Otávio de Toledo Nóbrega
Folha de Aprovação
Tese de autoria de Aparecido Pimentel Ferreira, intitulada Associação do genótipo da apolipoproteína E e diferentes intensidades de exercício na lipemia pós-prandial de homens jovens, apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Doutor em Educação Física, no Programa de Pós-Graduação em Atividade Física e Saúde da Universidade Católica de Brasília, em 30 de abril de 2010, defendida e aprovada pela banca examinadora abaixo assinada:
__________________________________________________ Prof. Dra. Nanci Maria de França
Orientadora – Universidade Católica de Brasília (UCB)
__________________________________________________ Prof. Dr. Otávio de Toledo Nóbrega
Co-orientador – Universidade de Brasília (UnB)
__________________________________________________ Prof. Dr. Edilson Serpeloni Cyrino
Membro externo – Universidade Estadual de Londrina (UEL)
__________________________________________________ Prof. Dr. Martim Botaro
Membro externo – Universidade de Brasília (UnB)
__________________________________________________ Prof. Dr. Herbert Gustavo Simões
DEDICATÓRIA
! !! !
" # $
" # $
" # $
" # $ """"
# " "
# " "
# " "
# " "
% & !
% & !
% & !
% & !
# ! # ! # ! # ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !!!! #### '('('('( )'*')'*')'*')'*'! +! +! +! + ,,,, ---- !!!! ! . ! # ! . ! # ! . ! # ! . ! #
/ ! 0
/ ! 0
/ ! 0
/ ! 0
AGRADECIMENTOS
! - !
. ! - . !
. ! #
$ ! # "
" " 1
" #
! # !
# " 2 2
. 3
. ! # 4
# " # " $
"
!
5 + ! ! $
! $ 2 # . 1
" " !
1 ! #
! $ .6
7 1
! 1 " !
! #
6 ! " 7 52 ! #
0 !
" # " $
1 !
# $
2 8 & 5!
# 2 ! #
$ 2 0 ! " 0 # ! #
$ .
& 8 ! 9 2
8 ! 0 #
# "
" : ;
9 2 " ! % " %2 " ! " 7 !
+ 8 " ! + < !
% 8 < % 9 1 <
=
< " 8 > , /.
# ! ! !
2/ " 1
? "
? " ! #
" $ : ; !
@ ! + ! + ! + ! + + A !
8 ! + < ! + " ! + ! + & !
B ! + ; + <
+ !
!
" & . ! + < 8 A!
1
#
0 ! :
C , !
" /. # $ "
! " "
" "
+ 7 ; % 9- , ! "
# " # " !
+ & ; + % , ! "
$ # & . !
1 0 !
81 ; + , $ ! /
# #
" ! !
$
; + , ! " 1
0
+ 81 < . , !
! ! / #
" 1 2
+ + ; , " "
! "
#
% , ! !
# " 1 ! 0 #
" # 1 "
" ! # 1 " !
" " # $
! "
! # ! #
D ! #
!
. 1 # 1 0 !
" % 9 E $ F!
1 "
! 1 2 #
" " 0 # 1 ! # 1
/ : + ; 8 !
! ! + ! C . ! ! 8 1! 9 !
< ! ! C ! ! 8 ! 4 ! ;G
" ? " #
# # ! 0 #
RESUMO
Introdução: a lipemia pós-prandial (LPP) se refere a uma série de eventos metabólicos relacionados ao aumento na concentração dos lipídios circulantes, ocorridos após a ingestão de gorduras. Constitui uma indireta estimulação aterogênica, uma vez que promove a formação de placas ateroscleróticas através da parede das artérias, estando associada com aumento da coagulação do sangue, disfunção endotelial e aumento da inflamação sistêmica. O exercício físico parece ser uma ferramenta eficiente na atenuação da LPP, no entanto, alguns genes podem modular a resposta da LPP em detrimento ao exercício, como por exemplo, o genótipo da apolipoproteína E (apoE). Objetivos: investigar o efeito da intensidade do exercício aeróbio na LPP de acordo com genótipo da apoE. Materiais e Métodos: a amostra foi constituída por 30 sujeitos com idade média de 23 ± 6,5 anos, em 3 grupos: grupo ε2 (1 sujeito ε2/2 e 9 sujeitos ε2/3), grupo ε3 (10 sujeitos ε3/3) e grupo ε4 (10 sujeitos ε3/4). Após participarem de um teste máximo, compareceram em três dias distintos com 48h de intervalo entre os experimentos para em ordem randomizada realizarem exercício contínuo em velocidade correspondente à 85% do limiar anaeróbio (LA) – EX-CON, exercício intermitente à 115% do LA – EX-INT, ou dia controle. Após o EX-CON e EX-INT até um gasto de 500 kcal, ou dia controle, os avaliados ingeriam uma bebida hiperlipêmica (BH) – 1g gordura/kg, totalizando 9,4% de proteína, 19,6% de carboidrato e 71% de gordura. Foi retirada amostras de sangue antes do exercício e a cada hora após a BH. Foi mensurado triglicerídeo (TG), colesterol total (CT), HDL, LDL, VLDL e insulina. A LPP foi analisada pela cinética das variáveis mensuradas, e pela análise da área sob a curva (ASC). Foi adotado o nível de significância de (p< 0,05). Quando observado diferença significativa em alguma variável, testes de comparações múltiplas LSD e Games-Howell foram conduzidos para identificação de contrastes relevantes entre as médias com e sem distribuição normal respectivamente. A análise estatística foi realizada com o programa SPSS para Windows, versão 11.5. Resultados: ambos EX-CON e EX-INT, foram eficientes na redução da resposta dos valores de TGs na segunda, terceira e quarta hora, bem como na ASC. O VLDL diferiu do controle na segunda hora (EX-CON) e na quarta hora (EX-CON e EX-INT) após a BH. Entre os genótipos da apoE, o TG, HDL e VLDL não diferiram entre os grupos ε2 / ε3 / ε4. Contudo, o CT de uma a três horas, e o LDL nas duas primeiras horas, bem como a ASC de ambos foram significativamente maiores no grupo ε4, quando comparado com o ε2. Na interação da apoE com exercício, verificou-se que no EX-CON, a ASC do CT dos sujeitos ε4 foi maior que o ε2, e no EX-INT, a ASC do CT e o LDL foram maiores no ε4 em relação a ambos (ε2 / ε3). Conclusão: O EX-CON e EX-INT foram eficientes na atenuação da LPP em comparação com o controle no grupo geral. Não houve diferença entre EX-CON e EX-INT. Pessoas pertencentes ao alelo ε4 apresentaram respostas lipêmicas maiores que o ε2. O EX-CON e EX-INT foram eficientes na atenuação da LPP para os grupos ε2 e ε3, sendo que o ε2 foi mais responsivo ao exercício contínuo e moderado e o ε3 ao exercício intermitente e intenso. Na comparação entre grupos, no EX-CON a ASC do CT dos sujeitos ε4 foi maior que o ε2, e no EX-INT, a ASC do CT e o LDL foram maiores no ε4 em relação a ambos ε2 /
ε3.
ABSTRACT
Introduction: Postprandial lipemia (PPL) refers to a series of metabolic events related to the increased concentration of circulating lipids, which occurs after the consumption of fats intake. It is an indirect stimulation of atherosclerosis, since it promotes the formation of atherosclerotic plaques through the wall of the arteries. It is associated with increased blood clotting, endothelial dysfunction and increased systemic inflammation. Exercise appears to be an effective tool in the attenuation or reduction of PPL. However, some genetic polymorphisms may modulate the response of the PPL through the exercise, for example, apolipoprotein E (apoE) genotype. Objectives: To investigate the effect of aerobic exercise intensity on the PPL according to apoE genotype. Materials and Methods: The sample consisted of 30 subjects with a mean age of 22 ± 2.1 years in 3 groups: ε2 (1 subject ε2/2 and 9 subjects ε2/3), group ε3 (10 subjects ε3/3) and group ε4 (10 subjects ε3/4). After participating in a maximal test, the subjects appeared on three different days with a 48h interval between experiments in randomized order to perform continuous exercise at a speed corresponding to 85% of anaerobic threshold (AT) - EX-CON, intermittent exercise at 115% of AT - EX-INT, or a control day. After the EX-CON and EX-INT to an energy expenditure of 500 calories, or control day, subjects consumed a drink fatty (DF) - 1g fat / kg, totaling 9.4% protein, 19.6% carbohydrate and 71% fat. Blood samples were taken before exercise and every hour after the DF. Was measured Triglyceride (TG), total cholesterol (TC), HDL, LDL, VLDL and insulin levels were measured. The PPL was analyzed by the kinetics of the variables measured, and the analysis of the area under the curve (AUC). Observing a significant difference in some variable, LSD and Games-Howell multiple comparison test were conducted to identify relevant contrasts between means with and without normal distribution respectively. Statistical analysis was performed with SPSS for Windows, version 11.5. Results: Both CON-EX and EX-INT, were effective in reducing the levels of TG in the second, third and fourth hours, and the ASC. The VLDL differed from the control in the second hour (EX-CON) and fourth hours (EX-CON and EX-INT) after DF. Among the polymorphisms of apoE, the variables of TG, HDL and VLDL did not differ between groups
ε2 / ε3 / ε4. However, the TC one to three hours, and LDL in the first two hours, and AUC of both were significantly higher in the ε4, when compared with the ε2. In the interaction of apoE with exercise, it was found that the EX-CON, additionally, the AUC of total cholesterol levels of subjects ε4 was higher than ε2, and EX-INT, the ASC of TC and LDL were higher in the ε4 than both (ε2 / ε3). Conclusion: The EX-CON and EX-INT were effective in reducing the PPL compared with the control day in total group. There was no difference between CON-EX and EX-INT. People belonging to the ε4 allele had greater lipid responses that ε2. The EX-CON and EX-INT were effective in reducing the PPL for both groups ε2 / ε3, and ε2 was more responsive to the moderate continuous exercise, and ε3 by intense intermittent exercise. When comparing groups, the AUC of CT of the subjects ε4 was higher than ε2 in EX-CON, and, the ASC of TC and LDL were higher in the ε4 for both ε2 / ε 3 in EX-INT.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Demonstrativo da percepção subjetiva do esforço e do consumo de oxigênio nos experimentos EX-CON e EX-INT.
Figura 2 – Média e desvio padrão do triglicerídeo no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH, nas condições de controle, EX-CON e EX-INT.
Figura 3 – Média e desvio padrão do colesterol total no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH, nas condições de controle, EX-CON e EX-INT.
Figura 4 – Média e desvio padrão do HDL no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH, nas condições de controle, EX-CON e EX-INT.
Figura 5 – Média e desvio padrão do LDL no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH, nas condições de controle, EX-CON e EX-INT.
Figura 6 – Média e desvio padrão do VLDL no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH, nas condições de controle, EX-CON e EX-INT.
Figura 7 – Média e desvio padrão do triglicerídeo no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH na média dos experimentos.
Figura 8 – Média e desvio padrão do colesterol total no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH na média dos experimentos.
Figura 9 – Média e desvio padrão do HDL no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH na média dos experimentos.
Figura 10 – Média e desvio padrão do LDL no momento basal e nas quatro horas após exercício e ingestão da BH na média dos experimentos.
Figura 12 – Média e desvio padrão do triglicerídeo no momento basal e nas quatro horas após a ingestão da BH nos experimentos de controle, EX-CON e EX-INT, estratificado pela apoE.
Figura 13 – Média e desvio padrão do colesterol total no momento basal e nas quatro horas após a BH nos experimentos de controle, EX-CON e EX-INT, estratificado pela apoE.
Figura 14 – Média e desvio padrão do HDL no momento basal e nas quatro horas após a ingestão da BH nos experimentos de controle, EX-CON e EX-INT, estratificado pela apoE.
Figura 15 – Média e desvio padrão do LDL no momento basal e nas quatro horas após a ingestão da BH nos experimentos de controle, EX-CON e EX-INT, estratificado pela apoE.
LISTA DE QUADROS E TABELAS
Quadro 1 – Modelo de genotipagem da apoE em gel de agarose
Quadro 2 – Desenho esquemático do estudo
Tabela 1 – Tabela 1 – Caracterização da amostra (variáveis antropométricas e de desempenho aeróbio).
Tabela 2 – Média e desvio padrão das variáveis relacionadas ao exercício, repouso imediato e a cada hora após a ingestão da bebida hiperlipêmica
Tabela 3 – Média e desvio padrão das variáveis lipêmicas no momento basal, e nas quatro horas nos grupos estratificados pela apoE.
Tabela 4 – Área sob a curva entre o momento basal à quarta hora pós-prandial nos experimentos de controle, EX-CON e EX-INT para o grupo geral.
Tabela 5 – Média e desvio padrão das duas intensidades de exercício de acordo com o genótipo da apoE.
Tabela 6 – Média e desvio padrão dos três experimentos durante o repouso imediato e a cada hora após a ingestão da bebida hiperlipêmica.
Tabela 7 – Área sob a curva da média dos três experimentos de acordo com o genótipo da apoE.
Tabela 8 – Média e desvio padrão das variáveis relacionadas ao EX-CON e EX-INT de acordo com o genótipo da apoE
Tabela 9 – Média e desvio padrão do gasto calórico e do RER durante o repouso imediato e a cada hora após a ingestão da BH nos três experimentos
LISTA DE ABREVIAÇÕES
Apo - apolipoproteína;
ASC - área sob a curva;
ATP - adenosina trifosfato;
BH - bebida hiperlipêmica;
CETP - proteína de transferência de colesterol esterificado;
DCV - doença cardiovascular;
DNA - ácido desoxirribonucleico;
ECG - eletrocardiograma;
EDTA - ácido etilenodiaminotetracético;
EX-COM - exercício contínuo;
EX-INT - exercício intermitente;
FC - freqüência cardíaca;
HDL - lipoproteína de alta densidade;
HMG - hidroxi-metil-glutaril;
IDL - lipoproteína de densidade intermediária;
IPAQ - questionário internacional de atividade física;
LA - limiar anaeróbio;
LCAT - lecitina-colesterol aciltransferase;
LDL - lipoproteína de baixa densidade;
LDL-R - receptor de lipoproteína de baixa densidade;
LPL - lipoproteína lípase;
LPP - lipemia pós-prandial;
PA - pressão arterial;
PSE - percepção subjetiva de esforço;
RER - taxa das trocas respiratórias;
RPM – rotação por minuto;
SDS - sodium dodecul sulfate;
SNP - genótipo de base única;
TCLE - termo de consentimento livre e esclarecido;
TG – triglicerídeos;
UCB - Universidade Católica de Brasília;
VCO2 - volume de dióxido de carbono produzido;
VE – ventilação;
VE/VCO2 - equivalente ventilatório de dióxido de carbono;
VE/VO2 - equivalente ventilatório de oxigênio;
VLDL - lipoproteína de densidade muito baixa;
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 19
2 OBJETIVOS 24
2.1 Objetivo Geral 24
2.2 Objetivos Específicos 24
3 REVISÃO DE LITERATURA 25
3.1 Lipídios e lipoproteínas 25
3.1.1 Colesterol 26
3.1.2 Triglicerídeos 26
3.1.3 Quilomicrons 27
3.1.4 Lipoproteína de densidade muito baixa (VLDL) 28
3.1.5 Lipoproteína de baixa densidade (LDL) 28
3.1.6 Lipoproteína de alta densidade (HDL) 29
3.2 Lipemia pós-prandial 30
3.3 Lipemia pós-prandial e aterosclerose 31
3.4 Aterosclerose 32
3.5 Apolipoproteína E 33
3.5.1 Apolipoproteína E e aterosclerose 35
3.6 Exercício 41
3.6.1 Exercício e lipemia pós-prandial 41
4 MATERIAIS E MÉTODOS 43
4.1 Delineamento da pesquisa 43
4.2 Aspectos éticos 43
4.3 Amostra 43
4.4 Critérios de inclusão no estudo 44
4.5 Procedimentos iniciais do estudo 44
4.5.1 Extração do DNA 44
4.5.2 Quantificação do DNA 45
4.5.3 Amplificação do DNA 46
4.5.4 Genotipagem da apoE 47
4.6 Desenho experimental 48
4.6.1 Teste Incremental e Sessões Experimentais 48
4.7 Descrição dos procedimentos experimentais do estudo 48
4.7.1 Procedimentos Pré-exercício 49
4.7.2 Procedimentos Durante exercício 49
4.7.3 Procedimentos Pós-exercício 50
4.7.4 Desenho esquemático do estudo 51
4.8 Análises das amostras sanguíneas 52
4.8.1 Coleta e armazenagem 52
4.8.2 Dosagens 53
4.9 Composição corporal 53
4.10 VO2 máximo e limiar anaeróbio 54
4.12 Coleta dos gases respiratórios e gasto calórico 56
4.13 Cálculos e tratamento estatístico 57
4.14 Retorno aos avaliados e propriedade das informações 58
5 RESULTADOS 60
5.1 Efeito da intensidade do exercício 61
5.2 Efeito do genótipo 68
5.3 Efeito da intensidade em função do genótipo da apoE 73
6 DISCUSSÃO 85
6.1 Caracterização da Amostra 85
6.2 Efeito da intensidade do exercício 86
6.3 Efeito do genótipo 91
6.3 Efeito da interação entre apoE e exercício 93
6.4 Recomendações 98
6.5 Limitações do estudo 99
7 CONCLUSÃO 101
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 102
1 INTRODUÇÃO
A lipemia pós-prandial (LPP) se refere a uma série de eventos metabólicos
relacionados ao aumento na concentração de lipoproteínas ricas em triglicerídeos (TG),
colesterol, quilomicrons e seus remanescentes, bem como as lipoproteínas de muito baixa
densidade e seus remanescentes, ocorridos após a ingestão de alimentos contendo gorduras
(1).
A exposição regular a elevada LPP constitui uma indireta estimulação
aterogênica, uma vez que promove a formação de placas ateroscleróticas através da parede
das artérias, estando associada com aumento da coagulação do sangue, disfunção endotelial e
aumento da inflamação sistêmica, tornando, portanto, um evento aterogênico (2). O conceito
de que o processo aterosclerótico é um fenômeno pós-prandial foi relatado primeiramente por
Zilversmit 1979 (3), ao demonstrar em animais e em humanos que remanescentes de
quilomicrons e lipoproteína de baixa densidade (LDL) são captadas por células endoteliais,
tendo sua importância clínica confirmada posteriormente (4). A elevada LPP está
freqüentemente presente em pacientes com doença cardiovascular (DCV) prematura, contudo,
em muitos casos constituem um fator de risco cardiovascular escondido, já que, a resposta
anormal da LPP foi observada inclusive em sujeitos normolipêmicos no estado de jejum (5).
Embora muitas das mudanças no metabolismo da LPP sejam de natureza
transitória, a ingestão habitual de três refeições ao longo do dia, comum nos países ocidentais,
significa que os distúrbios metabólicos associados com uma refeição permanecem até outra
refeição ser ingerida. Como resultado, as pessoas podem passar até dois terços do dia no
estado pós-prandial (6).
A diminuição da LPP melhora o perfil aterogênico das lipoproteínas
uma característica multifatorial, dentre eles, destacam-se os ambientais, como atividade física
e dieta e fatores genéticos.
Estudos envolvendo aspectos genéticos tem sido alvo de investigações, que
enfocam principalmente genótipos nos genes que codificam proteínas estruturais, e enzimas
relacionadas com o metabolismo lipídico. Os genótipos são variações freqüentes no ácido
desoxirribonucléico (DNA) que podem representar alterações em uma ou mais bases
nitrogenadas. Essas variações podem ser uma troca de bases nos genótipos de base única
single nucleotide polymorphysm (SNP) ou uma duplicação ou deleção de vários pares de
bases. O caso da apolipoproteína E (apoE) consiste em exemplificação de dois SNPs
consecutivos na fase aberta de leitura do gene, modificando a proteína tanto na sua estrutura
quanto na sua função (International Human Genome Sequencing Consortium, 2001(8).
As apolipoproteínas (apos) possuem várias funções no metabolismo lipídico,
como montagem de partículas (apoB-100 e apoB-48), função ligante a receptores de
membrana que as captam para o interior da célula (apoB-100 e apoE) ou co-fatores
enzimáticos (apoC-II e apoA-I) (9).
Dentre as apos, a apoE merece atenção especial, devido as suas funções no
metabolismo da LPP, no qual destacam-se, a regulação dos lipídios (colesterol e triglicérides),
transporte de lipoproteínas e transporte reverso do colesterol (10) (11) (12). Anil 2007 (13),
afirma que as variações alélicas na apoE, decorrentes dos aminoácidos que diferem suas
isoformas, tem papel chave nas mudanças na estrutura e na função destes alelos, alterando o
metabolismo dos lipídios.
O gene da apoE humano foi mapeado no cromossomo 19 e apresenta-se na
forma de 3 alelos polimórficos: epsilon 2, epsilon 3 (mais freqüente) e epsilon 4, que
entre os alelos parentais. Assim sendo, esses três alelos são responsáveis por seis genótipos,
sendo três homozigóticos (ε2/2, ε3/3, ε4/4), e três heterozigóticos ε2/3, ε3/4 e ε 2/4 (12). Estudos mostram que maiores níveis de colesterol e elevados índices de
mortalidade por doença coronária ocorre em pessoas portadoras do alelo ε4 (14) (15).
Recentemente, Song et al. 2004 (16), em uma meta-análise, envolvendo doentes e controles,
concluíram que, portadores do alelo ε4, tiveram um risco 42% maior para doenças
coronarianas quando comparado ao genótipo ε3/3, enquanto o alelo ε2 não apresentou
nenhuma associação. Em outras populações, a associação entre a presença do alelo ε4 e condições ateroscleróticas foram negativas, como verificado na Grécia (17), e na Espanha
(18). No Brasil, resultados conflitantes foram encontrados, no qual Souza et al. 2007 (19),
encontraram associação negativa do alelo ε4 e DCV, enquanto que Salazar et al. 2000 (20), verificaram o contrário. Song et al. 2004 (16), justificam estas divergências, afirmando que as
diferenças no desenho dos estudos, questões geográficas e étnicas, além da freqüência do
alelo, sexo, potencial gene/gene, bem como interações gene/ambiente podem ter contribuído
para esses resultados conflitantes.
O exercício físico pode ser uma ferramenta eficiente na diminuição da LPP.
Alguns estudos (21) (22), analisaram a influência do exercício crônico na LPP e perceberam
melhoras significativas em decorrência da prática sistemática dos exercícios físicos. A
resposta aguda do exercício resistido também tem sido foco de estudos (2) (23), e tem
mostrado melhoras significativas no metabolismo lipêmico. A utilização de exercício aeróbio,
no entanto, parece ser o foco principal dos pesquisadores em relação a resposta aguda da LPP
(6) (24) (25) (22), todavia, várias formas de prescrição estão sendo testadas, como por
exemplo, a utilização de exercícios contínuos e intermitentes, com intensidades leves,
Katsanos et al. 2004 (26), verificaram que, quando o exercício é concluído uma
hora antes da ingestão de uma refeição rica em gorduras, o exercício físico de intensidade
moderada atenua a LPP, enquanto que o exercício leve, com o mesmo gasto calórico não.
Altena et al. 2004 (27), comparou exercício intermitente com exercício contínuo, com duração
de 30 min, totalizando um gasto de 245kcal, e, verificou que somente o exercício intermitente
proporcionou redução dos valores de TG no período pós-prandial. O benefício do exercício
físico na LPP tem sido documentado, mesmo quando o exercício é realizado de 14 a 18 horas
antes da alimentação rica em gorduras, podendo agir na sua atenuação por até oito horas (28).
Miyashita et al. 2006 (29), por sua vez, analisaram a LPP em 10 homens com idade entre 21 e
32 anos, e testaram, dia controle, exercício intermitente e exercício contínuo, e perceberam
que ambas as sessões de exercícios atenuaram a LPP na cinética de triglicerídeo, analisada
durante sete horas no período pós-prandial.
Entre os motivos que atuam na atenuação da LPP, o maior gasto calórico
decorrente do exercício parece ser um dos principais mecanismos (6), contudo, outros podem
estar agindo na atenuação da LPP, relacionado ao exercício, como por exemplo, o maior
consumo de oxigênio pós-exercício (EPOC), a razão de troca respiratória (RER), a atividade
da lipoproteína lipase (LPL), entre outros (30) (31) (32).
Independentemente do mecanismo envolvido na atenuação da LPP, tem-se
encontrado dados conflitantes envolvendo a prática de exercício e a atenuação da LPP, seja
pela mudança da população estudada, pela intensidade ou volume do exercício escolhido, no
tipo de exercício testado, ou no tempo gasto entre o fim do exercício e a alimentação. Assim,
uma hipótese alternativa no presente estudo envolve a associação do gene da apoE vs
exercício físico, uma vez que tem sido constatado associação do gene da apoE com a LPP,
sugere-se que diferenças oriundas das isoformas da apoE possam explicar melhor a resposta
momento, com o intuito de examinar a associação entre o gene da apoE com as adaptações
agudas induzidas pelo exercício contínuo e intermitente, realizados abaixo e acima do limiar
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Verificar a influência das variantes alélicas do gene da apolipoproteína E sobre
a lipemia pós-prandial após exercício intermitente e contínuo.
2.2 Objetivos Específicos
1 – Investigar o efeito da intensidade do exercício aeróbio sobre a lipemia
pós-prandial.
2 – Comparar a resposta da lipemia pós-prandial em função da variação alélica
do gene da apolipoproteína E.
3 – Verificar o efeito da intensidade do exercício aeróbio sobre a lipemia
3 REVISÃO DE LITERATURA 3.1 Lipídios e lipoproteínas
O lipídio é armazenado em grandes quantidades em dois tecidos importantes
do corpo, o tecido adiposo e o fígado. A principal função do tecido adiposo é o
armazenamento dos TGs até que eles sejam necessários ao suprimento de energia em outras
partes do corpo. As principais funções do fígado no metabolismo dos lipídios são: a) degradar
os ácidos graxos em compostos pequenos para o suprimento de energia; b) sintetizar TGs a
partir dos carboidratos e, em menor grau, das proteínas; e c) sintetizar outros lipídios a partir
dos ácidos graxos (33).
A degradação e a oxidação do ácido graxo ocorrem nas mitocôndrias para
formar grandes quantidades de adenosina trifosfato (ATP). Toda vez que o organismo recebe
uma quantidade maior de carboidratos do que a que pode ser utilizada imediatamente para
energia ou armazenada sob a forma de glicogênio, o excesso é rapidamente convertido em
TGs e, a seguir, armazenado nesta forma no tecido adiposo. O estresse estimula a liberação de
corticotropina pela hipófise anterior, que por sua vez, pode estimular o córtex supra-renal a
secretar quantidades excessivas de glicocorticóides (principalmente cortisol) estimulando a
degradação de lipídios e produção de energia (33).
Os lipídeos biologicamente mais relevantes são: fosfolípides, colesterol, TGs e
ácidos graxos. Os fosfolípides formam a estrutura básica das membranas celulares, o
colesterol é o precursor dos hormônios esteróides, dos ácidos biliares e da vitamina D, além
disso, como constituinte das membranas celulares, o colesterol atua na fluidez destas e na
ativação de enzimas aí situadas. Já os TGs são formados a partir de três ácidos graxos ligados
a uma molécula de glicerol e constituem uma das formas de armazenamento energético mais
importante no organismo, depositados no tecido adiposo e muscular, e transportados no
As lipoproteínas plasmáticas são veículos transportadores de lipídios na
circulação, e são complexos macromoleculares discretamente solúveis em água, com a função
de transportar os TGs e o colesterol dos locais de origem exógena (intestino) e endógena
(fígado), para armazenamento e utilização como fonte de energia (35).
3.1.1 Colesterol
O colesterol é um álcool policíclico de cadeia longa, encontrado nas
membranas celulares, em sua maior parte esterificado e transportado no plasma. Apresenta
como principal função construir e manter as membranas celulares e regular sua fluidez. É
altamente solúvel em lipídios e pouco solúvel em água, sendo capaz de formar ésteres com
ácidos graxos (36).
A maior parte do colesterol do organismo origina-se da síntese (1g/dia),
enquanto que apenas (0,3g/dia) são fornecidos pela dieta. Os tecidos que são capazes de
sintetizar colesterol incluem o fígado, córtex adrenal, pele, intestinos, testículos e aorta. O
colesterol da dieta absorvido no intestino e em companhia com outros lipídios são
incorporados aos quilomicrons e VLDL (37).
O transporte do colesterol dos tecidos periféricos para o fígado é denominado
transporte reverso do colesterol, neste transporte, é importante a ação do complexo ATP
Binding Cassete A1 (ABC-A1) que facilita a extração do colesterol da célula pelas HDL.
3.1.2 Triglicerídeos
Formado pela união de três ácidos graxos a uma molécula de glicerol, os TGs
são utilizados no organismo principalmente para o fornecimento de energia para os processos
Os TGs das lipoproteínas (95%) não podem ser captados intactos pelos tecidos,
pois eles precisam sofrer primeiramente hidrólise por ação da lipoproteína lípase (enzima
localizada na parede dos vasos sangüíneos), para assim ocorrer captação dos ácidos graxos
pelos tecidos (37).
A maior parte da síntese de TGs ocorre no fígado, e aqueles que não são
hidrolisados para a produção de energia, são transportados pelas VLDL até as células
adiposas, para serem armazenados até que haja necessidade de energia (33).
3.1.3 Quilomicrons
Quase todas as gorduras da dieta são absorvidas na linfa intestinal sob a forma
de quilomicrons, transportados até o ducto torácico e lançados no sangue venoso, na junção
das veias jugular e subclávia. Os quilomicrons são gotículas quase puras de TGs, encapadas
por uma fina camada de proteína, que transportam seu conteúdo do intestino delgado até os
depósitos de gordura nos tecidos. A remoção dos TGs dos quilomicrons depende da enzima
LPL, que faz hidrólise dos TGs para ácidos graxos e glicerol. Os quilomicrons
remanescentes, pobres em TGs e ricos em colesterol são então metabolizados no fígado (33).
Após a hidrólise, os ácidos graxos oriundos dos quilomicrons difundem-se
imediatamente no interior das células adiposas. Uma vez no interior destas células, eles são
ressintetizados em TGs, sendo o novo glicerol fornecido pelos processos metabólicos das
células adiposas. Quando os lipídios armazenados nas células adiposas precisam ser utilizados
em outras partes do corpo, geralmente para fornecer energia, devem ser inicialmente
transportados para outros tecidos. Este transporte é feito quase totalmente sob a forma de
ácidos graxos livres, resultantes da hidrólise dos TGs armazenados nas células adiposas,
produzindo novamente ácidos graxos e glicerol. Ao sair das células adiposas, os ácidos graxos
uma ligação frouxa, sendo liberados nas regiões onde houver necessidade. No estado
pós-absortivo, quando não há quilomicrons no sangue, mais de 95% de todos os lipídios no
plasma encontram-se na forma de lipoproteínas, que são partículas muito menores que os
quilomicrons, porém de composição semelhante, contendo misturas de TGs, fosfolipídios e
colesterol (36).
3.1.4 Lipoproteína de densidade muito baixa (VLDL)
A VLDL contém altas concentrações de TGs e moderados de fosfolipídios e
colesterol. É o maior veículo transportador do TG endógeno, incluindo os sintetizados e os
derivados dos estoques de reserva. A remoção da VLDL parece ser similar a dos
quilomicrons, sendo hidrolisados nos tecidos extra-hepáticos pela enzima LPL, sendo que
posteriormente as partículas remanescentes serão metabolizadas pelo fígado (37).
Por ação da LPL, os quilomicrons e as VLDL, progressivamente depletadas
dos TGs, se transformam em remanescentes, também removidos pelo fígado por receptores
específicos. Parte da VLDL dá origem às lipoproteínas de densidade intermediária (IDL), que
são removidas rapidamente do plasma. O processo de catabolismo continua, envolvendo a
ação da lipase hepática e resultando nas LDL, que permanecem por longo tempo no plasma.
Adicionalmente, as VLDL trocam TGs por ésteres de colesterol com as HDL e LDL por
intermédio da ação da proteína de transferência de colesterol esterificado cholesterol ester
transfer protein (CETP).
3.1.5 Lipoproteína de baixa densidade (LDL)
A LDL apresenta relativamente poucos TGs, mas porcentagem muito alta de
das LDL é degradada pelos tecidos hepáticos e os outros 50% pelos tecidos extra-hepáticos
que possuem receptores para apolipoproteínas específicas (35).
A LDL favorece a formação de placas gordurosas nas paredes internas das
artérias, provocando obstrução do fluxo sangüíneo. As LDL são removidas pelo fígado por
meio de receptores. A expressão desses receptores é a principal responsável pelo nível de
colesterol no sangue, e depende da atividade da enzima hidroxi-metil-glutaril (HMG) CoA
redutase, que é a enzima-chave intracelular para síntese do colesterol hepático. As LDL são os
resíduos das VLDL após liberação da maior parte dos TGs no tecido adiposo, deixando
grandes concentrações de fosfolipídios e concentrações moderadas de proteína.
3.1.6 Lipoproteína de alta densidade (HDL)
A HDL contém cerca de 50% de proteína, com concentrações menores de
lipídios. Enquanto a LDL favorece a formação de placas gordurosas nas paredes internas das
artérias, a HDL exerce efeito contrário e funciona como um mecanismo de limpeza,
transportando o colesterol dos tecidos periféricos para o fígado para a metabolização e
excreção (35) (37).
As HDL são sintetizadas em sua maior parte no fígado e minoritariamente nas
células epiteliais do intestino, em concordância com o fato de que a maior parte de
fosfolipídios, do colesterol e lipoproteínas ricas em TGs é sintetizada no fígado, exceto as
lipoproteínas existentes nos quilomicrons.
O principal conteúdo protéico do HDL é representado pelas apoA-I e apoA-II.
O colesterol livre da HDL, recebido das membranas celulares, é esterificado por ação da
lecitina-colesterol aciltransferase (LCAT). A apoA-I, principal proteína da HDL, é co-fator
A HDL também tem outras ações que contribuem para a proteção vascular, tais
como a remoção de lipídeos oxidados da LDL, inibição da fixação de moléculas de adesão e
monócitos ao endotélio e estimulação da liberação de óxido nítrico (34).
3.2 Lipemia pós-prandial
A dislipidemia, hiperlipidemia ou hiperlipoproteinemia é a presença de níveis
elevados ou anormais de lipídios e/ou lipoproteínas no sangue. Geralmente está associado a
uma complexa interação entre múltiplos fatores genéticos e ambientais que determinam suas
concentrações no plasma (38). O termo LPP se refere a uma série de eventos metabólicos
relacionados ao aumento na concentração de lipoproteínas ricas em TGs, colesterol,
quilomicrons e seus remanescentes, e as lipoproteínas de muito baixa densidade e seus
remanescentes, ocorrida após a ingestão de gorduras (1).
Embora muitas das mudanças no metabolismo lipídico pós-prandial sejam de
natureza transitória, a ingestão habitual de alimentos nos países ocidentais de três refeições ao
longo do dia, significa que os distúrbios metabólicos associados com uma refeição
permanecem constantes até outra refeição ser ingerida. Como resultado, as pessoas podem
passar até dois terços do dia no estado pós-prandial (6). A LPP reflete uma medida integrada
da capacidade individual de remoção destes lipídios.
A magnitude da LPP é determinada por vários fatores, como, idade, sexo e
estado lipêmico de jejum. Piores valores de jejum refletem também a incapacidade da
normalização destes valores no estado pós-prandial (39).
Nordestgaard et al. 2007 (40), afirmam que elevados valores de TGs no
período pós-prandial, indicam a presença de lipoproteínas remanescentes e podem promover a
aterosclerose, pois elevados níveis de TGs foram associados com maior risco de infarto do
A alteração do metabolismo dos lipídios ocorre tanto na forma de jejum como
na forma pós-prandial, apesar de a prática clinica utilizar atualmente na maioria dos casos os
valores de jejum. Contudo, as concentrações de lipídios no estado pós-prandial cada vez mais
vêm sendo foco de estudos, e em breve poderá ser incluído na prática clinica. A favor deste
paradigma, pesam dois fatores relevantes, sendo, a comprovação de que a aterosclerose é um
fenômeno pós-prandial, e que geralmente passamos dois terços do dia neste estado
3.3 Lipemia pós-prandial e aterosclerose
O conceito de que o processo aterosclerótico é um fenômeno pós-prandial foi
evidenciado primeiramente a mais de 30 anos (3), quando foi relatado em animais e em
humanos que remanescentes de quilomicrons e LDL são captadas por células endoteliais.
A hiperlipidemia pós-prandial está freqüentemente presente em pacientes com
DCV prematura, constituindo, em muitos casos um fator de risco cardiovascular escondido, já
que resposta anormal da LPP foi observada mesmo em sujeitos normolipidêmicos no jejum
(5). A LPP é considerada um fator de risco independente para aterosclerose e DCV (41),
sendo que pessoas com dietas ricas em gorduras, a parede da artéria pode estar exposta a
maiores valores de TGs por mais tempo (32).
A exposição regular a elevada LPP, com elevados níveis de LDL e baixos
níveis de HDL constituem uma indireta estimulação aterogênica, uma vez que elevada LPP
promovem a formação de placas através da infiltração na parede das artérias por
remanescentes de quilomicrons pós-prandiais e está associada com aumento da coagulação do
sangue, disfunção endotelial e aumento da inflamação sistêmica, tornando portanto, a LPP um
evento aterogênico (2).
Recentes resultados mostram que LPP se relaciona negativamente à função
aterosclerose e aos eventos cardiovasculares. Essas alterações podem revelar um estado de
intolerância às gorduras que já são detectadas em indivíduos saudáveis, antes mesmo que
anormalidades em jejum sejam percebidas (42).
O depósito de lipoproteínas na parede arterial, processo-chave no início da
aterogênese, ocorre de maneira proporcional à concentração dessas lipoproteínas no plasma
(43).
3.4 Aterosclerose
A aterosclerose é um processo dinâmico, evolutivo, que ocorre em resposta à
agressão endotelial. É de origem multifatorial e considerada uma doença inflamatória crônica,
que acomete principalmente a camada íntima de artérias de médio e grande calibre. É a
principal causa de ataques cardíacos e acidentes vasculares cerebrais, responsáveis por cerca
de 50% das mortes nos países ocidentais (44), inclusive no Brasil. Os fatores de risco para
esta doença multifatorial incluem predisposição genética, idade, sexo, tabagismo, hipertensão,
estresse, hábitos alimentares e inatividade física. Está associada com anormalidades lipídicas,
ativação plaquetária, trombose, inflamação, disfunção endotelial, estresse oxidativo e
alterações metabólicas da matriz, entre outros distúrbios (42).
A aterosclerose é freqüentemente considerada como sendo uma forma de
inflamação crônica, que é desencadeada por uma lesão do revestimento endotelial da parede
arterial por muitos fatores de risco, que em seguida, vão provocar alterações na
permeabilidade da parede arterial, aumento da expressão de várias moléculas de adesão da
superfície celular e produção de citocinas (43). Alguns mediadores da inflamação estimulam a
migração e proliferação das células musculares lisas da camada média arterial. Estas, ao
migrarem para a íntima, passam a produzir não só citocinas e fatores de crescimento, como
Essas mudanças na função endotelial levam a um aumento da migração de
monócitos e linfócitos T da circulação para a camada íntima da parede arterial. Após os
monócitos entrarem na íntima, se diferenciam em macrófagos e iniciam o acúmulo de detritos
na célula, modificando a oxidação das lipoproteínas, e, resultando no desenvolvimento de
células lipídicas espumosas. Esta lesão vascular precoce (camada de gordura) avança ainda
mais com a migração e proliferação das células musculares lisas da camada média para a
íntima. A lesão avançada se instala dentro da íntima, onde constituem um rico núcleo lipídico
necrótico, cercado por uma matriz extracelular e coberto por uma capa fibrosa que contém
células musculares lisas. As principais complicações clínicas, como infarto do miocárdio e
acidente vascular cerebral, surgem devido à ruptura de placas e a formação de trombos (43).
A ruptura desta capa expõe material lipídico altamente trombogênico, levando
à formação de um trombo sobrejacente. Este processo, também conhecido por aterotrombose,
é um dos principais determinantes das manifestações clínicas da aterosclerose (34).
Quase metade de todos os seres humanos morre em conseqüência de alguma
complicação de aterosclerose. Cerca de dois terços dessas mortes são provocados por
trombose de uma ou mais artérias coronárias, e, um terço restante, por trombose ou
hemorragia de vasos em outros órgãos do corpo, especialmente o cérebro, rins, fígado, trato
gastrintestinal e membros (33).
3.5 Apolipoproteína E
As apos são compostas por núcleos contendo ésteres de colesterol e TG, ao
redor do qual existe uma superfície polar formada por fosfolipídio, frações solúveis do
colesterol livre e por um componente protéico denominado apo. Apresentam várias funções
apoB-48), função ligante a receptores de membrana que as captam para o interior da célula
(apo B-100 e apoE) ou co-fatores enzimáticos (apoC-II e apoA-I) (36).
A apoE é sintetizada principalmente pelo fígado; e estima-se que 20 a 40% do
total seja produzido por tecidos extra-hepáticos, como as células da glia e os macrófagos
expressando quantidades relativamente altas, e, menor quantidade produzida pelos rins,
adrenais, baço, testículos, músculos, ovários, pulmões, cérebro e pele (10) (44).
O gene da apoE humana foi mapeado no cromossomo 19 e se apresenta na
forma de 3 alelos polimórficos, ε2, ε3 e ε4, que codificam três isoformas da apolipoproteína: epsilon 2, 3 e 4 respectivamente (45). A freqüência dos alelos ε2, ε3 e ε4 é estimada em torno de 11%, 72% e 17% na população em geral, respectivamente (16). O alelo ε3, mais freqüente, se caracteriza pela presença de uma cisteína como resíduo 112 e uma arginina na posição 158;
já ε4 difere do anterior pela substituição da cisteína pela arginina na posição 112, ao passo que o ε2 difere do ε3 por conter uma cisteína no resíduo 158 (46). Indivíduos herdam alelos da apoE por meio de segregação mendeliana simples, com os genótipos sendo resultantes da
combinação aleatório entre os alelos parentais. Assim sendo, esses três alelos são
responsáveis por seis genótipos, sendo três homozigóticos (ε2/2, ε3/3, ε4/4), e três heterozigóticos ε2/3, ε3/4 e ε 2/4 (11).
Os primeiros a descrever sobre a variabilidade de apoE foram Shore e Shore,
1973 (47), desde então, verificou-se sua importância nas várias classes de lipoproteínas
plasmáticas e na manutenção da homeostase do colesterol, facilitando a captação hepática das
lipoproteínas por ligação com seus receptores, além de funções adicionais, como a diminuição
do fluxo de colesterol dos macrófagos, prevenção contra as placas de ateroma e inibição da
Embora as três isoformas da apoE comum difiram por apenas uma única
substituição de aminoácido, as mudanças têm efeitos profundos ao nível estrutural e funcional
da proteína (44).
A afinidade de ligação da isoforma codificada por ε2 pelo receptor de LDL (LDL-R) no fígado é muito reduzida (menos de 2%) daquela apresentada pelo produtos de ε3 e ε4 (48). Pelo exposto, ε4 acelera a captação das lipoproteínas ricas em triglicérides, via LDL-R hepática, levando ao aumento dos níveis de LDL, por outro lado, a menor afinidade
do ε2 para o LDL-R diminuiria o fluxo de colesterol e contribuiria para diminuir os níveis intracelulares de esteróis (11).
Para além dos efeitos diretamente produzidos pela variação estrutural do gene,
a apoE revela diferenças específicas relacionadas com sua própria expressão, e com os níveis
plasmáticos das partículas lipoprotéicas (49). Em comparação com ε3, o ε2 tende a interferir com níveis plasmáticos de outras apolipoproteínas, com a expressão diminuída de apoB e
colesterol, e maiores níveis de síntese de TGs (48). Por outro lado, o ε4 está associado com maiores níveis de apoB e colesterol no plasma, e menores níveis de apoE (12). Os
mecanismos que são responsáveis para tais mudanças são pouco compreendidos, exceto para
a variação nos níveis do colesterol, no qual, a ação sobre os níveis de LDL-R hepáticos estão
mais susceptíveis, e definem esta variação (48).
3.5.1 Apolipoproteína E e aterosclerose
A associação entre o homozigoto ε2, e hiperlipoproteinemia, caracterizada pelo
aumento do TG, colesterol, VLDL, quilomicron, remanescente do colesterol e doença
cardiovascular está bem documentada, e está associada a um defeito na via que liga a apoE
aos receptores de lipoproteínas no fígado. Contudo, mais de 90% dos indivíduos homozigotos
condições ambientais e hormonais, são fatores necessários para o desenvolvimento da
hiperlipoproteinemia.
O alelo ε4 tem sido associado a maiores níveis plasmáticos do colesterol total e LDL e menores níveis séricos da apoE, dessa forma, esse alelo tem sido estudado como
possível fator de risco para a doença coronariana e aterosclerose.
Dallongeville et al. (50), em uma meta-análise com 45 estudos de diversos
países do mundo, verificaram que indivíduos portadores do alelo ε4 apresentaram hipercolesterolemia e maior risco cardiovascular. Adicionalmente, verificaram ainda que
indivíduos heterozigotos ε3/4 apresentaram maiores concentrações dos níveis de triglicerídeos, colesterol total e menores níveis de HDL, quando comparados com indivíduos
ε3/3, contribuindo assim para um alto risco para DCV. Nesta meta-análise, um dos resultados mais marcantes segundo os próprios autores, foi a associação positiva, homogênea, e
significativa entre os portadores do genótipo ε3/4 e os níveis de TGs, sugerindo como provável mecanismo para esse fenômeno, um atraso no catabolismo em relação à produção
deste lipídio. Suportando esta afirmação, outro estudo (51), verificou que o alelo ε4 está fortemente associado com a hiperlipidemia. Além disso, Hegele et al. 1991 (49), mostrou que
os indivíduos que apresentaram um defeito no gene apoC-II, porém são ε3/4, tiveram níveis de triglicérides significativamente mais elevados do que os seus familiares afetados e não
afetados por esse defeito na apoC-II, porém ε3/3 ou 2/3.
Com base nestas observações, torna-se inevitável assumir a hipótese de que o
ε4, está associada com elevados níveis de lipoproteínas, interferindo na atividade da lipase no plasma, e modificando o metabolismo dos TGs, seja atrasando ou prejudicando o clearance
de TGs plasmáticos. Esta hipótese ganha mais apoio por meio de experimentos in vitro
Em estudo semelhante, Wilson et al. 1996 (52), encontraram em outra
meta-análise, aumento significativo do risco de DCV na presença do alelo ε4. Outro estudo, em homens de meia idade, de nove populações diferentes, apresentou uma estimativa de risco
40% maior para mortalidade por DCV para ε4, quando comparados com ε2 ou ε3/ε3 (14).
Além disso, as populações com maiores níveis de colesterol e elevados índices de mortalidade
por DCV têm um risco maior de apresentar o alelo ε4 ((14) (15).
Mais recentemente, Song et al. 2004 (16), realizaram uma meta-análise com 48
estudos, compreendendo 15.492 pacientes e 32.965 controles, e concluíram que, portadores
do alelo ε4, tiveram um risco 42% maior para DCV quando comparado ao genótipo ε3/3,
enquanto o alelo ε2 não apresentou nenhuma associação.
Entretanto, quando certas populações são estudadas separadamente, a
associação entre a presença do alelo ε4 e condições ateroscleróticas foram negativas, como na Grécia (17), e Espanha (18). Ou apresentar resultados conflitantes, como no Brasil, no qual
um estudo encontrou associação negativa do ε4 com DCV (19), e outro não (20).
Outro estudo a cerca da população brasileira, Dias et al. 2009 (53), em uma
análise prospectiva, e analisando pessoas adultas e idosas, verificou que a gravidade das
lesões coronarianas não apresentaram associação com o alelo ε4, sugerindo que a predisposição para DCV ou ateroscleróticas é determinada por múltiplos fatores genéticos e
ambientais, sendo pouco provável que somente um genótipo genético seja capaz de ocasionar
aumento significativo do risco de desenvolvê-la.
Song et al. 2004 (16), justifica estas divergências, afirmando que as diferenças
no desenho dos estudos, questões geográficas e étnicas, além da freqüência do alelo, sexo,
potencial gene/gene, bem como interações gene/ambiente podem ter contribuído para esses
3.5.2 Apolipoproteína E e metabolismo lipêmico
Um importante foco das pesquisas recentes sobre as DCV tem sido
compreender a base molecular da aterosclerose em seus detalhes, o que resultou na
identificação da apoE como um ponto chave, porém complexo no processo do metabolismo
lipêmico e na aterosclerose (44).
Na prática a apoE é encontrada principalmente vinculada nas lipoproteínas,
presente em quilomicrons, VLDL, e HDL, bem como, na concentração plasmática (20 a 60
mg/l), sendo que sua principal função é a regulação do metabolismo e o transporte das
lipoproteína assumindo portanto, um papel anti-aterogênico. Inicialmente a apoE medeia a
captação e degradação das lipoproteínas por meio da sua capacidade ligante com o LDL-R no
fígado (12), todavia, a apoE apresenta outras funções importantes.
Uma destas funções é agir como regulador dos lipídios (colesterol e TGs) e do
metabolismo das lipoproteínas, incluindo a síntese da VLDL, além da secreção e hidrólise da
VLDL para a produção de LDL, e agir como receptor, mediando a remoção dos TGs dos
remanescentes de lipoproteínas (VLDL e quilomicrons) pelo fígado (10).
Em segundo lugar, a apoE se liga a outro receptor, chamado receptor protéico
de LDL (LRP) também no fígado, implicando no clearance dos remanescentes de
quilomicrons(12) (54), que por sua vez, envolve ainda a ligação da apoE ao receptor hepático
para proteoglicanas contendo sulfato de heparina - heparan sulfate proteoglycans (HSPG)
(12).
Em terceiro, apoE é capaz de estimular diretamente a produção da VLDL e
TGs hepáticos, pois em estudos com ratos que apresentavam deficiência na apoE de origem
A quarto função da apoE é estimular o transporte reverso do colesterol, em que
o excesso de colesterol dos tecidos periféricos é transportado de volta para o fígado para ser
excretado pela bile, por meio de um processo que envolve o HDL (11).
Finalmente, a apoE ativa enzimas envolvidas no metabolismo lipoprotéico,
como a lipase hepática, proteína de transferência do éster de colesterol e lecitina colesterol
aciltransferase (LCAT) (44). O processo de degradação do colesterol é particularmente
importante na manutenção da homeostase do colesterol nas células que são incapazes de
limitar a absorção de lipídios, como os macrófagos, sendo fundamental na prevenção da
formação de células lipídicas espumosas e aterogênicas (11) (44).
As diferentes isoformas da apoE (ε2 / ε3 / ε4) apresentam diferentes afinidades
para os diversos caminhos do metabolismo dos lipídios. Contudo, na maioria dos casos estas
divergências não representam corriqueiramente problemas, uma vez que em alguns casos a
falta de afinidade de um determinado receptor pode ser compensada por uma hiper ativação
por outro mecanismo, ou outro receptor. Por exemplo, a afinidade de ligação do ε2 no LDL-R
é menos de 2% da afinidade do ε3 e ε4 (48), para alguns casos raros. Ademais, foi verificado
em estudos com ratos com deficiência no LDL-R, a maior capacidade do ε2 em usar o HSPG
/ LRP, como via alternativa para o colesterol e TG. Assim, o ε2 pode estar associado com
baixos níveis lipídicos, enquanto o ε4 associa-se a uma forma mais grave da hiperlipidemia,
pela sua incapacidade de explorar de mais pronunciadamente outras vias de oxidação lipídica.
Cardona et al. 2005 (46), analisaram o genótipo da apoE na predição da LPP
em 66 pacientes com síndrome metabólica, e verificaram que o grupo composto pelos sujeitos
não pertencentes ao ε3 apresentaram risco elevado em comparação com o grupo ε3, no qual,
41% e 43% das pessoas portadoras dos alelos ε4 e ε2 respectivamente apresentaram valores
de TG acima do ponto de corte estabelecido, ao passo que somente 14% dos homozigotos
metabolismo dos lipídios no período pós-prandial, relacionados ao gene da apoE é resultado
das mudanças dos aminoácidos que compõem esta proteína (cisteína e arginina), diminuindo o
clearance das lipoproteínas ricas em TG após uma alimentação rica em gordura.
Anil, 2007 (13), em um recente estudo de revisão, corrobora com esta hipótese,
afirmando que as variações alélicas na apoE, são decorrentes das alterações nos aminoácidos
desta proteína, e estes por sua vez, são responsáveis para mudanças na estrutura e na função
destas proteínas, apresentando portanto, papel central na explicação das mudanças do
metabolismo dos lipídios.
Contudo, questões ambientais não podem ser deixadas de lado, haja vista que a
resposta aguda e crônica do perfil lipídico, bem como a sua inter relação com a aterosclerose,
depende da interação entre questões genéticas e ambientais.
Neste sentido, Bernstein et al. 2002 (55), analisaram 1708 homens e mulheres
de 35 a 70 anos de 1999 a 2000 em Geneva, Suíça, em um estudo transversal, com o objetivo
de verificar se o nível de atividade física poderia modular o efeito do genótipo da apoE no
perfil lipídico, e encontraram resultados semelhantes ao do presente estudo, em que os níveis
de colesterol total e LDL foram superiores nas pessoas portadoras do alelo e4,
independentemente do nível de atividade física, e que os níveis de TGs e HDL apesar de ser
apresentados como os piores, quando comparados com os outros alelos, apresentaram uma
melhora significativa e mais acentuada do que os outros alelos com o aumento dos níveis de
intensidade da atividade física. Sobretudo, nesta melhora os autores não creditam o genótipo
da apoE como principal responsável, e sim a questões ambientais, no qual a principal delas foi
referente aos dados iniciais de HDL e TGs, no qual a melhora foi mais acentuada no alelo e4,
por estes apresentaram valores mais elevados de TGs e menores de HDL quando comparados
Outra questão que pode interferir no metabolismo dos lipídios relacionado à
apoE, está ligado a idade, uma vez que, com o processo de envelhecimento, ocorre redução na
atividade do LDL-R, acentuando o efeito do alelo e4 em relação aos demais alelos (55).
3.6 Exercício
É considerado exercício físico, toda atividade física planejada, estruturada e
repetitiva que tem por objetivo a melhoria e a manutenção de um ou mais componentes da
aptidão física (56). Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças do Colégio Americano de
Medicina do Esporte, em geral, recomendam um mínimo de 30 minutos de exercício por dia
preferencialmente todos os dias da semana para uma melhora e/ou manutenção significativa
da aptidão física relacionada a saúde (57).
Os benefícios crônicos dos exercícios são extensamente conhecidos em
diversos seguimentos, como na redução do peso corporal, diminuição do percentual de
gordura e aumento da massa magra (58), no tratamento da disfunção endotelial e nas DCV
(59), na diminuição da resistência à insulina e na síndrome metabólica (60), e na redução da
pressão arterial (61). Todavia, apesar de menos conhecidos, porém não menos importante,
vários são os benefícios agudos do exercício físico, relacionado à saúde (62) (63) (64).
3.6.1 Exercício e lipemia pós-prandial
A maior parte da vida ocorre no estado pós-prandial, sendo importante,
portanto, intervenções que possam atenuar os efeitos aterogênicos da LPP, uma vez que uma
demorada e elevada exposição pode levar a aterosclerose. Embora o exercício possa conduzir
a mudanças favoráveis no perfil lipídico pós-prandial, são menos conhecidos os seus efeitos
Alguns estudos (21) (22), analisaram a influência do exercício crônico na LPP
e perceberam melhoras significativas em decorrência da prática sistemática dos exercícios
físicos. Estas melhoras foram associadas ao maior gasto calórico particularmente acumulado
ao longo das sessões de treinamento, bem como das alterações metabólicas conseqüentes da
prática regular de atividade física, como as modificações no gasto calórico diário total e a
maior utilização dos lipídios intramusculares.
A resposta aguda do exercício resistido (2) (23) tem sido foco de estudos, e
tem mostrado melhoras significativas no metabolismo lipêmico, fato que aumenta as opções
de prescrição de exercício para pessoas que o procuram como opção de controle lipêmico.
A utilização de exercício aeróbio (6) (22) (24) (25), no entanto, parece ser o
foco principal dos pesquisadores em relação a resposta da LPP, todavia, várias formas de
prescrição vem sendo testada, como a utilização de exercício contínuo e intermitente.
Algumas variações na LPP foram observadas (6) (7) (29) (30), todavia, a
maioria dos estudos encontraram resultados positivos em relação ao exercício aeróbio, como
ferramenta de tratamento não farmacológico na minimização da LPP, mesmo com a utilização
de diferentes volumes e intensidades, tanto nos exercícios contínuos como nos intermitentes.
Parece que um dos motivos que atuam na atenuação da LPP tem sido o maior
gasto calórico decorrente do exercício (6). O benefício do exercício físico na lipemia
pós-prandial tem sido documentado mesmo quando o exercício físico é realizado de 14 a 18 horas
antes da alimentação rica em gorduras, e em alguns casos podem agir na atenuação da LPP
por até oito horas (28). Entretanto, vale ressaltar que nem todos os estudos verificaram efeitos
significativos e positivos na LPP relacionado ao exercício. Pfeiffer et al. 2005 (41), não
encontrou melhoras na LPP, do controle em relação ao exercício aeróbio realizado a 65% da
freqüência cardíaca máxima, durante 30, 60 e 90 minutos, e com gasto calórico de 210, 430 e
4 MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 Delineamento da pesquisa
Estudo experimental realizado em 30 homens jovens estratificados em três
grupos com 10 sujeitos conforme a variante alélica de apoE.
4.2 Aspectos éticos
Os procedimentos metodológicos adotados no presente estudo foram
analisados e aprovados pelo Comitê de Ética de Pesquisas (CEP) da Universidade Católica de
Brasília – UCB, parecer 136/2008.
Foram esclarecidos todos os riscos e benefícios da pesquisa, bem como os
procedimentos adotados no estudo, e somente participaram aqueles que assinaram o termo de
consentimento livre e esclarecido (TCLE) e que foram considerados aptos pelo cardiologista
responsável do laboratório.
4.3 Amostra
Inicialmente, foi realizada uma triagem em 335 sujeitos por meio da extração
de DNA genômico total para, em seguida, procedermos à genotipagem de apoE. Os
participantes também responderam o questionário internacional de atividade física - IPAQ
(anexo 1) e anamnese clínica (anexo 2).
Em face dos genótipos obtidos, e aos critérios de inclusão, a amostra foi
constituída por 30 voluntários divididos em três grupos de 10 indivíduos cada, conforme
especificado abaixo.
Grupo 1 – genótipos ε2/2 (1 indivíduo) e ε2/3 (9 indivíduos); Grupo 2 – genótipo ε3/3 (10 indivíduos);
4.4 Critérios de inclusão no estudo
Para a participação no presente estudo foi necessário atender a todos os
critérios de inclusão:
1) Apresentar o alelo
ε
2 ouε
4, assim como o genótipoε
3/e3 e ser considerado fisicamenteativo ou moderadamente ativo de acordo com o IPAQ;
2) Não apresentar doenças e/ou disfunções no histórico de saúde ou outro problema que
comprometesse a integridade física do avaliado;
3) Não usar medicamento que alterasse o metabolismo das lipoproteínas plasmáticas;
4) Não apresentar neuropatias e/ou problemas ortopédicos que limitassem sua participação
nos testes físicos, identificados por anamnese;
5) Seguir as recomendações prévias aos experimentos;
6) Assinar o TCLE (anexo 3);
Todos os avaliados participaram de exames conduzidos na presença do
cardiologista no primeiro dia do experimento, no qual, somente os avaliados liberados foram
utilizados na presente pesquisa.
4.5 Procedimentos iniciais do estudo
4.5.1 Extração do DNA
O material biológico foi colhido em tubos vacutainer estéreis contendo ácido
etilenodiaminotetracético (EDTA), sendo extraído um volume de 5 ml de sangue. O DNA
genômico de alto peso molecular foi extraído dos leucócitos periféricos utilizando-se o
método “salting out” (65).
Os procedimentos de extração envolveram basicamente três passos:
a) Quebra das células com remoção das membranas lipídicas por meio da
