Uso de modelos animais na indução da obesidade e alterações fisiológicas / Use of animal models in inducing obesity and physiological changes

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Uso de modelos animais na indução da obesidade e alterações fisiológicas

Use of animal models in inducing obesity and physiological changes

DOI:10.34117/bjdv6n9-165

Recebimento dos originais: 05/08/2020 Aceitação para publicação: 08/09/2020

Telma Melo da Silva

Docente do curso de Nutrição da Unidade de Ensino Superior do Sul do Maranhão-UNISULMA. Química Industrial e Mestre em Tecnologia de Alimentos. Coordenadora do grupo de pesquisa

GESS- Grupo de Estudo em Saúde e Sustentabilidade.

Instituição: Unidade de Ensino Superior do Sul do Maranhão-UNISULMA Endereço: R. São Pedro, 11 - Jardim Cristo Rei, Imperatriz - MA, 65907-070

E-mail: [email protected] Fabiane Malheiros de Oliveira

Discente do curso de Nutrição da Unidade de Ensino Superior do Sul do Maranhão-UNISULMA. Instituição: Unidade de Ensino Superior do Sul do Maranhão-UNISULMA

Endereço: R. São Pedro, 11 - Jardim Cristo Rei, Imperatriz - MA, 65907-070 E-mail: [email protected]

Kailane Coelho Pinto Rodrigues

Letícia Ramos Nobre

Mikaely Lima Brito

RESUMO

A utilização do modelo animal tem sido frequentemente aplicada em estudos, devido à grande similaridade e equivalência entre os genomas de roedores e humanos, tornando os uma ferramenta importante para o estudo da obesidade e condições que afetam os humanos. A obesidade foi considerada uma importante síndrome do século XXI alcançando grandes proporções, tornando-se epidêmica em todo o mundo. Para melhor compreensão dos elementos envolvidos na fisiopatologia da doença, pesquisadores utilizam modelos animais para experimentos. Assim o objetivo dessa revisão bibliográfica é apresentar os diferentes tipos de dietas utilizadas para a indução da obesidade em roedores, sendo elas hiperlipídica, hiperprotéica, hipercalórica e dieta de cafeteria, que consistem

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em sua maioria em uma alimentação rica em gorduras e açúcares, se assemelhando aos hábitos alimentares da sociedade, uma vez que estas dietas causam modificações fisiológicas tornando-se eficiente em pesquisas relacionadas à obesidade. Buscaram-se pesquisas em bases de dados eletrônicos e consulta ao tema por levantamento bibliográfico em artigos científicos e revistas especializadas. Os resultados obtidos apresentaram uma diferença no peso dos animais, nos níveis séricos de glicose, insulina, colesterol total e triglicerídeo quando analisados. As avaliações demonstraram que todos os modelos utilizados nos experimentos, desenvolveram aumento de adiposidade. Com base na pesquisa entende-se que é necessário o uso dos modelos animais, afim de preservar a integridade do ser humano, assim como são imprescindíveis outros estudos com o intuito de investigar as causas e efeitos da obesidade induzida através de diferentes dietas para que assim, possam fornecer uma melhor compreensão da fisiopatologia da obesidade e proporcionar novas opções de prevenção e tratamento.

Palavras-chave: Pesquisa, Dietas, Animais. ABSTRACT

The use of the animal model has been frequently applied in studies, due to the great similarity and equivalence between the genomes of rodents and humans, making them an important tool for the study of obesity and conditions that affect humans. Obesity was considered an important syndrome of the 21st century reaching great proportions, becoming epidemic worldwide. To better understand the elements involved in the pathophysiology of the disease, researchers use animal models for experiments. Thus, the objective of this bibliographic review is to present the different types of diets used to induce obesity in rodents, which are hyperlipidic, hyperproteic, hypercaloric and cafeteria diet, which mostly consist of a diet rich in fats and sugars, similar to the eating habits of society, since these diets cause physiological changes making it efficient in research related to obesity. Searches were made in electronic databases and consultation of the topic by bibliographical survey in scientific articles and specialized magazines. The results obtained showed a difference in the weight of the animals, in the serum levels of glucose, insulin, total cholesterol and triglyceride when analyzed. The evaluations showed that all the models used in the experiments, developed an increase in adiposity. Based on the research it is understood that the use of animal models is necessary in order to preserve the integrity of the human being, as well as other studies are essential in order to investigate the causes and effects of obesity induced through different diets so that , can provide a better understanding of the pathophysiology of obesity and provide new prevention and treatment options.

Keywords: Search, Diets, Animals.

1 INTRODUÇÃO

Os modelos experimentais animais são frequentemente utilizados em estudos, devido a grande similaridade e equivalência entre os genomas de roedores e humanos, tornando os uma ferramenta importante para o estudo da obesidade e condições que afetam os humanos (COLTRI, 2017).

Nas últimas décadas a obesidade foi considerada uma importante síndrome do século XXI alcançando grandes proporções, tornando-se epidêmica em todo o mundo. Estudos mostraram que o excesso de gordura causa anormalidades cardiovasculares que se correlacionam com a duração e a intensidade da obesidade. (JACOBSEN et al. 2017).

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Rosini et al. (2012), afirma que é necessário identificar a duração e a intensidade dos danos no período inicial da doença, a fim de verificar os mecanismos envolvidos nesse processo. Desta forma o estudo pelos quais a obesidade induz as disfunções fisiológicas pode ser facilitado com a utilização de modelo animal em ambiente de pesquisa, pois contribuem significativamente para compreender os diversos tipos de anomalias.

Segundo Oliveira (2017) para o diagnóstico do estado nutricional de obesidade nos roedores é utilizado o índice de Lee. Há indícios e comprovações que esses índices de avaliação de obesidade são eficazes em predizer a mortalidade relacionada às doenças não transmissíveis.

Devido ao elevado índice de obesidade no mundo, inclusive no Brasil, faz se necessário a realização de estudos experimentais em animais, pois trata-se do modelo mais próximo da gênese humana, levando em consideração que não são recomendados tais estudos em indivíduos, dada as limitações éticas relacionadas às doenças em pessoas saudáveis. Portanto justifica-se esta revisão de literatura a fim de reunir informações acerca do tema proposto contribuindo assim para pesquisas futuras sobre a indução da obesidade e alterações fisiológicas desta patologia.

O presente estudo tem como objetivo realizar revisão bibliográfica relacionada aos diferentes tipos de dietas utilizadas para a indução da obesidade em roedores, as modificações fisiológicas para que esse modelo seja eficiente em pesquisas relacionadas com a obesidade.

2 METODOLOGIA

O dado obtido foi realizado através de busca na base de dados eletrônico referentes à pesquisa e consulta ao tema por levantamento bibliográfico em artigos científicos e revistas especializadas. Trata-se de uma revisão sistemática de literatura, na qual foram avaliados artigos entre os anos de 2011 a 2019 das bases de dados na plataforma Google Acadêmico, além de pesquisas em páginas oficiais do Ministério da Saúde.

A procura foi através dos seguintes descritores: “estudos experimentais”, “obesidade” e “indução de obesidades em ratos”. Os critérios de inclusão definidos para a seleção dos artigos foram: artigos publicados em português, que pudessem ser acessados na íntegra, que retratassem a temática referente à estudos experimentais relacionados a obesidade em animais de laboratório do tipo roedores no período determinado (2011 a 2019). Entre os 23,751 resultados encontrados utilizando palavras-chave “estudos experimentais”, obesidade” e “indução de obesidades em ratos” foram inicialmente selecionados pelo título e resumo 42 estudos, destes foram lidos por inteiro apenas aqueles que apresentavam relação com o tema proposto para esta revisão e que se enquadravam em todos os critérios de inclusão. Após aplicação dos critérios, permaneceram no total 16 artigos que contemplavam dietas sendo estas: hiperlipídica, hiperprotéica, hipercalórica e dieta de cafeteria que

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consistem em sua maioria em uma alimentação rica em gorduras e açúcares, se assemelhando aos hábitos alimentares da sociedade, utilizadas para indução da obesidade em ratos, sendo de fundamental importância para construção da pesquisa.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na tabela 1 estão apresentados os diferentes tipos de dietas utilizadas e os dados obtidos a partir das análises dos artigos encontrados que realizaram experimentos para a indução da obesidade em ratos, no qual podemos observar uma diferença no peso dos animais, nos níveis séricos, quando analisados, de glicose, insulina, colesterol total e triglicerídeo.

Tabela 1- Diferentes tipos de dietas utilizadas e as alterações corporais e metabólicas induzidas

REFERÊNCIA

PESO INICIAL E

GÊNERO

TIPO DE DIETA PERÍODO DE ACOMPANHAMENTO

PESO

FINAL GLI INS CT TRI

Malafaia et al, 2013. Média 166,7 g/M Suplementação de sacarose 12 semanas Médi a de 444,3 g 0 0 0 0 Pereira et al, 2018. Media 0,954 g/M Hiperlipídica/ba

nha de porco 12 semanas

Médi a de 0,955 g + 0 + + Martins et al, 2015. Média 506 g/M Hiperlipídica (farelo e casca de soja, milho, dextrina, óleos de palma e de soja, acrescidos de suplementação vitamínica e de mineral). 20 semanas Médi a de 575 g + 0 + + Jacobsen et al, 2017. Média 147 g/M Hiperlipídica 3 semanas Médi a de 302 g _ + + 0 Crege et al, 2016. Média de 150 g/ M Hiperlipídica e hipercolesterolê mica (manteiga de cacau, colesterol, ácido cólico e proteína). 6 semanas Médi a de 307, 8 g _ + + + Ballestreri, Marcon, Tavares, 2015. Média de 200 a 300 g/M Hiperlipidêmica ou de cafeteria (amendoim torrado, 16 semanas Médi a 391,7 g + 0 - +

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chocolate ao leite e bolacha maisena) Borba et a,l 2011 Média 160 g Hiperprotéica 8 semanas 0 + 0 + + Oliveira ,2017. Média de 250 a 300 g/M. Cafeteria (leite de condensando e açúcar refinado) 17 semanas 0 0 0 0 0 Nascimento et al, 2011. Média de 150 g / M Hiperlipídica e hipercalórica 30 semanas Médi a de 562 g + 0 0 0 Vera-cruz, et al 2010. 0 Hipercalórica 24 semanas 0 + 0 0 0 Fonte: Levantamento de dados, 2019.

Legenda: M, macho; F fêmea; GLI, glicose; INS, insulina; TG, triglicerídeos; COL, colesterol Total; +, relação ao aumento das taxas; -, sem alterações; 0, não quantificado.

No estudo de Malafaia et al. (2013), foram utilizados para o experimento 40 ratos machos, Wistar (Rattus Norvegicus albinus) com peso médio de 170g que foram distribuídos em dois grupos classificados como grupo controle e grupo experimento, cada um contendo 20 animais. Ambos receberam ração normal para a espécie e água, com a adição de 300g de sacarose apenas para o grupo experimento durante três meses. Observa-se que quando comparados os Grupos Controle e experimento, notou-se um aumento significativo no peso entre o 14º e o 78° dia, indicando que a sacarose interferiu consideravelmente no ganho de peso dos ratos do grupo experimento. Concluindo assim que a massa corpórea foi maior nos animais submetidos a dieta suplementada com sacarose, sem diferença no índice de Lee porém com aumento de gordura retroperitoneal e gonodal.

Pereira et al. (2018), ao realizar um estudo, utilizou 19 camundongos da linhagem isogênica, machos, divididos em dois grupos: controle com 9 animais e experimental com 10. Sendo acrescentada banha de porco na dieta do grupo experimental por 12 semanas, onde foram analisados os níveis de glicose, colesterol total e triglicerídeo. A partir da 5° semana foi possível de ser observado um aumento significativo no peso dos animais do grupo experimental, o qual se manteve até o fim do experimento. O modelo apresentou num curto período de tempo, obesidade e aumento de adiposidade visceral.

No experimento realizado por Martins et al. (2015), foram utilizados 16 ratos da linhagem Wistar, machos, divididos em grupos denominados controle (C) e obesos (OB), recebendo dieta

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normocalórica e dieta hiperlipídica e hipercalórica respectivamente, durante 20 semanas, onde foram analisados os níveis de glicose, colesterol total e triglicerídeos. Os animais do grupo OB, após o experimento mostraram aumento na ingestão de lipídios, na eficiência energética, variação ponderal, massa corporal e adiposidade comparados aos animais controle. As manifestações de obesidade, hiperglicemia, hipertrofia e fibrose intersticial do miocárdio e as alterações metabólicos mostrou-se diretamente relacionada a dieta ofertada.

Jacobsen et al. (2017), realizou estudo utilizando ratos Wistar, distribuídos em grupos controle (C, n= 19) que recebeu uma dieta padrão e o grupo HL (n= 19), recebeu quatro dietas que se diferiam quanto ao sabor, mas não quanto ao teor de micro e macronutrientes. Foram analisados os níveis de glicose e colesterol total. Trazendo como resultado que no momento inicial da obesidade houve alterações nos perfis hormonais e lipídicos sem causar danos cardíacos ou alterações no transporte de Ca2+ em um modelo de obesidade induzida por dieta rica em gordura insaturada em ratos. Podendo ser relevantes à patologia em humanos.

No estudo de Crege et al. (2016), Foram utilizados ratos machos Wistar, aleatoriamente distribuídos em grupos: normolipidêmico (n=4) e hiperlipidêmico (=5). A nomenclatura dos grupos foi definida de acordo com a dieta ofertada. Foram analisados os níveis de insulina, colesterol total e triglicerídeo. Portanto, os resultados mostraram que a ingestão de dieta hiperlipídica e hipercolesterolêmica por seis semanas induziram dislipidemia associada à hiperinsulinemia, hipertensão e hipertrofia ventricular esquerda.

Em outra pesquisa realizada foram utilizados 80 ratos machos da linhagem Wistar, separados em grupos de acordo com a alimentação a ser recebida. Grupo controle (GC) (n=30), grupo dieta de frutose (GF) e (n=30) e grupo dieta hiperlipidêmica (GH) (n=20). Os grupos tiverem acompanhamento por um período de 120 dias. As análises realizadas foram níveis de glicose, colesterol e triglicerídeos. Diante dos resultados obtidos conclui-se que a dieta com excesso de frutose não é um modelo adequado de indução da Obesidade. Ao contrário da dieta hiperlipidêmica, que promoveu o aumento do peso, da glicemia e do triglicerídeo sérico (BALLESTRERI; MARCON; TAVARES, 2015).

Borba et al. (2011), em seu estudo analisou 24 animais - 12 no grupo-controle e 12 no grupo experimental com peso médio de 160 gramas no início do experimento. Semanalmente, foram verificados o peso corporal e o consumo de ração, e ao final de oito semanas foram feitas as dosagens bioquímicas sanguíneas. O grupo controle recebeu alimentação balanceada (ração comercial para ratos), e grupo-experimental (n=12), alimentado com dieta rica em proteína, no período de 8 semanas. Nos parâmetros bioquímicos foram analisados os valores obtidos em glicose, Triglicerídeos e Colesterol Total. Na pesquisa foi constatado que o tipo de dieta hiperlipídico-protéica HLP com baixo

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teor de carboidratos, que em seres humanos é utilizada como emagrecedora. Já em ratos foram observados o aumento do tecido adiposo, quando comparada com consumo de dieta balanceada. Portanto, as dietas hiperlipídico-proteicas com objetivo de redução de peso corporal, embora eficazes segundo seus proponentes, podem levar a resultados contrários ao esperado.

Para a realização do experimento de Oliveira (2017) foram utilizados 10 ratos machos da linhagem Wistar. Os ratos foram distribuídos em dois grupos contendo cinco animais cada grupo, sendo um submetido à dieta padrão, denominado de grupo controle, e o outro intitulado de grupo teste, alimentado com a dieta de cafeteria. Para avaliação de crescimento e ganho de peso, foram monitorados durante o período de 17 semanas. A partir do diagnóstico dos resultados encontrados foi possível verificar que o modelo da dieta de cafeteria utilizada neste estudo foi eficiente em gerar o ganho de peso de modo progressivo para 100% dos animais e portanto responsável por induzir à obesidade em todos os ratos, sem interferir nos seus crescimentos.

Nascimento et al. (2011), empregou aleatoriamente ratos machos Wistar, com trinta dias de vida (150 g) divididos em dois grupos: controle (C) e obeso (Ob). O grupo controle foi alimentado com ração padrão para ratos. Enquanto que os animais obesos receberam uma dieta rica em gordura. Cada grupo foi alimentado com essas dietas por 30 semanas. Em relação as análises, apenas o nível de glicose sérica foi avaliado. No geral, este estudo indica que a obesidade induzida por dieta rica em gordura promove alterações metabólicas e vasculares.

De acordo com a análise em ratos Wistar-Hannover, machos, após desmame. Os mesmos foram divididos em dois grupos de forma aleatória de acordo com a dieta a que foram submetidos. O denominado grupo obeso foi constituído por animais que receberam dieta com alta densidade energética (ADE) para induzir obesidade e o denominado grupo controle, por animais que receberam dieta própria para ratos. No dia do experimento, os animais foram submetidos a jejum de seis a oito horas, Após a infusão da glicose, as glicemias foram mensuradas nos tempos de 0, 15, 30, 60 e 120 minutos. Após seis meses, caracterizou-se o processo de obesidade e todos os animais foram subdivididos aleatoriamente em grupos tratados e não tratados. Os grupos submetidos a tratamento receberam 2 ml de chá. Concluindo nesta pesquisa que os animais tratados com o chá verde apresentaram diminuição do peso corporal (VERA-CRUZ et al. 2010).

Ferreira et. al., 2020 afirma que a má alimentação e o sedentarismo nos seres humanos são fatores que podem contribuir para a prevalência de obesidade e suas comorbidades, podendo destacar, que esses fatores estão diretamente ligados ao estilo de vida tendo como consequência, o excesso de peso e a obesidade assim como o aumento da prevalência de doenças crônicas, tais como hipertensão arterial, diabetes mellitus e as dislipidemias .

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4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os resultados demonstraram que todos os modelos utilizados nos experimentos, desenvolveram aumento de adiposidade quando submetidos a dietas do tipo hiperlipídica, hiperprotéica, hipercalórica e dieta de cafeteria. Sabe-se que a cultura humana moderna, tais como os hábitos alimentares e o sedentarismo estão diretamente ligados ao aumento da obesidade na população mundial, tornando um problema de saúde pública, uma vez que a obesidade é um dos fatores de risco para o surgimento de diversas doenças crônicas. Com base na pesquisa entende-se que é necessário o uso dos modelos animais, afim de preservar a integridade do ser humano, assim como são imprescindíveis outros estudos com o intuito de investigar as causas e efeitos da obesidade induzida através de diferentes dietas para que assim, possam fornecer uma melhor compreensão da fisiopatologia da obesidade e proporcionar novas opções de prevenção e tratamento.

REFERÊNCIAS

BALLESTRERI, Érica; MARCON, I.F; TAVARES, R.G. Comparação de Modelos de Indução da Síndrome Metabólica: Dieta com Excesso de Frutose e Dieta Hiperlipidêmica. Rev. Brasileira de Obesidade, Nutrição e Emagrecimento, SP. v .9. n.51. p.96-104. Maio\ Jun. 2015. ISSN 1981-9919.

BORBA, A.J. et al. Dieta hiperlipídico-proteica utilizada para emagrecimento induz obesidade em ratos. Rev. Nutr. Campinas, 24(4):519-528, jul/ago. 2011.

COLTRI. B. M. et al. Avaliação Morfométrica da Influência da Obesidade Sobre o Tecido Gengival de Ratos com Periodontite Experimental. Rev Bras ci Saúde 21(2): 127-132 2017. CREGE, D.O. et al. Alterações Cardiometabólicas em Ratos Wistar Alimentados com Dieta Hiperlipídica e Hipercolesterolêmica por Seis Semanas. Rev. Int J Cardiovasc Sci.2016;29(5):362-369.

JACOBSON, B. B. et al. Perfis Cardíaco, Metabólico e Molecular de Ratos Sedentários no Momento Inicial da Obesidade. São Paulo. Arq Bras Cardiol. 2017; 109(5): 432-439.

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OLIVEIRA, G. S. Efeito De Um Modelo De Dieta De Cafeteria No Crescimento E Estado Nutricional Em Ratos Wistar. 2017. 41f. Trabalho De Conclusão De Curso, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.

PEREIRA, J.L. et al. Ganho de peso e alterações metabólicas em camundongos submetidos à dieta hiperlipídica. Rev. Ciência & Saúde 2018;11(1):51-57.

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