Proteína da dieta e saúde dos ossos: novas perspectivas

Introdução

A osteoporose afeta uma grande quantidade de pessoas e a prevalência aumenta com a idade da população. Existem 5,5 milhões de pessoas acometidas por esta doença no Brasil. A osteoporose afeta cerca de 34 milhões de norte-americanos e é responsável por 1,5 milhão de fraturas ósseas espontâneas por ano, representando um custo anual de US$ 17 bilhões (1-3). Estima-se que entre 13% a 18% das mulheres brancas pós-menopausa norte-americanas (4 a 6 milhões) tem osteoporose e outras 30% a 50% (13 a 17 milhões) têm densidade óssea baixa no quadril, proporcionando um maior risco para fraturas. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), um terço das mulheres brancas acima de 65 anos são portadoras de osteoporose. Apesar dos avanços no entendimento dos fatores de risco para osteoporose, são necessários maiores conhecimentos sobre medidas preventivas para reduzir esse importante problema de saúde pública.

A nutrição é um importante fator na prevenção e tratamento da osteoporose. O cálcio tem sido estudado mais extensivamente e é considerado o nutriente mais importante para o crescimento e manutenção da massa óssea (3,4). Entretanto, outros nutrientes, como proteína, fósforo, magnésio, zinco, cobre, ferro, fluoreto e vitaminas D, A, C e K, e folato, são necessários para a saúde normal dos ossos (5,6). A relação entre proteína da dieta e metabolismo ósseo é de considerável interesse e bastante controversa (7-12). Apesar de a proteína ser essencial para a saúde dos ossos, a alta ingestão de proteínas pode aumentar a excreção urinária de cálcio, o que pode levar a um balanço negativo de cálcio e, conseqüentemente, à perda óssea. Entretanto, o efeito das proteínas na saúde dos ossos é debatido (8). Controvérsias relacionadas ao efeito independente da proteína na saúde óssea podem ser explicadas pela co-existência da proteína com outros nutrientes, como cálcio, em alguns alimentos contendo proteína e cálcio e em alguns padrões dietéticos (9,10). Novas pesquisas sugerem que a proteína da dieta pode agir de forma sinérgica com o cálcio para influenciar favoravelmente a saúde dos ossos (9). Além disso, existe uma crescente evidência de que a baixa ingestão de proteína na dieta pode afetar adversamente a saúde dos ossos, particularmente em adultos mais velhos (12).

A atual quantidade recomendada na dieta para proteína é de 0,8 gramas por quilo corpóreo para adultos com idade de 19 anos ou mais - 46 gramas por dia para mulheres e 56 gramas por dia para homens, com base em pesos corpóreos referenciais de 57 e 70 quilos, respectivamente (13). Muitos norte-americanos consomem mais proteína do que o recomendado (14). Quando se considera o impacto da proteína da dieta no metabolismo do cálcio e na saúde dos ossos é importante notar que a maioria dos norte-americanos consome dietas ricas em proteínas e pobres em cálcio (12,13).

Efeitos das proteínas no metabolismo do cálcio

Durante muitos anos, a alta ingestão de proteína foi citada como um fator de risco para osteoporose. Estudos mostraram que a ingestão de proteínas, particularmente aquelas purificadas, de origem animal ou vegetal, aumenta a excreção de cálcio pela urina (7,12,15,16).

Alguns pesquisadores especularam que qualquer perda de cálcio induzida pelas proteínas resultaria de um aumento na reabsorção óssea, o que comprometeria a saúde dos ossos se não fosse combinada a um aumento na formação óssea (16). Foi proposto que as proteínas da dieta, especialmente aquelas de origem animal ricas em aminoácidos sulfurados, aumentam a produção endógena de acido, que é tamponado pelos sais alcalinos de cálcio do esqueleto (11,12,16). A dependência dos ossos para equilibrar os ácidos endógenos induzidos pelas proteínas poderia aumentar a perda óssea e os riscos de osteoporose. Entretanto, como discutido abaixo, a maioria dos estudos epidemiológicos falha em mostrar que a alta ingestão de proteínas tem um efeito adverso na saúde dos ossos.

Vários fatores, como fonte da proteína, outros componentes da dieta e duração do consumo de proteína podem influenciar o efeito de excreção de cálcio pela urina das proteínas (11). Em estudos usando proteínas purificadas (por exemplo, caseína), a hipercalciúria - excesso de cálcio na urina - é induzida, apesar deste efeito não ser consistentemente mostrado com fontes alimentícias comuns de proteínas (como leite, carne) (17,20). Spencer et al. (17), em uma série de estudos metabólicos humanos, mostraram que a proteína da carne ou do leite não afeta a excreção de cálcio, uma descoberta atribuída ao teor de fósforo dessas complexas fontes proteínas comumente consumidas. Entretanto, a perda endógena fecal de cálcio, que aumenta com a ingestão de fosfato, não foi medida (19). Dessa forma, esses estudos não rejeitam um possível efeito negativo da proteína no balanço de cálcio (19).

O efeito calciúrico das proteínas pode ser uma resposta de curto prazo. Um estudo com mulheres na pós-menopausa mostrou que a alta ingestão de proteínas dos alimentos (carne) resultou em uma alta excreção renal de ácido que não foi mantida, indicando adaptação (20). Neste estudo, a alta ingestão de proteína não afetou adversamente a retenção de cálcio ou o metabolismo dos ossos (20). Os pesquisadores notaram que, diferentemente o uso da carne como fonte de proteína, estudos anteriores não mostraram adaptação na excreção renal de ácidos ou hipercalciúria com o aumento da ingestão de proteínas isoladas após 75 a 95 dias (20).

Efeitos das proteínas na saúde dos ossos

A proteína é um importante componente estrutural dos ossos. Ela é incorporada à matriz orgânica do osso pela formação de colágeno, na qual ocorre mineralização. Por peso, o tecido ósseo é 70% mineral (principalmente cálcio e fósforo), 22% proteína e 8% água (9). Apesar de a proteína da dieta ter sido considerada como um fator que afeta adversamente a saúde dos ossos, esse efeito não está claro. Além disso, muitos estudos epidemiológicos apontam para um papel benéfico da proteína da dieta na saúde dos ossos.

O excesso de proteínas é prejudicial aos ossos?

Descobertas de estudos epidemiológicos indicam que as altas ingestões de proteínas - ingestões dentro de um limite comumente consumido - afeta favoravelmente a saúde dos ossos (isto é, reduz a perda óssea ou os riscos de fraturas) (21-25). Em um estudo prospectivo de três anos com mais de 30 mil mulheres na pós-menopausa, a alta ingestão de proteínas, particularmente de origem animal, foi associada com uma redução de 70% nas fraturas de quadril, mesmo depois do controle de importantes variáveis que poderiam confundir (21). Similarmente, quando a proteína da dieta (principalmente de origem animal) e a densidade mineral óssea foram examinados em um estudo de acompanhamento de quatro anos de homens e mulheres idosos, do estudo Framingham Osteoporosis, a maior ingestão de proteínas foi associada com um aumento na densidade mineral óssea do fêmur e da espinha (22). Além disso, a proteína da dieta e a densidade mineral dos ossos do quadril foram positivamente associadas em um estudo com mulheres pós-menopausa na pesquisa NHANES III (Third National Health and Nutrition Examination Survey) (23).

Altas ingestões de proteína total e animal foram significantemente associadas com o aumento da densidade mineral dos ossos do quadril e dos ossos totais do corpo em mulheres mais velhas, mas não em homens mais velhos, em um estudo prospectivo de quatro anos com 960 participantes do estudo Rancho Bernardo na Califórnia (24). Em contraste com os efeitos benéficos das proteínas de origem animal, a alta ingestão de proteínas vegetais foi significantemente associada com o decréscimo na densidade mineral dos ossos do quadril, do fêmur, e da espinha em homens e mulheres (24). Quando a relação entre ingestão de vários nutrientes e densidade mineral óssea foi examinada em um estudo cruzado com 136 mulheres saudáveis na pós-menopausa, a ingestão de proteínas foi positivamente associada com a densidade/teor mineral dos ossos totais do corpo, do quadril e da mão (25).

Nem todos os estudos epidemiológicos suportam o efeito das proteínas na saúde dos ossos. Por exemplo, em um estudo de coortes do Nurses' Health Study, mulheres pós-menopausa que consumiram mais de 95 gramas de proteínas por dia tiveram risco maior de fraturas no antebraço que mulheres que ingeriram menos de 68 gramas de proteínas por dia (26). Uma associação similar foi encontrada para proteína animal, mas não houve associação entre a ingestão total de proteína e os riscos de fraturas no quadril (26). Pesquisadores da Universidade Tufts descobriram que a associação entre ingestão de proteína e densidade mineral dos ossos em adultos idosos depende da ingestão de cálcio (27).

Estudos de intervenção com proteínas também suportam os efeitos benéficos dessas na saúde dos ossos (28,29). Em um estudo aleatório, duplo-cego, controlado com placebo, de seis meses, adultos mais velhos com fratura no quadril e com baixa ingestão habitual de proteína receberam cálcio e vitamina D, e suplemento de proteína (20 gramas por dia) ou placebo (28). Comparado com o grupo placebo, os pacientes que receberam o suplemento de proteína tiveram menos perdas ósseas, melhoria na força muscular e redução no período de permanência para reabilitação no hospital (28). Em outro estudo aleatório, controlado por placebo, de seis meses, não foram encontrados efeitos adversos na densidade mineral óssea em adultos com sobrepeso ou obesos que consumiram uma dieta com 108 gramas de proteínas por dia (baseadas em produtos lácteos desnatados e carne magra) comparado com aqueles que consumiram uma dieta contendo 70 gramas de proteína por dia durante a perda de peso (29). Essa dieta rica em proteínas pode ter ajudado a preservar o teor mineral dos ossos durante a perda de peso (29).

Apesar de este mecanismo ser desconhecido, o efeito favorável da proteína nos ossos pode ser explicado por sua capacidade de fornecer substratos necessários para a formação e remodelamento dos ossos (11). Outra possibilidade é que a proteína da dieta pode aumentar a produção do fator de crescimento tipo insulina (IGF-1), um hormônio que estimula a formação óssea (28,30a,31-33). Em alguns estudos, a proteína da dieta demonstrou aumentar o IGF-1 do soro sangüíneo em pessoas alimentadas com proteínas presentes em alimentos ou suplementos (28,30a,31,32). Entretanto, outro estudo não mostrou associação entre a proteína da dieta e o IGF-1 (27). Além disso, a redução no nível de IGF-1 está associada com aumento nos riscos de fraturas em humanos (11,34).

A falta de proteína é prejudicial aos ossos?

Estudos epidemiológicos associaram as baixas ingestões de proteínas em idosos com a baixa densidade mineral óssea, altas taxas de perdas ósseas e maior risco de fraturas no quadril (21-24,35,36). Uma dieta com baixo teor de proteína foi significantemente associada com a baixa densidade mineral dos ossos do quadril em mulheres brancas não hispânicas que participaram no estudo NHANES III (23). Similarmente, baixos níveis de proteínas foram significantemente associados com taxas maiores de perda óssea no quadril e na espinha em mulheres idosas no estudo Framingham Osteoporosis (22). Um risco maior de fraturas no quadril foi encontrado em mulheres idosas que consumiram menores quantidades de proteínas no estudo Iowa Women's Health (21). Em um estudo recente com 225 mulheres na pós-menopausa em Minnesota que foram acompanhadas por um período médio de 16 anos, um decréscimo na ingestão de proteínas totais e animais foi associado com um aumento de 44% no risco de fraturas causadas pela osteoporose (36). Neste mesmo estudo, um decréscimo na ingestão de cálcio foi associado com um aumento de 29% nas fraturas causadas pela osteoporose (36).

Os mecanismos pelos quais a baixa ingestão de proteína afeta adversamente a saúde dos ossos são desconhecidos. Pesquisadores da Universidade de Connecticut, baseados em uma série de experimentos de curto prazo, sugeriram que dietas com baixo teor protéico podem induzir uma redução na absorção de cálcio intestinal que é acompanhada por hiperparatireoidismo (caracterizada pelo excesso de funcionamento das glândulas paratireóides, causando aumento do hormônio da paratireóide (PTH) e levando a sinais e sintomas decorrentes do aumento de cálcio no sangue (hipercalcemia), na urina (hipercalciúria) e da retirada de cálcio dos ossos (osteoporose e cistos ósseos) secundário, que aumenta a remodelação óssea, particularmente a reabsorção óssea (12,37-39). Entretanto, os efeitos das proteínas na absorção do cálcio podem ser transitórios. Outros estudos não mostraram efeitos da proteína da dieta na absorção intestinal de cálcio (20,27,35,40).

Há influência do tipo de proteína?

Inconsistências referentes aos efeitos das proteínas na saúde dos ossos levantaram questões sobre se o tipo de proteína ingerida influencia ou não nessas descobertas. Entretanto, não existe um padrão referente aos efeitos das proteínas animais e vegetais na saúde dos ossos (21,22,24,27,40,41). Essas inconsistências podem ser explicadas por outros constituintes dos alimentos e da dieta ou, em particular, da sinergia entre os nutrientes que pode ter um impacto maior no efeito da proteína nos ossos do que o tipo de proteína (10).

Interação do cálcio e da proteína da dieta na saúde dos ossos

O nível de ingestão de cálcio pode explicar algumas inconsistências nas descobertas referentes aos efeitos das proteínas nos ossos (9,27,35,42-44). O excesso de proteína não parece ser prejudicial aos ossos se a ingestão de cálcio for adequada. Um estudo de três anos aleatório, duplo cego, controlado com placebo, com 342 adultos saudáveis com idade de 65 anos, onde eles receberam suplementação de cálcio e vitamina D mostrou que a proteína da dieta é mais benéfica para os ossos se as recomendações dietéticas de cálcio também são supridas (27). De acordo com o autor do estudo, está cada vez mais bem estabelecido que a proteína e o cálcio agem de forma sinérgica nos ossos se ambos estão presentes em quantidades adequadas na dieta, mas a proteína parece agir de forma adversa nos ossos (devido ao efeito calciúrico) quando a ingestão de cálcio é baixa (43).

Em um estudo de coortes de três anos sobre osteoporose com mulheres, a maior ingestão de proteína foi associada com maiores densidades minerais nos ossos da espinha, braço e totais do corpo do que a menor ingestão de proteína em mulheres que consumiram mais de 408 mg/dia de cálcio (35).

Olhando além dos nutrientes isolados

As descobertas controversas sobre o papel nas proteínas na saúde dos ossos podem ser explicadas em grande parte pela falha em considerar a presença de outros nutrientes no alimento que fornece a proteína ou na dieta total (10). Por exemplo, fontes de proteínas animais, como carne e leite, contêm fósforo que é hipocalciúrico (11,17,18). Da mesma forma, o potássio presente no leite e em muitos alimentos protéicos de origem vegetal como legumes e grãos é hipocalciúrico, o que cancela o efeito hipercalciúrico das proteínas (10,11).

O suporte para considerações do papel dos alimentos, mais do que de nutrientes específicos por si só, no balanço de cálcio e na saúde dos ossos veio de um crescente número de estudos que sugerem que o pacote nutricional do leite tem efeitos positivos na saúde dos ossos (4,45-50). Em um estudo feito na China, a densidade mineral dos ossos de garotas que bebiam leite foi maior do que a daquelas que consumiam menos leite ou não consumiam este alimento (49). Os autores concluíram que o efeito positivo do leite na densidade mineral dos ossos era mais provavelmente relacionado à interação de vários nutrientes, particularmente cálcio, proteína e vitamina D do leite (49). Acredita-se que uma proporção de cálcio e proteína na dieta igual ou maior que 20:1 (mg/g) fornece a proteção adequada aos ossos (42). O leite é uma fonte única de proteína porque seu teor de cálcio é alto com relação ao teor de proteína (30b). A proporção de cálcio e proteína do leite bovino é de aproximadamente 36:1. Como a proteína existe em próxima associação com outros nutrientes da dieta (como cálcio, fósforo, magnésio, vitamina D, potássio, etc.), o padrão geral da dieta tem um impacto no efeito das proteínas sobre a saúde dos ossos (5,10,44).

Conclusões

A alta ingestão de proteínas pode aumentar a excreção de cálcio pela urina, mas se o balanço de cálcio é ou não afetado de forma adversa é incerto devido em grande parte aos demais constituintes da dieta. As recomendações dietéticas para a saúde dos ossos devem, desta forma, manter seu foco na dieta total, e não em nutrientes isolados.

Novas descobertas, particularmente em adultos mais velhos, sugerem que o aumento das proteínas na dieta beneficia a saúde dos ossos. O Instituto de Medicina (13) dos EUA recomenda que os adultos consumam de 10% a 35% das calorias da dieta de proteínas, mas concluem que as evidências são insuficientes para apoiar um maior nível de ingestão de proteína. No entanto, devido ao potencial risco de desenvolvimento de pedras nos rins em alguns indivíduos que consomem grandes quantidades de proteína, o Instituto aconselha os indivíduos com alto risco a evitar ingerir proteína acima da quantidade recomendada (13). Considerando a importância das proteínas e do cálcio na saúde dos ossos, são necessárias mais pesquisas focadas nas descobertas das interações entre esses e outros nutrientes no contexto da dieta total em vários segmentos da população (11).

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Fonte: Baseado em artigo de Lois D. McBean do National Dairy Council (http://www.nationaldairycouncil.org)