Mecanismos reguladores da fome e saciedade. Luiz Guilherme Kraemer de Aguiar FCM - UERJ

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Mecanismos reguladores

da fome e saciedade

Luiz Guilherme Kraemer de Aguiar

FCM - UERJ

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Componentes do balanço energético

Ingesta

alimentar

Gasto

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Motivação Pré-prandial Alimento Saciação Saciedade Precoce Tardia Fome Motivação Pré-prandial Fome

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

Fome – animais buscam alimentos



Prazer – animais buscam a continuação da refeição



Saciação – animais buscam a interrupção da refeição



Saciedade – animais buscam adiar a próxima refeição



Qq fator que interfira com ou mais destes comandos pode alterar o

padrão alimentar

 ↓ saciação – hiperfagia

 ↓ saciedade - ↑ frequência das refeições

 1 ano de consumo 5% acima do GET = +5kg

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Regulação da Fome e Saciedade

• REGULAÇÃO CENTRAL

• SNC

• REGULAÇÃO PERIFÉRICA

• TGI

• Fígado

• Pâncreas

• Tecido Adiposo

• Sistema Gustatório

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Controle Central da homeostase

energética

• Objetivo 1

ário

_:

_{MANUTENÇÃO DO PESO}

Mecanismo sensor de estoque energético Controle do gasto energético Sinais de nutrientes Sinais hormonais Sinais Neurais Insulina e Leptina (estoques estáveis) SINAIS DE ADIPOSIDADE Insulina, CCK, glucagon,PYY,

GLP-1, grelina, PP, OXM, etc; Glicose e aas (estoques momentâneos) SINAIS DE INGESTA ALIMENTAR (SACIEDADE) Do TGI para o SNC coordenação da ingesta e absorção alimentar

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Sinais de Saciedade

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Sinais Periféricos de

Fome/saciedade

• 1) Leptina – mais importante (variações são mais dependentes da massa do que da ingesta)

• Produzida pelo TA em proporção direta com a massa total de TA do organismo

• 2) Insulina – exerce uma função intermediária entre o controle da adiposidade e o controle da fome (saciedade)

• 3) Hormônios do TGI

• Jejum prolongado - ↑ grelina → sinal orexígeno

• Grelina (hipotálamo) – potencializa sinais orexígenos gerados pela ↓ disponibilidade de nutrientes e pelos baixos níveis de leptina e insulina

• Ingesta alimentar

• ↓ drástica dos níveis de grelina → sinal anorexígeno • ↑ CCK, PYY, GLP-1, etc → sinal anorexígeno

Sinais de Adiposidade

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Controle funcional da fome e

saciedade

• 1950 – Esterotaxia

• Lesão no NPV → ↑ ingesta (fome)

• Estímulos ao NPV → ↓ ingesta (saciedade) • Lesão no HL → ↓ ingesta (saciedade)

• Estímulos ao HL → ↑ ingesta (fome)

• 1º conceito – HL e NPV eram responsáveis primários pela

regulação da fome e saciedade, respectivamente.

• Conceito atual – neurônios responsivos ao Núcleo Arqueado

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SINAIS DE ADIPOSIDADE SINAIS DE SACIEDADE Núcleo Arqueado Hipotálamo Lateral Núcleo Paraventricular

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Controle da fome e saciedade

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Controle do balanço

energético

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NAC e sinais de

Fome/Saciedade (adiposidade)

• Leptina

• Insulina

• Hormônios do TGI

• Nutrientes

NPY/AgRPérgicos POMC/CARTérgicos JEJUM ou Estoques Baixos PÓS-PRANDIAL ou Grandes Estoques

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↓ relativa

insulina e leptina ↑Grelina

JEJUM ou carência de nutrientes Núcleo paraventricular NPY/AgR POMC/CART NAC + + ₊ ↓ nutrientes ↑ AMP intraneuronal +AMPK Transcrição gene NPY ↑ liberação NPY Núcleo Lateral Modulação do sinal ↓ relativa insulina e leptina - - - - ↑ CA2+ ↑ secreção NPY -

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↓Grelina PÓS-PRANDIAL ou Grandes estoques de nutrientes Núcleo paraventricular NPY/AgR POMC/CART NAC - - _-

↑ nutrientes ↓ AMP e CA2+ intraneuronal

Nos NPY/AgRPérgicos

-AMPK Inibe

transcrição gene e

liberação NPY Núcleo _Lateral

Modulação do sinal ↑ relativos insulina e leptina e hormônios do TGI + + + - PÓS-PRANDIAL ou Grandes estoques de nutrientes POMC (α-MSH) e CART

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Integração entre sinais hormonais e carreados por

nutrientes

GLICOSE NPY/AgR POMC/CART - _- _- _{+ + +} Aminoácidos ATP:AMP intraneuronal AMPK mTOR e S6K ↑ Leptina e Insulina - + +

VIA COMUM ENTRE NUTRIENTES E HORMÔNIOS NA REGULAÇÃO DA SACIEDADE

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HIPOTÁLAMO LATERAL

• 2 subpopulações neuronais:

• 1) Produtores de orexina/MCH

• Ativados no jejum

• Regulam a fome

• Estabelecem conexão entre fome, prazer e vigília

• Orexina – principal neurotransmissor responsável pelo estado de vigília durante o jejum

• MCH – regula indução da fome e estresse

BUSCA E

OBTENÇÃO do ALIMENTO PRESERVAÇÃO DA ESPÉCIE

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NÚCLEO PARAVENTRICULAR



2 subpopulações neuronais:



Produtores de CRH e de TRH



Inibidos no jejum



Níveis elevam-se gradativa/ após a ingesta



Promovem a saciedade



Elevam a termogênese



TRH tem função predominante



Conexão entre sinais de adiposidade com sinais de

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Controle do gasto energético em

HUMANOS

• Mais autônomo e sofre menor interferência de conexões corticais

• Maior parte do GE é dependente da motivação para movimentar-se (sinais gerados no HL→ centros corticais (influência cognitiva)

• Termogênese em tecidos periféricos

Hormônios (pp/ tireoideanos) Sinais neurais Simpáticos e parassimpáticos UCPs TA Marrom/Bege

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Funções: .Temperamento .Processamento de memória .Sono .Cognição Funções: .Recompensa (motivação) .Prazer, euforia

.Função motora fina .Compulsão

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Motivação Pré-prandial Alimento Saciação Saciedade Precoce Tardia CÓRTEX ÓRBITO-FRONTAL NAC Hipot. Lateral Núcleo paraventricular Gosto Aparência Odor Textura CÓRTEX INSULAR Prazer/Recompensa Fome Sinais fisiológicos Decisão

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Tronco cerebral Sabor e conteúdo energético HIPOTÁLAMO SPR Endocanabinóides Dopamina Opióides

↑ expressão de peptídeos orexígenos, bloqueando a sinalização de peptídeos relacionados à saciedade “Desliga” no hipotálamo o sistema homeostático de regulação da saciedade

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Aumento no consumo e piora

qualitativa

 EUA no ano de 2000 consumia-se +12%

kcal/dia (~300kcal/dia) que em 1985 com

piora qualitativa.

• 300kcal

• 46% grãos (maioria refinados)

• 24% adição de gorduras

• 23% adição de açúcares

• 6% frutas e vegetais

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Hábitos alimentares atuais

 Sociedades com hábitos ocidentais:

 Alimentos processados

 Alta densidade energética

 Ricos em lipídeos e carboidratos

 EUA

 nos últimos 100 anos

 Consumo de gordura  67%

 Consumo de açúcar  64%

 Consumo de verduras e legumas  26%

 Consumo de fibras  18%

 Intervenção no padrão alimentar + bem sucedida ocorre na infância

 Criança e Propaganda

 10.000 anúncios/ano sobre alimentos (90% fast food, cereais instantâneos açucarados, refrigerantes ou doces/balas)

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Piora qualitativa na dieta

• Consumo exagerado de dieta ricas em açúcar

refinado e gorduras tem alta palatabilidade, baixo

poder sacietógeno e alta densidade energética.

Além de serem de fácil absorção e digestão.

Desequilíbrio energético

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Disfunção hipotalâmica – surgimento

da hipótese

Schimdt MI. Rev Saude Pub. 2009;43:74-82

Hiperinsulinêmicos e Hiperleptinêmicos Resistência hipotalâmica

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Sinalização da Leptina/Insulina nos neurônios

POMC/CARTérgicos

Transcrição de genes do α-MSH e CART

PI3K

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Disfunção hipotalâmica

• Injeção de leptina intra-hipotalâmica

↓ ingesta alimentar

Animais magros 50% 10-20% Animais obesos

Resistência à leptina

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Mecanismos envolvidos na resistência hipotalâmica à leptina e

insulina

• Papel chave da inflamação hipotalâmica

• Geração da inflamação ??

• Ácidos graxos de cadeia longa • Maior potência inflamatória

• Esteárico (C18:0) • Araquídico (C20:0) • Behênico (C22:0)

• Ácidos graxos insaturados • Papel anti-inflamatório

• Oleico (C18:1) • Linoleico (C18:2)

• Até momento:

• Inflamação hipotalâmica foi gerada pelo ambiente com ativação das vias SOCS3, JNK, IKK e PTPB1 e consequente,

resistências à leptina e insulina

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Sistema endocanabinóide

• Anandamida e 2-Ag (2-araquidonoil-glicerol) – endocanabinóides endógenos sintetizados a partir do ac. Aracdônico da MC.

• Moduladores da atividade neuronal por supressão retrógrada. • Receptores – CB1 e CB2

• CB1 – pp/ cérebro (hipotálamo, TC e reg. mesolímbica)

• periferia – TGI, T.adiposo, fígado, músculo, tireóide e pâncreas.

• Agonismo do CB1 = função anabólica

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Tronco Cerebral NAC POMC CART NPY AgRP ANANDAMIDA CB1 2-AG +

Endocanabinóides

Bloqueio sinal de naúsea e de saciedade via aferente vagal

- Reg. Mesolímbica (centro de Prazer/recompensa) ↑ motivação para procura e consumo de alimentos. ↑ palatabilidade CB1 CB1

Periferia ↑ absorção nutrientes _{↑ Lipogênese}

↓ Captação de glicose no músculo

Leptina ↓ EC Grelina ↑ EC Glicocorticóide

CCK Dopamina

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Hipótese da hiperativação do

SEC

Dietas hiperlipídicas ↑ substratos para formação de anandamida e 2-AG Hiperativação do SEC Hiperfagia Antagonismo do CB1 •↓ Apetite •↓ peso corporal •Melhora Si •↑ Adiponectina

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Hipótese da hiperativação do

SEC

Dietas hiperlipídicas ↑ substratos para formação de anandamida e 2-AG Hiperativação do SEC Hiperfagia Antagonismo do CB1 •↓ Apetite •↓ peso corporal •Melhora Si •↑ Adiponectina

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Regulação Periférica do Balanço

energético

Locais de Regulação Periférica

• Sistema gustatório

• TGI

• Fígado

• Veia Porta

• Pâncreas

• Tecido Adiposo

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Tronco cerebral Sabor e conteúdo energético Sist. Gustatório Neurônios Motores