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Isabela Fortuna Gasparello Resistência Insulínica e Diabetes Mellitus Tipo 2 na Obesidade Canina: uma Revisão Sistemática Araçatuba 2013 Campus de Araçatuba Resistência Insulínica e Diabetes Mellitus Tipo 2 na Obesidade Canina: uma Revisão Sistemática Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação apresentado à Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, campus de Araçatuba, para obtenção do grau de Médica Veterinária Aluna: Isabela Fortuna Gasparello Supervisor: Valeria Nobre Leal de Souza Oliva Araçatuba 2013 Sumário RESUMO............................................................................................................ 1 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 2 2. MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................ 4 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................... 5 4. CONCLUSÃO .............................................................................................. 9 5. REFERÊNCIAS ......................................................................................... 10 ANEXO 1 .......................................................................................................... 14 1 Resistência Insulínica e Diabetes Mellitus Tipo 2 na Obesidade Canina: uma Revisão Sistemática Isabela Fortuna Gasparello; Valeria Nobre Leal de Souza Oliva RESUMO A obesidade leva a inúmeros efeitos deletérios ao homem, dentre os quais estão a resistência insulínica e diabetes mellitus tipo 2. Em cães, apesar da alta prevalência da doença, poucos são os estudos que discorrem sobre o assunto. Diante disso, o objetivo dessa revisão sistemática foi avaliar se a obesidade em cães provoca resistência insulínica e diabetes mellitus tipo 2 como é observado no homem. Para tanto, foram analisados cinco bancos de dados utilizando os seguintes boleadores: (Obesity OR Overweight) AND (Dog OR Canine) AND (Insulin resistance OR Insulin sensitivity OR Diabetes) presentes no título ou no resumo das pesquisas que, ainda, foram avaliadas pela qualidade metodológica através da classificação do Oxford Centre for Evidence-Based Medicine. Onze artigos, publicados entre 2006 e 2013, atenderam os critérios, sendo oito ensaios clínicos randomizados e três estudos do tipo coorte. Todas as pesquisas demonstraram que a resistência insulínica está associada à obesidade canina, mas apenas três evidenciaram que a diabetes mellitus tipo 2 não ocorre nesse caso. Logo, cães obesos apresentam resistência insulínica. Porém, há necessidade de novos estudos para constatar a ausência da diabetes mellitus tipo 2. Palavras-chave: cão, sobrepeso, insulina, diabetes insulino independente, endocrinopatia. 2 1. INTRODUÇÃO O pâncreas endócrino é composto pelas ilhotas de Langerhans, que se dispersam como “pequenas ilhas” em um “mar” de células acinares exócrinas secretoras. Dentro das ilhotas quatro tipos distintos de células foram identificados com base na sua morfologia e propriedades de coloração, entre essas está à célula beta, responsável pela secreção de insulina (NELSON, 2009), hormônio imprescindível para o metabolismo energético. Isto é, depois que a insulina se acopla aos seus receptores de membrana cerca de 80% das células do organismo aumentam acentuadamente a captação de glicose. A glicose transportada para dentro da célula é imediatamente fosforilada e transforma-se num substrato para todas as funções metabólicas usuais dos carboidratos (GUYTON E HALL, 2006). Outras ações da insulina, além de promover a captação e metabolismo da glicose nos músculos, incluem: estímulo ao armazenamento de glicose na forma de glicogênio na musculatura; estímulo à captação, armazenamento e uso de glicose pelo fígado, inibição da gliconeogênese hepática; promoção da conversão do excesso de glicose em ácidos graxos. (GUYTON E HALL, 2006) A diabetes mellitus tipo 2 é uma doença altamente prevalente no homem, com um enorme impacto na saúde individual e pública (IONUT et al., 2010). Uma quantidade substancial de dados indicam que a resistência insulínica desempenha um papel importante no desenvolvimento da intolerância à glicose e diabetes, sendo um achado consistente em humanos com diabetes mellitus tipo 2 (LARSEN et al., 2002 ; VERKEST et al., 2012). Normalmente, uma vez no interstício, a insulina pode se ligar aos seus receptores e iniciar uma cascata de sinalização, levando a translocação e absorção de glicose, mas em estados de resistência à insulina, incluindo na diabetes do tipo 2, há uma redução na sinalização insulínica na musculatura esquelética, com consequente diminuição na absorção de glicose (GUYTON E HALL, 2006). O tecido adiposo é um órgão endócrino altamente ativo, que desempenha um papel fundamental na homeostasia energética e, por 3 conseguinte, na incidência da obesidade (RESPONDEK et al., 2008). Essa é definida como uma doença onde o excesso de gordura se acumula no corpo de tal forma que a saúde pode ser adversamente afetada (KOPELMAN, 2000; GERMAN et al., 2009), sendo de grande importância, no homem, pelo aumento da mortalidade e predisposição a uma variedade de doenças, como a diabetes mellitus tipo 2, hipertensão, doença coronária, certos tipos de neoplasias, osteoartrite, doenças respiratórias, e reprodutivas (GERMAN et al, 2006; VAN DE VELDE et al., 2013). A obesidade em cães é um problema crescente (BOUTHEGOURD et al., 2009), sendo de grande importância na medicina de animais de companhia (RADIN et al., 2009), com incidência estimada em cerca de 20 a 40% da população canina (BOUTHEGOURD et al., 2009) e, apesar de ainda ser subestimada em medicina veterinária, está associada com uma variedade de alterações endócrinas. O exemplo mais amplamente reconhecido e estudado é a resistência à insulina e o aumento do risco de desenvolvimento de diabetes tipo 2 (ZORAN, 2010). Isto é, cães podem desenvolver muitos fatores predisponentes para diabetes tipo 2, incluindo acúmulo de gordura visceral e obesidade induzindo resistência insulínica (VERKEST et al., 2012). Apesar do exposto, não foi documentado o progresso à diabetes tipo 2 na espécie em detrimento da resistência insulínica causada pela obesidade canina (VERKEST et al., 2012). Diante disso, o objetivo dessa revisão sistemática é avaliar se a obesidade em cães provoca a resistência insulínica e diabetes mellitus tipo 2. 4 2. MATERIAL E MÉTODOS Trata-se de uma revisão sistemática em que se objetivou responder a seguinte questão: “A obesidade leva à resistência insulínica e diabetes mellitus tipo 2 em cães?”. O levantamento bibliográfico foi realizado durante abril e maio de 2013 abrangendo as bases de dados eletrônicas PUBMED, Periódico CAPES, Scielo, Web of Science e Bireme, sendo empregas as seguintes palavras-chave: (Obesity OR Overweight) AND (Dog OR Canine) AND (Insulin resistance OR Insulin sensitivity OR Diabetes) presentes no título ou no resumo de pesquisas publicadas. A busca limitou-se a artigos escritos em inglês, português ou espanhol. Foram identificados 338 artigos ao todo, sendo avaliados pelo autor, conforme os seguintes critérios de inclusão: (1) população (canina), (2) intervenção (obesidade), (3) desfecho (resistência à insulina e/ ou diabetes mellitus tipo 2). Os estudos que cumpriram os fundamentos anteriores foram ainda examinados quanto à qualidade metodológica pela classificação do Oxford Centre for Evidence-Based Medicine (Anexo 1), em nível de evidência de 1 a 5 (1A, 1B, 1C, 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 4, 5) e grau de recomendaçãode A a D, os quais refletem a consistência da evidência em ordem decrescente de poder, assim os que obtiveram qualidade metodológica inferior à B foram excluídos. Sendo selecionados 11 artigos em língua inglesa, publicados entre 2006 e 2013. 5 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A escolha do tema foi baseada na extensa literatura sobre a correlação entre obesidade, resistência insulínica e diabetes mellitus em humanos, angariada com escasso tempo na graduação em medicina veterinária para discorrer sobre o assunto em cães. Para tanto, foram analisados 11 artigos, dos quais oito eram ensaios clínicos randomizados e três estudos do tipo coorte. Esses foram alocados na tabela 1 de acordo com a referência, tipo de estudo, número de animais utilizados no ensaio, desfecho, grau de recomendação e nível de evidência seguindo a classificação do Oxford Centre for Evidence-Based Medicine. Tabela 1. Resumos dos estudos sobre a correlação entre obesidade e resistência insulínica em cães. EC: Estudo Coorte ECR: Estudo Clinico Randomizado - não descrito * Anexo 1 Como demonstrado na tabela 1, todos os estudos correlacionaram a obesidade canina à resistência insulínica, independentemente do grau de Referência Tipo de Estudo Grau de Recomendação/ Nível de Evidência* N Desfecho Resistência Insulínica DM tipo 2 Verkest et al.(2012) EC A /1 B 18 Sim Não Verkest et al.(2011) EC A /1 B 22 Sim Não Kolka et al.(2010) ECR B /2 B 6 Sim - Ionut et al.(2010) ECR A /1 B 12 Sim Induzido German et al.(2009) EC A /1 B 26 Sim - Chiu et al. (2009) ECR A /1 B 21 Sim - Respondek et al. (2008) ECR B /2 B 8 Sim - Serisier et al. (2008) ECR A /1 B 25 Sim - Gayet et al. (2007) ECR B/ 2 B 30 Sim - Kim et al. (2006) ECR A/ 1 B 6 Sim Não Ellmerer et al. (2006) ECR A/ 1 B 13 Sim - 6 recomendação e divergências quanto ao desenho dos mesmos. Já a diabetes mellitus tipo 2 foi citada em apenas quatro artigos, sendo em um deles (IONUT et al., 2009) induzida através da administração de estreptozotocina, fármaco comumente utilizada para provocar a doença em animais como modelo para a medicina humana. Nos outros três não houve desenvolvimento da diabetes mellitus tipo 2 decorrente da obesidade. Kolka e colaboradores (2010), induziram a obesidade em cães com uma dieta hipercalórica durante 9 a 12 semanas e, sob anestesia, administraram cinco doses de insulina no músculo vasto medial desses animais e no grupo controle composto por animais com escore corporal dentro dos padrões normais de referência, sendo relatado que a insulina injetada permaneceu nos vasos linfáticos do interstício, sem adentrar a musculatura, consequentemente, impedindo a captação de glicose pela musculatura dos animais obesos, denotando o grau de resistência insulínica. Estudo parecido foi realizado por Chiu (2009) um ano antes, apresentando o mesmo resultado. Em grande parte dos estudos, observou-se, o estado de hiperinsulinemia nos cães obesos, sendo considerado o seu aumento plasmático essencial para manutenção da homeostasia da glicose, a despeito da resistência insulínica crônica (KIM et al., 2008). Isto já havia sido constado em 1981, em estudo conduzido por Bergman e colaboradores, onde referiram relação específica entre a ação e secreção insulínica, sugerindo que quando há mudança na sensibilidade à insulina, por exemplo, devido à obesidade ou exercício, haverá mudança compensatória na secreção de insulina. Verkest e colaboradores (2011) atentaram que, após a administração de glicose, as concentrações séricas de insulina em cães obesos é o dobro de cães normais, sendo até quatro vezes maiores após a administração de glucagon. Ainda, finalizaram referindo que cães obesos têm concentrações séricas de insulina três a quatro vezes maiores que cães normais. O mesmo foi constatado por Ionut e colaboradores (2009), os quais descreveram que com a deposição de gordura por si só, a resistência insulina é compensada por um aumento na secreção de insulina de tal modo que a glicose se mantenha na faixa normal de tolerância. Para Respondek (2008), a hiperinsulinemia pode ser provocada devido ao aumento na secreção da insulina pelas células beta 7 pancreáticas ou pela baixa extração hepática da mesma, sendo a última demonstrada por Kim (2006). Ao mesmo tempo, German e colaboradores (2009), estudaram 26 cães com sobrepeso, que entraram em um programa de perda de peso, envolvendo dieta e exercício, observando que em animais obesos, a resistência insulínica se correlata com o decréscimo da adiposidade, e a perda de peso aumenta a sensibilidade à insulina. Logo, a resistência insulínica é diretamente proporcional ao ganho de tecido adiposo. Cães obesos tem maior concentração sérica de triglicerídeos em jejum e no período pós prandial (VERKEST et al., 2012). Isso significa que são expostos a condições que, em animais de laboratório e no homem, prejudicariam a função das células beta pela glicolipotoxicidade. (POITOUT E ROBERTSON, 2008). Porém, para Verkest e colaboradores (2012) a falta de documentação de casos de diabetes mellitus tipo 2 nos cães do seu estudo e na literatura sugerem que as células beta pancreáticas caninas não são susceptíveis a glicolipotoxicidade, e que as concentrações de glicose e triglicerídeos sozinhas não são suficientes para causar falha nas células beta. Logo, os cães obesos do estudo eram resistentes à insulina, mas ao contrário dos felinos e do homem, a maioria compensava adequadamente à baixa sensibilidade à insulina, aumentando a secreção da mesma. Portanto, em contraste a outras espécies, não houveram achados convincentes em cães para desenvolver falha das células beta levando a diabetes mellitus tipo 2 associada à resistência insulínica induzida pela obesidade (VERKEST, 2011). Isto é, não foi observada em cães por Verkest (2011; 2012) e Kim (2006). Um dos pontos atentados por Verkest e colaboradores (2011) foi que cães induzidos à obesidade poderiam não ser modelos adequados, pois as dietas com alta concentração de gordura usadas na indução resultariam em hipertrigliceridemia, o que poderia prejudicar a secreção de insulina. Isto é, pela obesidade ser induzida relativamente rápida, haveria menos tempo para as células beta compensarem a resistência insulínica crônica que ocorre naturalmente na obesidade. Apesar disso, dos 11 artigos revisados sete estudaram animais obesos induzidos por dieta, e obtiveram resultados 8 similares com os outros estudos, averiguando a presença de resistência insulínica. 9 4. CONCLUSÃO Por meio desta revisão sistemática foi possível concluir que a obesidade leva a resistência insulínica em cães, mas a mesma é compensada por um estado de hiperinsulinemia. Já as pesquisas sobre diabetes mellitus tipo 2 induzida pela obesidade em cães são escassas e apesar de todos os artigos dessa revisão , que apontavam para o tema, concluírem que não há desenvolvimento da mesma, são necessários novos estudos que se aprofundem à questão. 10 5. REFERÊNCIAS BERGMAN, R. N.; PHILLIPS, L. S.; COBELLI, C. Physiologic Evaluation of Factors Controlling Glucose Tolerance in Man. The Journal of Clinical Investigation. v. 68, n. 6, p. 1456-1467, 1981. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC370948/>. Acesso em 4 de abril de 2013. BOUTHEGOURD, J. C.; KELLY, M.; CLETY, N.; TARDIF, S.; SMEETS, D. Effects of Weight Loss on Heart Rate Normalization and Increase in Spontaneous Activity in Moderately Exercised Overweight Dogs. The International Journal of Applied Research in Veterinary Medicine. v. 7, n. 4, p. 153-164, 2009. Disponível em: <http://migre.me/f8FsD>. Acesso em 16 de maio de 2013. GERMAN, A. J. The Growing Problem of Obesity in Dogs and Cats. The Journal of Nutrition. v. 136, p. 1940-1946,2006. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16772464>. Acesso em 4 de abril de 2013. GERMAN, A. J.; HERVERA, M.; HUNTER, L.; HOLDEN, S. L.; MORRIS, P. J.; BIOURGE, V.; TRAYHURN, P. Improvement in insulin resistance and reduction in plasma inflammatory adipokines after weight loss in obese dogs. Domestic Animal Endocrinology. v. 37, p. 214-226, 2009. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19674864>. Acesso em 16 de maio de 2013. 11 GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de Fisiologia Médica. 11ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006. p. 961-971. IONUT, V.; LIU, H.; MOORADIAN, V.; CASTRO, A. V. B.; KABIR, M.; STEFANOVSKI, D.; ZHENG, D.; KIRKMAN, E. L.; BERGMAN, R. N. Novel canine models of obese prediabetes and mild type 2 diabetes. Americam Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. v. 298, n. 1, p. E38-E48, 2010. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19843874>. Acesso em 16 de maio de 2013. KOPELMAN, P. G. Obesity is a medical problem. Nature. v. 404, p. 635-643, 2000. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10766250>. Acesso em 20 de maio de 2013. LARSEN, P. R.; KRONENBERG, H. M.; MELMED, S.; POLONSKY, K. S. Williams Textbook of Endocrinology. 10ª ed. Pennsylvania: Elsevier Saunders, 2002. p. 1433. NELSON, R. W. Canine Diabetes Mellitus In: ETTINGER, S. J.; FELDMAN, E. C. Textbook of Veterinary Internal Medicine. 7ª ed. Philadelphia: Elsevier Saunders, 2009. p. 1782 - 1789. POITOUT, V.; ROBERTSON, R. P. Glucolipotoxicity: fuel excess and beta-cell dysfunction. Endocrine reviews. v. 29, n. 3, p. 351-366, 2008. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18048763>. Acesso em 20 de maio de 2013. 12 RADIN, M. J.; SHARKEY, L. C.; HOLYCROSS, B. J. Adipokines: a review of biological and analytical principles and an update in dogs, cats, and horses. Veterinary Clinical Pathology. v. 38, n. 2, p. 136-156, 2009. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19392760>. Acesso em 16 de maio de 2013. RESPONDEK, F.; SWANSON, K. S.; BELSITO, K. F.; VESTER, B. M.; WAGNER, A.; ISTASSE, L.; DIEZ, M. Short-Chain Fructooligosaccharides Influence Insulin Sensitivity and Gene Expression of Fat Tissue in Obese Dogs. The Journal of Nutrition. v. 138, p. 1712-1718, 2008. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18716174>. Acesso em 16 de maio de 2013. VAN DE VELDE, H.; JANSSENS, G. P. J.; ROCHUS, K.; DUCHATEAU, L.; SCHAREK-TEDIN, L.; ZENTEK, J.; NGUYEN, P.; COX, E., BUYSE, J.; BIOURGE, V., HESTA, M. Proliferation capacity of T-lymphocytes is affected transiently after a long-term weight gain in Beagle dogs. Veterinary Immunology and Immunopathology. v. 152, p. 237-244, 2013. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23333192>. Acesso em 16 de maio de 2013. VERKEST, K. R.; RAND, J. S.; FLEEMAN, L. M.; MORTON, J. M. Spontaneously obese dogs exhibit greater postprandial glucose, triglyceride, and insulin concentrations than lean dogs. Domestic Animal Endocrinology. v. 42, p. 103-112, 2012. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22130330>. Acesso em 16 de maio de 2013. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22130330 13 ZORAN, D. L. Obesity in Dogs and Cats: A Metabolic and Endocrine Disorder. The Veterinary clinics of North America. Small animal practice. v. 40, n. 2, p. 221-239, 2009. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20219485>. Acesso em 20 de maio de 2013. 14 ANEXO 1 Quadro 1. Níveis de Evidência Científica por tipo de estudo segundo o Oxford Centre for Evidence-based Medicine. Grau de Recomendação Nível de Evidência Tratamento/ Prevenção – Etiologia Diagnóstico A 1 A Revisão sistemática (com homogeneidade) de Ensaios Clínicos Controlados e Randomizados Revisão Sistemática (com homogeneidade) de Estudos Diagnósticos nível 1 Critério de Diagnóstico de estudos nível 1B, em diferentes centros clínicos 1 B Ensaio Clínico Controlado e Randomizado com Intervalo de Confiança Estreito Coorte validada, com bom padrão de referência Critério Diagnóstico testado em um único centro clínico 1 C Resultados Terapêuticos do tipo “tudo ou nada” Sensibilidade e Especificidade próximas de 100% B 2 A Revisão Sistemática (com homogeneidade) de Estudos de Coorte Revisão Sistemática (com homogeneidade) de estudos diagnósticos de nível > 2 2 B Estudo de Coorte (incluindo Ensaio Clínico Randomizado de Menor Qualidade) Coorte Exploratório com bom padrão de Referência Critério Diagnóstico derivado ou validado em amostras segmentadas ou banco de dados 2 C Observação de Resultados Terapêuticos Estudo Ecológico 3 A Revisão Sistemática (com homogeneidade) de Estudos Caso- Controle Revisão Sistemática (com homogeneidade) de estudos diagnósticos de nível < 3B 3 B Estudo Caso-Controle Seleção não consecutiva de casos, ou padrão de referência aplicado de forma pouco consistente C 4 Relato de Casos (Incluindo Coorte ou Caso-Controle de menor qualidade) Estudo caso-controle; ou padrão de referência pobre ou não independente D 5 Opinião desprovida de avaliação crítica ou baseada em matérias básicas (estudo fisiológico ou estudo com animais) Traduzido e modificado de: Oxford Centre for Evidence-based Medicine. Levels of evidence and grades of recommendations. Disponível em: www.cebm.net/index.aspx?o=4590. Acesso em: 04 de abril de 2013.
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