Associação brasileira de Medicina Biomolecular
Ana Lúcia Roncato Simões
Intervenção do cromo na relação da insulina e exercício físico.
SÃO PAULO 2011
Ana Lúcia Roncato Simões
Trabalho de conclusão de curso de medicina biomolecular
Mineral Cromo
SÃO PAULO 2011
SÃO PAULO, 10 de novembro de 2011
Dedicatória
Dedicamos esse estudo a todos os praticantes de atividade física que necessitam utilizar esse nutriente como um coadjuvante de sua alimentação.
Agradecimentos
- Agradeço em primeiro lugar a Deus que sempre está ao meu lado nas minhas escolhas.
- Agradeço aos nossos professores pela transferência de conhecimentos.
Em especial ao Dr. José De Fellipe Junior que me mostrou que a vida pode ter mais um passo quando esta tudo perdido.
- Agradeço ao meu esposo Nelson que sempre me incentivou a buscar conhecimento e nunca me deixou desistir.
- Agradeço a minha irmã Débora que sempre me entendeu e cuidou de minha filha aos finais de semana como se fosse sua , ao meu irmão Flavio que sempre que precisei estava pronto para transportar meus filhos em minha ausência., ao meu pai e mãe que fizeram o papel de avós para seus netos.
- Agradeço aos colegas de turma que colaboraram com suas trocas de experiências.
-Agradeço a minha amiga de turma Conceição Aparecida Manzotti que me incentivou a começar o curso.
-Agradeço também aos meus pacientes que acreditam na minha linha de trabalho e me ajudam a estar aqui atualizando as recentes pesquisas cientificas.
O cromo é um mineral traço essencial presente em pequenas proporções em alguns alimentos como carnes , cereais integrais, oleaginosas e leguminosas. Atualmente , esse mineral tem sido utilizado como suplemento alimentar no meio esportivo com a proposta de promover ganho de massa muscular e maior perda de gordura corporal. Todavia a participação do cromo no metabolismo resume-se ao aumento da sensibilidade a insulina, por meio da ligação de quatro átamos de cromo e uma proteína intracelular específica chamada apocromodulina , que por sua vez , liga-se ao receptor de insulina de células de tecidos periféricos, concomitantemente à insulina, porém em outro sitio localizado no domínio intracelular. Essa ligação amplifica a cascata de sinais intracelulares responsáveis pelo estímulo da translocação do glut4 e , consequentemente, aumenta a captação de glicose e aminoácidos. O cromo também inibe a enzima chave da síntese de colesterol, melhorando o perfil lipídico de indivíduos com dislipidemias. Não são significativas as alterações de composição corporal em esportistas, mas, por outro lado, a suplementação com cromo, pode em alguns casos melhorar o perfil lipídico e o quadro de diabetes tipo 2 em alguns esportista.
ABSTRACT
Chromium is an essential trace mineral present in small amounts in some foods such as meats, whole grains, oilseeds and legumes. Currently, this element has been used as a food supplement in sports in order to promote muscle mass and greater body fat loss.
However, the participation of chromium in metabolism is limited to increased insulin sensitivity through the binding of four chrome bind ourselves and a specific intracellular protein called apochromodulin, which in turn binds to the recptor insulina of tissue cells peripherals, concomitantly with insulin, although at another site located in the intracellular domain. This binding amplifies the cascade of intracellular signals responsible for stimulating the translocation of GLUT 4 and c onsequentemente, increases the uptake of glucose and amino acids. Chromium also inhibits the key enzyme of cholesterol synthesis, improving the lipid profile of individuals with dyslipidemia. There are significant changes in body composition in athletes, but on the other hand, supplementation with chromium, in some cases can improve the lipid profile and picture of type 2 diabetes in some sports.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura – 1– mecanismo proposto da participação do cromo na ação da insulina.
LISTA DE SIGLAS
PKC – Proteina fosfoquinase Zinc finger – dedos de zinco
SUMÁRIO
1- Introdução ...
2- Desenvolvimento
2.1- Conceituação do cromo , origem e recomendação 2.2 – Metabolismo do cromo
2.3 – Papel do cromo no exercício físico
Introdução
A vantagem obtida pelos atletas de ponta considerada uma barreira intransponível. Hoje em dia distância entre atletas de elite em competições tem sido tão reduzida, que um pequeno aperfeiçoamento na performance pode resultar em um grande ganho de classificação geral. Isto tem levado atletas, técnicos e cientistas a buscar , além das técnicas de treinamento diferentes métodos de otimizar o desempenho por meio de recursos ergogênicos. Dentre as maneiras que visam aumentar performance permitidos pelo comitê Olimpico Internacional estão as intervenções nutricionais. Contudo , o uso de suplementos nutricionais por atletas ou indivíduos fisicamente ativos com o objetivo de melhorar o desmpenho esportivo, hipertrofia muscular, imunocompetência , entre outros, esperta na comunidade cientifica em busca incessante de evidencias biológicas que assegurem o uso e a validade de tais suplementos.
Entre os suplementos utilizados no meio esportivo, destaca-se o mineral cromo , cuja deficiência na dieta contribui para a intolerância a glicose e alterações prejudiciais relacionadas ao perfil lipídico. A função específica do cromo é potencializar os efeitos da insulina, e desse modo, alterar o metabolismo de carboidratos , lipídios e aminoácidos. Além disso, a suplementação
com cromo tem sido utilizado com a finalidade de promover aumento de massa muscular e diminuição da gordura corporal. No entanto há falta de evidencias cientificas comprovando efeitos positivos da suplementação com cromo. Desta forma , esta revisão tem como objetivo fornecer informações atualizadas sobre as funções fisiológicas , sinais de deficiência, principalmente nutricionais relacionadas ao cromo, bem como a relação entre esse mineral, o exercício físico e os mecanismo de ação da insulina.
2. DESENVOLVIMENTO
2.1- Conceituação do cromo , origem e recomendação:
Segundo Cozzolino ( 2005) O Cromo é um mineral –traço distribuído no solo, em geral na forma de cromito. O cromo existe em diversas formas, das quais a trivalente e hexavalente são as mais comuns. A forma hexavalente é reconhecida como tóxica, podendo produzir irritação local e até mesmo corrosão. O cromo na forma trivalente parece ser o cofator de proteínas de baixo peso molecular, entre elas o Oligopeptidio, denominado substância ligadora do cromo, de baixo peso molecular. Desde 1950 Schwar& Mertz, tem demonstrado que o cromo tem papel importante na manutenção da normalidade na tolerância à glicose, bem como a deficiência no mineral prejudica a utilização desse carboidrato.
Segundo Callegaro (2009) – Seu nome vem do grego chroma, que significa cor. Ele é integrante do FTG e contribui para facilitar , através da síntese de transportadores, a entrada de glicose nas células.
Sua presença é alta em algumas plantas medicinais, usadas para controlar as taxas de glicemia: Pata de Vaca , Pau- ferro, carqueja e jambolão. O chá de carqueja é o que mais tem cromo. Devem tomar suplementação de cromo aquelas pessoas que mais praticam exercícios
físicos que consomem produtos refinados e os idosos ( metade das pessoas acima de 50 anos tem deficiência). O ovo caipira também é uma boa fonte de cromo. O levedo de cerveja é rico em cromo , mas não se recomenda , pois o clostridium difficile produz um gene saltatório que migra para o levedo e produz uma toxina da depressão, bloqueando a síntese de serotonina...
2.2 – Metabolismo do cromo
O cromo é um mineral traço essencial que participa ativamente do metabolismo de carboidratos, sendo cofator com a insulina, melhorando a tolerância à glicose. Por agir estimulando a sensibilidade à insulina, o cromo pode influenciar também no metabolismo proteico, promovendo maior estimulo da captação de aminoácidos, e consequentemente, aumentando a síntese proteica.
A ação do cromo parece não se resumir a participação coadjuvante com a insulina, apesar de não ter sido identificada nenhuma enzima dependente de cromo, este mineral parece inibir a enzima hepática hidroximetilglutaril-Coa- redutase, diminuindo a concentração plasmática de colesterol. Também é atribuído ao cromo um efeito lipolítico que , somado a seus possíveis efeitos anabólicos, estimula principalmente o publico esportista ao uso de cromo como suplemento na dieta para obtenção de efeitos desejáveis sobre a composição corporal.
2.3.- Absorção , biodisponibilidade e recomendação :
O cromo é um mineral que ocorre nas valências de -2 a +6. Sua forma + comum presente nos alimentos é o Cr. 3+ . Dentre as fontes alimentares de cromo destacam-se as oleaginosas e vegetais . A ingestão diária e segura de cromo em adultos está estimada entre 50 – 200mcg/dia, e apesar de ser considerado essencial, não existe uma ingestão dietética recomendada (RDA) específica para o cromo. Uma publicação recente das novas ingestões dietéticas de referência (DRI) trouxe um valor de ingestão adequada (AI) 25 e 35 para mulheres e homens adultos. Porém ainda não foi definido nenhum limite superior tolerável a ingestão (UL) , ou seja, o valor mais alto de ingestão diária continuada de um nutriente que aparentemente não oferece nenhum efeito adverso à saúde em quase todos os indivíduos.
Segundo Cozzolino (2005) , a absorção de cromo se dá por meio de difusão passiva. Sabe-se também que o exercício aeróbio aumenta a excreção urinária desse elemento. Estudo recente usando Cr.
Demonstrou que o exercício físico de resistência, agudo e crônico , pode aumentar a absorção desse mineral. Em humanos as maiores concentrações de cromo são encontradas no baço, nos tecidos moles e nos ossos. A maior parte de Cr. Ingerido é excretado nas fezes sem ser absorvido. O estresse é um fator importante para o aumento da excreção , podendo exacerbar a deficiência em Cr.
2.4 Função –Segundo Cozzolino (2005 ) , grande número de estudos demonstrou efeitos positivos do Cr. Nos níveis de glicose circulante, insulina e lipídeos, tanto em humanos quanto em animais .O cromo potencializa a ação da insulina in vivo in vitro Mertz recentemente resumiu os resultados de 15 estudos controlados nos quais os indivíduos com resistência a insulina receberam suplementos de Compostos de Cr, Em 12 desses estudos , a suplementação melhora a eficiência da insulina ou teve efeitos benéficos no perfil dos lipídeos sanguíneos. As razões da falta de resposta nos outros 3 estudos são incertos , no entanto, essa deficiência não é a única causa que ajuda na tolerância a glicose. Ao cromo também atribuem- se funções em menor grau o metabolismo proteico e lipídico. Sua participação no metabolismo de carboidratos relaciona-se mais especificamente, ao estimulo da captação de glicose pelas células de tecido alvo. Este metal, portanto age sob a forma de um complexo orgânico de baixo peso molecular denominado “fator de tolerância a glicose”(GTF) formado por Cr 3 , ácido niciotinico, glicina, cisteina e ácido glutâmico. O estudo desse complexo teve inicio em 1929, quando se conseguiu isolar o GTF.
Segundo Yamamoto et al – o estímulo à ação da insulina é dependente do conteúdo de cromo na cromodulina . A cromodulina favorece a sensibilidade à insulina por estimular a atividade tirosina quinase do receptor insulínico na membrana plasmática.
Esta bem esclarecido, que em resposta a um aumento da glicemia, a insulina é rapidamente secretada para circulação e liga – se na subunidade de seu receptor, localizada na face externa da membrana plasmática, o que provoca uma alteração conformacional que resulta na autofosforilação dos resíduos de tirosina na subunidade & , localizada na face interna da membrana.
O modelo proposto para explicar a ação da cromodulina como parte dos sitema de auto –amplificação de sinalização da insulina sugere que a cromodulina é estocada na forma apo no citosol e núcleo das células sensíveis à insulina. O aumento da insulina circulante provoca duas situações concomintantes : Maior mobilização do cromo para células alvos, mediada principalmente pela transferrina : (e) (II) mobilização de receptores de transferrinas a partir de vesículas intracelulares para se fundirem com a membrana . Sendo assim, a transferrina saturada com cromo liga-se a seus respectivos receptores e o complexo formado é internalizado por endocitose. No espaço intravesicular o PH ácido promove a digestão deste complexo e a liberação do cromo para o citosol. Quatro íons de Cr+3 unem-se a apocromodulina tornando-a ativa sob a forma de cromodulina, que por sua vez liga-se ao sitio ativo no recptor insulínico, completando a ativação do mesmo e ampliando o sinal de insulina.
Além de sua atuação principal sobre o carboidrato , outros autores também concordam com o cromo na participação do metabolismo
proteico estimulando a captação de aminoácidos pelas células , uma vez que está diretamente ligado a atividade insulínica. Como também na participação de lipídios , no qual parece estar relacionado com o aumento das concentrações de lipoproteínas de alta densidade (HDL ) E a redução do colesterol total e de lipoproteína de baixa densidade (LDL) e de muito baixa densidade (VLDL), por meio do aumento da atividade da enzima lipase de lipoproteínas em indivíduos com dislipidemias. A diminuição da concentração plasmática de colesterol induzida pelo cromo está relacionada ao fato desse mineral promover a inibição da enzima hepática hidroximetilglutaril Coa redutase. Como ainda não está demonstrado bioquimicamente os mecanismos de ação do cromo, sinais de deficiências em roedores incluem diminuição da tolerância a glicose, diabetes , hipocolesterolemia e triacilglicerol.
Além disso , pacientes com intolerância glicose, diabetes melito, hipocolesterolemia, e idosos costumam apresentar baixa concentração sérica de cromo. Isto demonstra que o cromo, além de estar ligado ao metabolismo do carboidrato , interfere no metabolismo proteico e lipídico, sendo importante para o controle de doenças crônicas cada vez mais presentes na população.
- Papel do Cromo no Exercício Físico
Durante o exercício o cromo é mobilizado de seus estoques orgânicos para elevar a captação de glicose pela célula do musculo.
Mas sua secreção é muito maior na presença da insulina. O aumento da concentração de glicose sanguínea induzida pela alimentação estimula a secreção de insulina que , por sua vez , provoca maior liberação de cromo liberação de cromo. O cromo em excesso no sangue não pode ser reabsorvido pelos rins, sendo excretado na urina.
É normal observar cromo na urina após grande ingestão de carboidratos.
A concentração plasmática de cromo aumenta durante exercícios aeróbicos prolongados e mantém-se elevada duas horas após o término da atividade. Tanto efeito extenuante ou crônico do exercício físico provocam maior excreção de cromo pela urina nos dias de prática esportista.
As perdas urinárias de cromo não são recuperadas rapidamente, em função da absorção intestinal deste mineral não ser suficiente para suprir o cromo perdido. Exercícios aeróbicos e treinamento de força aumentam a absorção de cromo intestinal, mas a perda urinaria ainda é prioritária resultando em balanço negativo de cromo. Diante disso , é fato que atletas possam apresentar deficiência de cromo com maior facilidade que indivíduos sedentários ou moderadamente ativos.
O objetivo de se sugerir o cromo como suplemento alimentar, voltado para o esportista , não decorre apenas da preocupação da ocorrência
da deficiência orgânica, mas principalmente porque o cromo pode favorecer a via anabólica por meio do aumento da sensibilidade , que por sua vez , estimula a captação de aminoácidos e, consequentemen- te a síntese proteica, aumentando a resposta metabólica adaptativa decorrente do próprio treinamento. Este fato pode acarretar aumento corporal magro devido ao ganho de massa muscular. Existe ainda uma provável expeculação de um efeito lipolítico causado pelo cromo, a suplementação de cromo pode auxiliar no controle da glicemia de indivíduos diabéticos engajados em atividade física.
A organização de saúde (OMS) não estabeleceu um valor seguro exceto para a ingestão de cromo, mas relata que dosagens de 200 mcg/dia além da dieta habitual pode favorecer o controle glicêmico e melhorar o perfil lipídico. Dessa forma não se conhece efeitos colaterais da elevada ingestão de cromo alcançando até 800mcg/dia, bem como sua toxidade. No entanto , parece que dosagens entre 200mcg/dia e 800mcg/dia em curto espaço de tempo não produzem efeitos positivos no que se refere a perda de massa gorda e ganho de massa magra. Efeitos relacionados à sensibilidade à insulina são desencadeado com doses equivalentes 1000mcg/dia, o que representa 13mcg/kg de massa corporal. Cabe ressaltar que o exercício associado à suplementação de cromo no intuito de melhorar o controle glicêmico pode diminuir a ingestão desse mineral .
É fato que a pratica de exercícios físico diminui a glicemia e a insulinemia em indivíduos com resistência periférica à insulina. Esses efeitos podem ser observado até em uma única sessão de exercício, podendo perdurar por varias horas até o término da atividade e ainda serem incorporados de forma crônica com a pratica regular de exercício. A concentração de cromo se mantém aumentada após o exercício demonstrando mais uma vez , sua ligação com a função da insulina.
Com a atividade física a contração muscular aumenta a translocação de GLUT 4 independentemente da presença de insulina.
O que se supões nos dias de hoje para explicar este fato é a do aumento intracelular de cálcio. A liberação de cálcio das cisternas do retículo endoplasmático liso, no momento da despolarização , necessária à interação dos miofilamentos de actina e miosina, também atua como mediador do transporte de glicose. Uma das bases desta hipótese é a observação do aumento do transporte de glicose , que se correlaciona com frequência da contração e não com a duração ou tensão do movimento. O aumento do cálcio no citoplasma pode iniciar ou facilitar a ativação de moléculas ou de proteínas envolvidas em cascatas de sinalização intracelulares, as quais promovem os efeitos imediatos.
A combinação de insulina e exercício resulta em efeitos aditivos em relação ao transporte de glicose associado ao recrutamento dos
transportador de glut 4 para a membrana plasmática, o que confirma que um mecanismo responde ao exercício e outro que responde à insulina. Uma das justificativas para essas hipóteses seria a capacidade da insulina e não do exercício – em provocar uma redistribuição de RAB 4 , uma proteína transportadora de GTP ( GTP – binding – protein ) que está implicada na regulação de GLUT 4 em células adiposas.
Desta forma, a insulina e o exercício atuando em pools diferentes, o resultado seria o mesmo – translocar GLUT 4 - , e este efeito pode ser potencializado ou não, na presença dos dois. Pouco ainda se conhece sobre os efeitos do cromo e do exercício físico ligados a sensibilidade a insulina.
Segundo Gomes Tirapegui (2004) a população alvo dos estudos sobre cromo e composição corporal geralmente é a de atletas ou praticantes de atividade de força que buscam potencializar o ganho de massa muscular e diminuir o conteúdo de gordura corporal. Análises de composição corporal , com métodos mais precisos como DEXA e pesagem hidrostática, com praticantes de atividade de força, vem demonstrando que a suplementação de 200mcg de cromo não promove aumento de massa muscular significativo em treinamento de resistência por períodos mais prolongados (12 a 24 semanas) associados a dosagens maiores de cromo (400mcg/dia) os atletas apresentam alterações significativas de composição corporal em
redução de massa gorda da ordem de 5% . Esse fato pode indicar que os efeitos sobre composição corporal atribuídos ao cromo podem ocorrer, porém necessitam de longos períodos e doses maiores a comumente descritas, associado também a um volume maior de treinamento. Outra população estudada é a constituída por indivíduos que apresentam sobrepeso e obesidade, a suplementação isolada de cromo parece não provocar alterações significativas de composição corporal, porém associada à pratica de exercícios regulares , demonstra redução de peso, o que pode indicar apenas de atividade física. Contudo , o efeito mais benéfico da suplementação com cromo está relacionado aos fatores de risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares e diabetes, que estão associados a obesidade. Uma vez que o cromo atua aumentando a sensibilidade dos receptores celulares de insulina, este mineral pode favorecer a homeostase de indivíduos diabéticos não insulino dependentes. A deficiência de cromo parece provocar quadros de intolerância à glicose, assim como sua maior disponibilidade aumenta a sensibilidade à insulina e diminui a concentração de lipoproteínas de baixa intensidade na circulação , favorecendo o controle do diabetes tipo 2.
Cautelas relacionadas à suplementação com cromo.
Ocr+3 não é a forma mais tóxica ao organismo quando ingerida com dosagens extremamente elevadas. No entanto , os graves problemas relacionados a intoxicação com cromo se referem ao Cr+6 , que
normalmente, é inalado em ambientes industriais e pode causar ulceração do septo nasal, inflamação da mucosa nasal, broquite crônica e enfisema. Uma possível contra indicação de altas doses de Cr+3 para o organismo refere-se ao prejuízo no estado nutricional relativo ao ferro, devido ao fato de o cromo competir com o ferro, mas poucos estudos foram realizados no intuito de verificar essa condição. Mas poucos estudos foram realizados para verificar esa condição e não existem evidencias cientificas significativas e que essa condição realmente ocorra. Além disso , o cromo é transportado pela albumina, globulina, e possivelmente lipoprotienas disponibilizando os sítios de ligação da transferrina para o ferro quando a demanda deste último for maior. A partir de 21 estudos clínicos randomizados descritos em uma recente metanalise, nos quais indivíduos saudáveis e pacientes diabéticos tipo 2 receberam entre 10,8 a 1000mcg de cromo por dia durante 28 dias a 16 meses, não foi observada qualquer evidência de efeito tóxico decorrente da suplementação de cromo.
Entretanto , outros estudos tem relatado efeitos prejudiciais da suplementação com cromo, tais como distúrbios do sono, alterações do humor, dores de cabeça, aumento da excreção de minerais traços e alteração do metabolismo do ferro. Em um estudo foi observado que a suplementação com cromo ( cloreto de cromo ou picolinato de cromo) durante oito semanas resultou em diminuição significativa de resistência a insulina.
Conclusões : Estudos realizados com indivíduos não diabéticos não demonstram associação entre a ingestão de cromo e as concentrações de glicose e insulina.
Além disso , a maior parte dos estudos com pacientes diabéticos tipo 2 e a suplementação com cromo é inconclusiva, em relação a redução da glicemia e insulinemia. A deficiência de cromo parece provocar quadros de intolerância à glicose , assim como sua maior disponibilidade aumenta a sensibilidade à isnulina e diminui a concentração de lipoproteínas de baixa densidade na circulação favorecendo o controle do diabetes tipo 2.
Tanto o exercício físico quanto a ingestão de açúcares podem aumentar a excreção urinária de cromo. Esses fatos levam a uma deficiência de cromo , e se forem atletas são capazes de aumentar a eficiência ou a retenção de cromo no organismo. Cabe ressaltar que não existem evidências cientificas para concluir que a suplementação com cromo altere significativamente a composição corporal .A suplementação com cromo, possivelmente, atua como fator adicional ao exercício físico , a melhora dos quadros de resistência a insulina.
Mas ainda poucos estudos específicos se encontram na literatura que avaliam a ação conjunta do exercício físico e da suplementação de cromo sobre a sensibilidade à insulina.
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