Papel do cálcio intracelular em adipócitos humanos

As concentrações de cálcio intracelular ([Ca2+]i) são determinadas por interações complexas entre o fluxo através de canais de cálcio dependentes de voltagem e estimulados por receptores, o seqüestro com proteínas ligantes, o estoque de Ca2+ livre em compartimentos intracelulares, como retículo endoplasmático e pela atividade das bombas iônicas (transporte ativo de cálcio) (43).

O ([Ca2+]i) parece ter um papel importante nos desarranjos metabólicos associados com a obesidade, a hipertensão e a resistência à insulina (21,44,45). Fatores importantes na obesidade, como insulina (44) e a proteína agouti (22,46) - normalmente expressa nos adipócitos humanos (47) - mostraram desencadear um aumento no ([Ca2+]i) em adipócitos humanos.

Pessoas obesas têm uma maior concentração de cálcio intracelular do que as não obesas, considerando pessoas com idade e sexo equivalentes (44). A concentração de cálcio intracelular também mostrou regular a lipogênese e a lipólise nos adipócitos humanos (21). Altas concentrações intracelulares de cálcio estimulam a expressão e a atividade da ácido-graxo sintase, enzima responsável pela lipogênese (21).

Com relação à homeostase de cálcio, os hormônios reguladores do cálcio, vitamina D e hormônio paratireoideano (PTH), mostraram estimular um aumento significante e sustentado nas concentrações de cálcio intracelular em culturas primárias de adipócitos humanos (9). Além disso, o tratamento com vitamina D resulta em uma marcada inibição (83%) na lipólise estimulada pelo forskolin em adipócitos humanos e uma redução de 35% na lipólise basal (48).

Shi et al (48) sugeriram que existem ações rápidas não genômicas da vitamina D via receptor de membrana que tem um papel significante nos aumentos nas concentrações de cálcio intracelular induzidos pela vitamina D. Já o tratamento com PTH, apesar de aumentar as concentrações de cálcio intracelular, exerceu pequeno efeito na lipólise, possivelmente como resultado da ativação concorrente da enzima adenilato ciclase (enzima encontrada na membrana celular, que participa na produção do AMP cíclico a partir do ATP. É um componente importante de algumas vias de sinalização intracelular) pelo PTH (9).

Relação entre cálcio dietético e cálcio intracelular

As duas seções anteriores descreveram os efeitos totalmente opostos dos aumentos na concentração de cálcio intracelular e nos aumentos no cálcio dietético. Mais cálcio intracelular estimula a lipogênese e inibe a lipólise. Mais cálcio dietético parece ter efeitos opostos - estimula a quebra da gordura e inibe a formação de gordura.

Se o mecanismo através do qual o cálcio dietético afeta o peso corpóreo está primariamente relacionado a ações observadas dentro de adipócitos em camundongos transgênicos, com uma expressão exagerada do gene agouti (relacionado à obesidade) expostos a maiores ingestões de cálcio, deve haver uma base fisiológica para a dissociação entre as concentrações do cálcio intracelular e o cálcio dietético.

Uma possível explicação que ligaria a maior ingestão de cálcio à menor concentração de cálcio intracelular é o efeito do cálcio dietético nos hormônios que regulam o balanço de cálcio. A suplementação de cálcio dietético em humanos mostrou causar supressão significante no PTH, na vitamina D e nas concentrações de cálcio intracelular em eritrócitos e plaquetas (49).

Além disso, maiores ingestões de cálcio reduziram as concentrações sangüíneas de hormônios calcitrópicos, como 1,25-dihidroxivitamina D [1,25(OH)2] e PTH, enquanto que, como é bem conhecido, as dietas deficientes em cálcio estimulam a produção e liberam esses hormônios. Bell et al (50) reportaram anteriormente concentrações significantemente maiores de PTH imunorreativo e de 1,25-dihidroxivitamina D em pessoas brancas obesas do que em pessoas com peso normal, enquanto elevadas concentrações desses hormônios foram anteriormente reportadas em crianças obesas comparado com os controles (51).

Além disso, as menores ingestões de cálcio dietético (como encontrado epidemiologicamente para pessoas obesas) podem levar a maiores concentrações de 1,25-dihidroxivitamina D e PTH, que por sua vez pode aumentar as concentrações de cálcio intracelular. Essas elevadas concentrações de cálcio dentro dos adipócitos podem, então, aumentar a taxa de lipogênese e inibir a lipólise, consequentemente levando ao aumento da adiposidade.

Uma maior ingestão de cálcio dietético poderia prevenir essa reação em cascata mantendo as concentrações dos hormônios calcitrópicos baixas, reduzindo, desta forma, as concentrações de cálcio intracelular e, no final, o teor de lipídio nos adipócitos.

>b>Relação entre cálcio dietético e absorção de gordura

Um segundo mecanismo pelo qual a ingestão de cálcio dietético pode afetar a adiposidade corpórea é um efeito na absorção de triacilglicerol pelo trato gastrointestinal. Denke et al (18) estudaram os efeitos do cálcio dietético na excreção fecal de ácidos graxos e os lipídios no soro em um estudo metabólico aleatório com 13 homens com níveis moderados de hipercolesterolemia (nível alto de colesterol no sangue).

Neste estudo, uma dieta pobre em cálcio (410 mg de cálcio por dia) foi comparada com uma dieta rica em cálcio (2200 mg de cálcio por dia), usando suplementos de cálcio por 10 dias. A fortificação com cálcio aumentou a porcentagem de gordura saturada da dieta excretada em coletas fecais feitas em 72 horas de 6% para 13% por dia.

O alto nível de cálcio na dieta também reduziu significantemente o colesterol total em 6%, o colesterol LDL em 13% e as concentrações de apolipoproteína B (principal componente da lipoproteína de baixa densidade, LDL) em 7% quando comparado com a dieta pobre em cálcio. Um estudo de um ano aleatório controlado com mulheres na pós-menopausa usando 1 g de cálcio elementar (como citrato de cálcio) também mostrou um aumento de 19% na proporção HDL-LDL comparado com o grupo placebo (52).

Isso sugere que os efeitos da maior ingestão de cálcio nos lipídios podem ser de longa duração. Welberg et al. (19) estudaram os efeitos da suplementação de cálcio na excreção qualitativa e quantitativa de gordura fecal em 24 pessoas consumindo uma dieta controlada (1450-1880 mg de cálcio por dia) que foram suplementadas com 0, 2 ou 4 gramas de cálcio elementar por dia (dado como carbonato de cálcio).

O cálcio aumentou os ácidos graxos fecais de forma dose-dependente. A excreção total de gordura aumentou de 6,8 ± 0,9% da ingestão total de gordura sem suplementação de cálcio para 7,4 ± 1,0% com 2 g de cálcio e 10,2 ± 1,4% com 4 g de cálcio. A maior excreção de gordura ocorreu devido à maior excreção de ácidos graxos; a excreção de gordura neutra permaneceu sem mudanças. Outro estudo mostrou efeitos similares (20).

Esses estudos sobre os efeitos do cálcio na excreção de gordura fecal predizem pequenos efeitos no fluxo de lipídios totais corpóreo. O grau de perda de gordura fecal induzido pela suplementação de 2 g de cálcio elementar no estudo de Welberg et al (19) é somente 3% do induzido pelos inibidores de lípase, como o orlistat (vendido com o nome comercial de Xenical® (53-55).

Uma pessoa consumindo uma dieta de 2500 kcal contendo um terço da energia vinda das gorduras que consomem 2 g adicional de cálcio elementar por dia na forma de carbonato de cálcio pode esperar excretar um adicional de 1% da energia das gorduras por dia e poderia perder 3010 kcal por ano nas fezes. Como uma redução de 3500 kcal é citada como mudanças no peso corpóreo de 0,45 quilos, essa quantidade de perda de energia pode realmente explicar uma mudança no peso corpóreo de 0,4 kg por ano.

Desta forma, esses dados sugerem que a excreção de ácidos graxos fecais, induzida pela suplementação de cálcio, pode ter sido responsável por grande parte (se não toda) pela perda de peso observada em pessoas suplementadas com cálcio no estudo aleatório de Davies et al. (29). Entretanto, os efeitos do cálcio na excreção de gordura não são suficientes para explicar as diferenças muito maiores no peso sugeridas por alguns estudos animais e humanos, particularmente naqueles cuja suplementação de cálcio é feita na forma de produtos lácteos (9,15,37).

Sumário

O artigo revisou as evidências que apóiam o papel do cálcio dietético e possivelmente da ingestão de lácteos na regulação da adiposidade corpórea. Com relação ao cálcio dietético, dados epidemiológicos e experimentais de alguns estudos sugerem que as diferenças na ingestão de cálcio podem estar associadas com mudanças no peso corpóreo de 0,35 kg por ano (29). A ligação dos ácidos graxos no intestino pelo cálcio dietético pode reduzir a absorção de gordura suficientemente para levar à similar mudança no peso.

Dados mais recentes, entretanto, apontam para uma magnitude maior de perda de peso com a suplementação de cálcio em adultos com restrição no consumo de energia, especialmente quando a suplementação de cálcio é obtida através de alimentos lácteos (37). Essas descobertas podem indicar um efeito independente de outros componentes dos lácteos (11,34).

Dados limitados de modelos animais de obesidade descritos também sugerem que a ingestão de cálcio dietético pode afetar a regulação da lipogênese e da lipólise dentro dos adipócitos. O cálcio dietético pode alterar o fluxo de lipídios reduzindo as concentrações plasmáticas de hormônios calcitrópicos (vitamina D e PTH), que são conhecidos por modular as concentrações de cálcio dentro dos adipócitos humanos e, desta forma, alterar a taxa de lipogênese e lipólise.

Independentemente do mecanismo envolvido, a maioria dos estudos em humanos e animais suporta a conclusão de que o cálcio dietético pode ter um papel na regulação do peso corpóreo e apóiam a hipótese de que mais cálcio dietético ou maior ingestão de produtos lácteos pode diminuir o futuro ganho de peso.

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Baseado no artigo "Calcium intake and adiposity", de Shamik J Parikh e Jack A Yanovski (Am J Clin Nutr 2003;77:281-7).