Resistência à insulina e lipólise em vacas de transição: o papel do ácido oleico

Vacas no período de transição enfrentam um conjunto de alterações metabólicas significativas que desempenham um papel fundamental na preparação para a lactação e podem afetar sua saúde e desempenho.

Uma dessas adaptações fisiológicas importantes é a resistência à insulina, que ocorre quando o organismo responde de maneira reduzida à ação da insulina, um hormônio essencial na regulação dos níveis de glicose no sangue, entre dezenas de outras funções. Isso ocorre porque a vaca, de forma natural, prioriza a glicose para a síntese de lactose e para a produção de leite, e impede a utilização eficiente da glicose em outros tecidos, considerados “não prioritários”.

A resistência à insulina nessa fase em particular favorece a mobilização de reservas de gordura corporal, levando a um aumento na circulação de ácidos graxos não esterificados (AGNE) e corpos cetônicos, como o beta-hidroxibutirato (BHB; Contreras et al., 2017).

Embora essa mobilização seja um mecanismo natural para fornecer energia durante o período de transição, quando esta ocorre de forma prolongada, pode levar ao estresse oxidativo, maior suscetibilidade a doenças e contribuição para processos inflamatórios que agravam a resistência à insulina (Zachut & Contreras, 2022). Portanto, é fundamental implementar estratégias nutricionais e de manejo para mitigar os efeitos do balanço energético negativo (BEN) prolongado, onde a demanda energética supera a ingestão de energia.

Figura 1. Efeitos do BEN (balanço energético negativo) prolongado no metabolismo da vaca recém parida.

Um estudo realizado por um grupo de pesquisadores da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, avaliou o metabolismo de vacas leiteiras no pós-parto, que receberam suplementação de um mix de ácidos graxos; ácido palmítico (C16:0) e ácido oleico (C18:1 cis-9), em diferentes proporções. Os resultados indicaram que uma maior proporção de ácido oleico melhorou o balanço energético, reduzindo os níveis de AGNE no sangue, aumentando o consumo alimentar e, consequentemente, contribuindo para uma melhor recuperação do peso corporal e do escore de condição corporal das vacas (De Souza et al., 2021). Esses achados indicam que a suplementação de ácido oleico tem ação sobre o metabolismo do tecido adiposo.

Assim como para nós seres humanos, dietas com alto consumo de ácido oleico, favorecem o sistema cardiovascular e hepático. Dessa forma, esse ácido graxo atua na LDL (lipoproteína de baixa densidade), diminuindo a prevalência de obesidade, síndromes metabólicas e diabetes tipo 2.

Estudos em ratos de laboratório identificaram pelo menos dois mecanismos possíveis pelos quais o ácido oleico exerce seus efeitos no metabolismo de lipídeos. Na primeira hipótese, o ácido oleico estimula a secreção de insulina pancreática, o que pode favorecer a entrada de glicose nas células. A segunda hipótese é o aumento da formação de gotículas lipídicas nos adipócitos, que são estruturas responsáveis pelo armazenamento de energia e constituídas por ácidos graxos, através da regulação de proteínas envolvidas no armazenamento e mobilização de gordura, como PLIN5 e PPARα (Fujiwara et al., 2005, Zhong et al., 2019).  

Mas a pergunta é, o ácido oleico seria capaz de regular a resistência à insulina e controlar a quebra de gordura no tecido adiposo em vacas leiteiras no pós-parto? E a resposta é SIM!

Um outro estudo novamente realizado na Universidade de Michigan foi capaz de responder várias lacunas sobre esse tema, através de infusões de ácido oleico no abomaso (Abou-Rjeileh et al., 2023). Mediante uma série de análises laboratoriais, foi observado que o ácido oleico (C18:1) aumentou os níveis de insulina circulante, ao mesmo tempo em que os níveis de glicose estavam mais baixos no momento da coleta de sangue, ilustrados nas Figuras 2 e 3. Isso sugere que a glicose estava sendo absorvida pelas células e utilizada como fonte de energia para os animais de maneira eficiente (Abou-Rjeileh et al., 2023).

Figuras 2 e 3. Efeitos da suplementação de ácido oleico (C18:1) na dinâmica do hormônio insulina e da glicose, baseado no estudo de Abou-Rjeileh et al. (2023).

Durante os primeiros 7 dias pós-parto, foram observados níveis mais baixos de AGNE e BHB nos animais que receberam suplementação de ácido oleico C18:1. Isso sugere uma redução na lipólise de tecido adiposo, o que está de acordo com as descobertas de análises histológicas que revelaram que o C18:1 diminuiu o tamanho dos adipócitos. Em outras palavras, houve uma diminuição tanto na deposição quanto na mobilização de gordura no tecido adiposo. O que pode ser explicado pela redução de PLIN5 e PPARα, proteínas envolvidas nesse processo, como já mencionado acima.

Outros resultados promissores foram observados em relação à inflamação e ao estresse oxidativo. A presença de macrófagos e uma resposta imune ativa foram indicadas pela detecção de osteopontina, proteína responsável pela sinalização e adesão de macrófagos para sítios inflamatórios. Além disso, a análise das enzimas antioxidantes, como SOD e SDHA revelou uma resposta positiva, com redução do estresse oxidativo.

Outro aspecto relevante foi a regulação dos genes relacionados à resposta e regulação mitocondrial (SDHA e MDH2), que desempenham um papel fundamental na utilização da glicose para produção de energia celular, indicando aumento da função mitocondrial (Abou-Rjeileh et al., 2023). Os resultados deste estudo mostram grande influência do ácido oleico na regulação da resistência à insulina e mobilização de gordura do tecido adiposo, além de ação anti-inflamatória, anti-oxidativa, função mitocondrial e saúde celular.

O estudo de Abou-Rjeileh et al. (2023) aponta evidências de 3 mecanismos que explicam o impacto do ácido oleico no desempenho metabólico de vacas periparturientes, que seria: 1) inibir o fluxo de ácidos graxos para fora do tecido adiposo, 2) melhorar a sensibilidade celular e do tecido adiposo a ação da insulina, e 3) aumentar a biogênese e função mitocondrial.

Figura 4. Efeitos da suplementação de ácido oleico (C18:1) no metabolismo de vacas recém paridas, baseado no estudo de Abou-Rjeileh et al. (2023).

Em resumo, as vacas no período de transição enfrentam desafios metabólicos complexos, e a resistência à insulina é uma parte importante desse processo. Porém desafios fisiológicos prolongados podem afetar a saúde da vaca leiteira, impactando a produção de leite e a gestação subsequente. Nosso grupo estuda diversas estratégias nutricionais adequadas para combater esses desafios, e a suplementação com ácido oleico, pode ser uma ferramenta eficaz na gestão dessas mudanças metabólicas, na promoção da saúde e do desempenho desses animais durante o período crítico de transição ou demais condições de saúde que impactam a sensibilidade à insulina.

Como técnicos, nutricionistas e veterinários, podem usar e tentar se beneficiar desta informação? Primeiro, ao formular dietas para vacas recém-paridas, checar as concentrações dietéticas do AG oleico. Programas de formulação como o NASEM (2021) e o RLM Leite – Ração de Lucro Máximo proporcionam estas estimativas aos seus usuários. E segundo, ao recomendar um ingrediente ou suplemento com alto teor de lipídeos, como por exemplo, gorduras protegidas ou hidrogenadas, exigir das empresas que estão comercializando estes suplementos, laudo completo e atualizado do perfil lipídico do produto.

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Referências

Abou-Rjeileh, U., J. dos Santos Neto, M. Chirivi, N. O'Boyle, D. Salcedo, C. Prom, J. Laguna, J. Parales-Giron, A. L. Lock, & G. A. Contreras. Oleic acid abomasal infusion limits lipolysis and improves insulin sensitivity in adipose tissue from periparturient dairy cows. Journal of Dairy Science, v. 106, p. 4306-4323, 2023.

Contreras, G. A., C. Strieder-Barboza, & W. Raphael. Adipose tissue lipolysis and remodeling during the transition period of dairy cows. Journal of Animal Science and Biotechnology, v. 8, p. 1-12, 2017.

De Souza, J., C. M. Prom, & A. L. Lock. Altering the ratio of dietary palmitic and oleic acids affects production responses during the immediate postpartum and carryover periods in dairy cows. Journal of Dairy Science, v. 104, p. 2896-2909, 2021.

De Souza, J., C. M. Prom, & A. L. Lock. Altering the ratio of dietary palmitic and oleic acids affects nutrient digestibility, metabolism, and energy balance during the immediate postpartum in dairy cows. Journal of Dairy Science, v. 104, p. 2910-2923, 2021.

Fujiwara, K., F. Maekawa, & T. Yada. Oleic acid interacts with GPR40 to induce Ca2+ signaling in rat islet β-cells: mediation by PLC and L-type Ca2+ channel and link to insulin release. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, v. 289, p. E670-E677, 2005.

Zachut, M., & G. A. Contreras. Symposium Review: Mechanistic insights into adipose tissue inflammation and oxidative stress in periparturient dairy cows. Journal of Dairy Science, v. 105, p. 3670-3686, 2022.

Zhong, W., B. Fan, H. Cong, T. Wang, & J. Gu. Oleic acid-induced perilipin 5 expression and lipid droplets formation are regulated by the PI3K/PPARα pathway in HepG2 cells. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, v. 44, p. 840-848, 2019.