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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS - RIO CLARO JULIA RODRIGUES CURCIO A INFLUÊNCIA DO EXERCÍCIO FÍSICO RESISTIDO NA VIA DE SINALIZAÇÃO DA INSULINA Rio Claro 2017 EDUCAÇÃO FÍSICA JULIA RODRIGUES CURCIO A INFLUÊNCIA DO EXERCÍCIO FÍSICO RESISTIDO NA VIA DE SINALIZAÇÃO DA INSULINA Orientador: ALEXANDRE GABARRA DE OLIVEIRA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” - Câmpus de Rio Claro, para obtenção do grau de Bacharela em Educação Física. Rio Claro 2017 Curcio, Julia Rodrigues A influência do exercício físico resistido na via de sinalização da insulina / Julia Rodrigues Curcio. - Rio Claro, 2017 51 f. : il., figs. Trabalho de conclusão de curso (bacharelado - Educação Física) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Rio Claro Orientador: Alexandre Gabarra de Oliveira 1. Medicina esportiva. 2. Via de sinalização da insulina. 3. Diabetes mellitus. 4. Exercício físico resistido. I. Título. 617.1027 C975i Ficha Catalográfica elaborada pela STATI - Biblioteca da UNESP Campus de Rio Claro/SP - Adriana Ap. Puerta Buzzá / CRB 8/7987 AGRADECIMENTOS Primeiramente, agradeço aos meus pais, Vicente Luiz Curcio e Susan Christiane Rodrigues da Silva, pois foi devido aos seus esforços que eu pude chegar onde estou hoje. Obrigada por sempre acreditarem no meu potencial e não medirem esforços para me apoiarem, o mérito é todo de vocês. Sou imensamente grata ao meu orientador e excelente pesquisador e professor Alexandre Gabarra de Oliveira, o qual me abriu as portas, teve paciência, compreensão e dedicação. Obrigada por me guiar neste caminho acadêmico, sua confiança foi e continuará sendo de muita importância. Agradeço a minha irmã, Marilia Rodrigues Curcio, que sempre esteve ao meu lado em todas as fases da minha vida. Sou profundamente grata por sua lealdade, significa muito para mim. Estaremos sempre juntas. Não posso deixar de agradecer ao Thiago Lucas de Castro, amigo que o curso de Educação Física me deu para me apoiar e trilhar este caminho junto à mim, deixando-o mais leve e sempre me motivando. Aos meus padrinhos, avós, tios, primos e primas, obrigada por fazerem parte do meu caminho. RESUMO A Diabetes Mellitus é uma doença não transmissível que ocorre quando o corpo não consegue produzir quantidade de insulina suficiente e/ou não consegue utilizá-la de maneira eficaz. É uma doença que exige acompanhamento e gastos permanentes. Seu distúrbio envolve o metabolismo de glicose, das gorduras, e das proteínas e tem consequência tanto quando surge rapidamente como quando se instala lentamente. O diabetes está associado ao aumento da mortalidade e ao alto risco de desenvolvimento de complicações micro e macro-vasculares, como também de neuropatias. Pode resultar em cegueira, insuficiência renal e amputações de membros, sendo responsável por gastos excessivos em saúde e substancial redução da capacidade de trabalho e da expectativa de vida. No entanto, ensaios clínicos randomizados têm demonstrado que, pacientes mantidos em controle clínico e metabólico, apresentam retardo no aparecimento e/ou progressão de complicações crônicas. Seu tratamento e prevenção se dão através de remédios ou reposição da insulina, mudanças na alimentação e a prática de atividade física. Atualmente, diversos estudos têm mostrado que a prática de exercício físico resistido, mais precisamente, pode prevenir tais doenças ou atuar como forma de controle. Esse artigo tem como objetivo investigar os efeitos que a prática do exercício físico resistido tem sobre a via de sinalização da insulina e consistirá em uma revisão de literatura utilizando as bases de dados PubMed, Google Acadêmico e o sistema de bibliotecas da Unesp para a aquisição de artigos, dissertações e teses publicadas nos últimos 10 anos. Palavras-chave: Insulina, Diabetes Mellitus, Exercício Físico Resistido LISTA DE ILUSTRAÇÕES FIGURA 1. Evolução do diabetes no mundo (2000 – 2030) .................................... 25 FIGURA 2. Acúmulo de gordura na artéria, levando à aterosclerose ...................... 29 FIGURA 3. Via de sinalização da insulina na captação de glicose .......................... 32 FIGURA 4. Associação entre alterações da sinalização da insulina e a fisiopatologia da Doença de Alzheimer........................................................................................... 36 LISTA DE TABELAS TABELA 1. Fatores de risco para o desenvolvimento de Síndrome Metabólica...... 14 TABELA 2. Critérios de diagnóstico para diabetes e pré-diabetes........................... 22 TABELA 3. Valores médios ± desvio padrão da glicemia capilar antes e ao final da sessão de treino resistido. ....................................................................................... 40 LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS ADA Associação Americana de Diabetes AIT Acidente Isquêmico Transitório AVC Acidente Vascular Cerebral Isquêmico CVM Carga Voluntária Máxima DAC Doença Arterial Coronariana DAP Doença Arterial Periférica DCV Doença Cardiovascular DM Diabetes Mellitus ER Exercício Resistido GLUTs Transportadores de Glicose HAS Hipertensão Arterial Sistêmica HBA1C Hemoglobina Glicada IDDM Insulino-Dependente Diabetes Mellitus IR Receptor de Insulina NF-D Nefropatia Diabética NIDDM Não Insulino-Dependente Diabetes Mellitus NP-D Neuropatia Diabética OMS Organização Mundial de Saúde PI-3k Fosfatidilinositol 3-Quinase RD Retinopatia Diabética RML Resistência Muscular Localizada SBD Sociedade Brasileira de Diabetes SIC Infusão Contínua de Insulina SM Síndrome Metabólica TTOG Teste de Tolerância Oral à Glicose SUMÁRIO RESUMO..................................................................................................................... 2 INTRODUÇÃO .................................................................................................. 8 OBJETIVO ...................................................................................................... 11 METODOLOGIA ............................................................................................. 12 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................... 13 4.1. Síndrome metabólica ....................................................................................... 13 4.2. Insulina ............................................................................................................ 14 4.3. Diabetes Mellitus ............................................................................................. 15 4.4. Diabetes Mellitus Tipo 1 .................................................................................. 16 4.5. Diabetes Mellitus Tipo 2 .................................................................................. 17 4.6. Sintomas ......................................................................................................... 18 4.7. Pré-diabetes .................................................................................................... 19 4.8. Diagnósticos ....................................................................................................20 4.9. Tratamentos .................................................................................................... 21 4.10. Panorama mundial .......................................................................................... 23 4.11. Complicações associadas à DM ...................................................................... 25 4.12. As vias de sinalização da insulina ................................................................... 29 4.13. Mal de Alzheimer – doença relacionada à disfunção na via de sinalização da insulina ...................................................................................................................... 33 4.14. Exercício Físico ............................................................................................... 36 4.14.1. Exercício Físico Resistido ......................................................................... 36 4.14.2. Relações com doenças ............................................................................. 37 4.14.3. ER como tratamento específico para Diabéticos ...................................... 37 CONCLUSÃO ................................................................................................. 41 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 42 8 INTRODUÇÃO Exercício físico resistido (ER) é a denominação utilizada na área médica, para termos que na educação física são chamados de “exercício de força”, “exercício localizado”, “exercício com pesos” ou “exercício de musculação” (FORJAZ et al, 2003). O objetivo geral do ER é melhorar a força, a potência e a resistência muscular, mas, concomitantemente, é possível alcançar benefícios como redução da gordura corporal, aumento da massa magra e obtenção de uma melhor aptidão física e qualidade de vida (DELA; KJAER, 2006) O aumento dessas capacidades na musculatura favorece o praticante tanto no ambiente esportivo, recreativo e competitivo, quanto no ambiente clínico, fazendo parte da reabilitação e prevenção de lesões e/ou doenças (DELA; KJAER, 2006). Algumas doenças com alto risco ao sistema cardiovascular, como obesidade e diabetes, vêm sendo estudadas considerando a possibilidade de serem tratadas ou até mesmo prevenidas com a prática regular de ER, devido, entre outros aspectos, à sua capacidade de aumentar a massa livre de gordura e consequentemente a taxa metabólica basal, aumentar a mobilização de gordura visceral e subcutânea, diminuir inflamação do tecido adiposo, aumentar a sensibilidade à ação da insulina e assim, melhorar o metabolismo da glicose (TRESIERRAS; BALADY, 2008). A insulina é o hormônio responsável pela homeostase da glicose no corpo e pelo crescimento e diferenciação celular. Após as refeições, os níveis de açúcares e aminoácidos circulantes aumentam e ativam a síntese desse hormônio (PAULI et al, 2009; CARVALHEIRA et al, 2002). Geralmente, anomalias no metabolismo de glicose, como a própria resistência à insulina, intolerância à glicose e Diabetes Mellitus, surgem devido à disponibilidade limitada de insulina ou à resposta diminuída da insulina disponível. Altos níveis de glicose circulante são associados ao aumento do risco de complicações microvasculares e macrovasculares, que desencadeiam uma série de problemas de saúde, desde doenças cardíacas, doenças nos olhos, insuficiência renal, entre outros. (BRAITH; STEWART, 2006; TOTH, 2008) A prática de ER tem efeitos benéficos também sobre outras condições da síndrome metabólica, como hipertensão, dislipidemia, aterosclerose e a obesidade, 9 já citada anteriormente. Estudos realizados utilizando o ER como forma de intervenção, apresentam claramente os benefícios que ele promove no tratamento e prevenção de tais doenças (TRESIERRAS; BALADY, 2008). Pessoas em estado pré-diabético, que já possuem intolerância à glicose, mas ainda não são de fato diabéticos, podem prevenir o estabelecimento da Diabetes Mellitus tipo 2 (DM 2) através da prática do ER. Já as pessoas diagnosticadas com a doença, apresentaram um importante aumento da sensibilidade à ação da insulina, que na grande maioria dos casos, resulta em redução da terapia medicamentosa, podendo ocorrer até casos de suspensão completa das drogas. Este efeito sobre a via de sinalização da insulina é gerado pela prática do ER (CASTRO, 2009). A sinalização da insulina inicia-se quando o receptor de insulina (IR) se autofosforila e promove a fosforilação de proteínas intracelulares. Em seguida, essas proteínas ligam-se a outras moléculas de sinalização, provocando a ativação de vias de sinalização intracelular como a via da PI 3-quinase, a cascata da MAPK e a ativação do TC10 via CAP/Cbl. Essas interações são responsáveis pelo aumento da captação de glicose intracelular, pela ativação da síntese de glicogênio, lipídeos e proteínas e pela inibição da produção hepática de glicose (CARVALHEIRA et al, 2002). A maioria dos diabéticos possui sobrepeso, são obesos ou possuem idade avançada, podendo apresentar também algum nível de osteoporose ou comprometimento articular. Esses fatores acarretam maiores dificuldades na execução de exercícios aeróbios que envolvam os grandes grupos musculares, como por exemplo, corrida, caminhada e ciclismo. Assim, o ER acaba se tornando uma alternativa mais adequada, entre outras coisas, por não causar impacto sobre as articulações e ainda oferecer opções de exercícios seguros através da utilização de equipamentos (DELA; KJAER, 2006; WILLEY; FIATARONE SINGH, 2003). A Diabetes Mellitus é uma doença não transmissível que ocorre quando o corpo não consegue produzir quantidade de insulina suficiente e/ou não consegue utilizá-la de maneira eficaz. É uma doença que exige acompanhamento e gastos permanentes A prática de atividade física está inclusa como forma de prevenção desta doença. (SBD - 1, 2016). Tendo em vista o exposto, este trabalho trata-se de uma revisão de literatura acerca da influência do exercício físico resistido sobre a via de sinalização da 10 insulina, destacando os benefícios que esta prática promove em pessoas portadoras de doenças como Diabete Mellitus, obesidade, hipertensão, entre outras, e para a sociedade em geral. 11 OBJETIVO O objetivo deste trabalho é apresentar os efeitos da prática de exercício físico resistido sobre a via de sinalização da insulina, associando a possibilidade de prevenir e controlar a resistência à esse hormônio e a Diabetes Mellitus tipo 2. 12 METODOLOGIA A metodologia deste trabalho consistiu em uma revisão de literatura acerca da relação entre o exercício físico resistido e a via de sinalização da insulina. Foram utilizadas as bases de dados PubMed, Google Acadêmico, Scielo e o sistema de bibliotecas da Unesp para a aquisição de artigos, dissertações e teses publicadas principalmente nos últimos 10 anos. 13 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 4.1. Síndrome metabólica A síndrome metabólica (SM) acontece devido à união de fatores fisiológicos, metabólicos, bioquímicos e clínicos que aumentam diretamente os riscos de desenvolvimento de doenças cardiovasculares, aterosclerose, DM 2 e mortalidade. A interação entre o fenótipo clínico da síndrome e o fenótipo biológico do paciente contribui para o desenvolvimento de um estado pró-inflamatório e, posteriormente, uma inflamação vascular crônica, que pode resultar em processos ateroscleróticos. Trata-se de um crescente desafio em todo o mundo devido à alimentação desbalanceada, ao aumento da obesidade aos hábitos de vida sedentários (KAUR, 2013). Um paciente com SM tem o riscoaumentado para desenvolver algumas doenças: 5 vezes no DM tipo 2, 2 vezes no DCV nos próximos 5 a 10 anos, 2 a 4 vezes no acidente vascular cerebral, 3 a 4 vezes no infarto do miocárdio e 2 vezes o risco de morrer de tal evento em comparação com aqueles sem a síndrome independentemente de um histórico prévio de eventos cardiovasculares (KAUR, 2013; SOUZA et al, 2015; VIDIGAL et al, 2013) Segundo a Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia (2017), para diagnosticar a SM, são avaliados alguns fatores apresentados na Tabela 1. Quando três ou mais deles estão associadas em uma pessoa, ela é diagnosticada com SM. TABELA 1. Fatores de risco para o desenvolvimento de Síndrome Metabólica. Critérios Homens Mulheres Quantidade de gordura abdominal Cintura > 102 cm Cintura > 88 cm. Baixo HDL Menos que 40mg/dl Menos do que 50mg/dl. Triglicerídeos elevado 150mg/dl ou superior Pressão sanguínea alta 135/85 mmHg ou superior ou se está utilizando algum medicamento para reduzir a pressão Glicose elevada 110mg/dl ou superior. Fonte: Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia, 2017. 14 Dentre os componentes que levam à SM, podemos citar: a resistência à insulina, a obesidade abdominal, dislipidemia, predisposição genética, a inatividade física, o tabagismo, o estresse crônico, a alimentação não saudável e o envelhecimento (KAUR, 2013; VIDIGAL et al, 2013). A modificação do estilo de vida é a melhor intervenção inicial de escolha para esses pacientes. A terapia moderna de modificação do estilo de vida combina recomendações específicas sobre dieta e exercício com estratégias comportamentais (KAUR, 2013). 4.2. Insulina A insulina é um hormônio anabólico formado por duas cadeias polipeptídicas ligadas por pontes dissulfetos. Ela é essencial para a manutenção dos níveis de açúcar no sangue. É produzida pelo pâncreas e secretada, especificamente, pelas células β das ilhotas pancreáticas na forma de pró-insulina, uma cadeia de polipeptídios proveniente de um único gene. (LUCHS, 2006; KURAUT, 2014). Sua excreção ocorre em resposta ao aumento de níveis de glicose e aminoácidos, principalmente da leucina, no sangue após as refeições (CARVALHEIRA et al, 2002). A ação da insulina ocorre em diversos tecidos periféricos, como fígado, músculo esquelético e tecido adiposo (PAULI et al, 2009). Ela é responsável por controlar o transporte iônico, captar glicose e aminoácidos (sendo o segundo, convertido em proteínas), armazenar o excesso de energia em forma de glicogênio no fígado e nos músculos, além de influenciar na fosforilação e desfosforilação de enzimas e no metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídeos (CARVALHEIRA; ZECCHIN; SAAD, 2002; LUCHS, 2006). A insulina trata-se do hormônio peptídico mais amplamente estudado, devido ao seu mecanismo de ação diversificado, evidenciando sua importância no âmbito da biologia humana e na medicina e possibilitando um profundo entendimento bioquímico a seu respeito (LUCHS, 2006). 15 4.3. Diabetes Mellitus A Diabetes Melittus (DM) “[...] é uma das principais síndromes de evolução crônica que acometem o homem moderno em qualquer idade, condição social e localização geográfica.” (OLIVEIRA; MILECH, 2001). Trata-se de uma doença que compromete o metabolismo de carboidratos, proteínas e gorduras, levando a uma insuficiência da insulina, podendo essa ser total ou parcial. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), em seu boletim de 2017, dos 56,4 milhões de mortes registradas no mundo todo em 2015, cerca de 1,6 milhões são decorrentes DM (WHO, 2017). Em 2015, foi estimado que 415 milhões de adultos vivessem com DM e que projeções indicam que até 2040 esse número poderá crescer para 642 milhões. Atualmente no Brasil, há mais de 13 milhões de pessoas que vivem com DM, o que representa quase 7% da população brasileira (SBD - 2, 2017). Algumas mudanças significativas ocorreram na população, tais como o conforto promovido pelo avanço tecnológico, o consumo de alimentos industrializados e de dieta hipercalórica, contribuindo para o sobrepeso e levando a estilo de vida sedentário. Como consequência dessas mudanças, temos a crescente incidência de DM em âmbito global (GALLAGHER; LEROITH, 2015). O diabetes está associado ao aumento da mortalidade e ao alto risco de desenvolvimento de complicações micro e macro-vasculares, como também de neuropatias. Pode resultar em cegueira, insuficiência renal e amputações de membros, sendo responsável por gastos excessivos em saúde e substancial redução da capacidade de trabalho e da expectativa de vida. No entanto, ensaios clínicos randomizados têm demonstrado que, pacientes mantidos em controle clínico e metabólico, apresentam retardo no aparecimento e/ou progressão de complicações crônicas. (BATISTA et al 2005) Pessoas com DM apresentam risco elevado de doenças cardiovasculares (DCV), e quando acometidos, essas doenças apresentam-se normalmente mais graves nesses pacientes. Considerando apenas países de alta renda, aproximadamente 16% das pessoas portadoras de DM tipo 1 apresentam histórico de DCV, incluindo acidente vascular cerebral e doença coronária. Em estudos com foco em pessoas de meia-idade que vivem nesses países, o número de histórico de DCV sobe para 41% (SIQUEIRA et al, 2007) . 16 O termo “diabetes” é originário do grego antigo e significa atravessar, pois os pacientes apresentavam sintomas como sede incomum e grande necessidade de urinar; já “mellitus”, provém da palavra mel, pois, no passado, os médicos diagnosticavam a doença pelo sabor doce da urina do paciente (TSCHIEDEL, 2013). A DM é uma doença crônica que, como dito anteriormente, causa uma desordem no metabolismo dos carboidratos, proteínas e gorduras. Ela é uma doença não transmissível e ocorre quando o corpo não consegue produzir insulina o suficiente e/ou não consegue utilizar a insulina de maneira eficaz. Segundo Lucena (2007), ”uma das características da doença corresponde à resposta secretora deficiente da insulina, manifestada pelo uso inadequado dos carboidratos, provocando a hiperglicemia.” Existem basicamente dois tipos de DM: Diabetes Mellitus Tipo 1 ou Diabetes Mellitus insulino-dependente (IDDM); Diabetes Mellitus Tipo 2 ou Diabetes Mellitus não insulino-dependente (NIDDM) (LUCENA, 2007). 4.4. Diabetes Mellitus Tipo 1 O DM tipo 1 corresponde de 10 a 20% dos pacientes, é o tipo mais agressivo e causa rápido emagrecimento. Ocorre geralmente na infância e adolescência, mas pode afetar pessoas de todas as idades. Anteriormente era denominada “diabetes juvenil” ou “tendência à cetose” (GALLAGHER; LEROITH, 2015). A ausência ou diminuição da secreção da insulina pelas células β das ilhotas de Langerhans do pâncreas pode ser ocasionada por fatores hereditários, pela destruição auto-imune das células β ou ainda por destruição viral (SKYLER, 2004). Desse modo, o indivíduo não apresenta produção de insulina, as células do organismo não conseguem captar o açúcar do sangue na velocidade adequada, mantendo elevado o nível de glicose no sangue. Assim, esses diabéticos necessitam de insulina exógena através da aplicação de injeções (SILVA, 2008; FU et al, 2013). 17 4.5. Diabetes Mellitus Tipo 2 O DM tipo 2 corresponde a cerca de 90% dos pacientes diabéticos. Nesse tipo as células β não foram destruídas e ainda produzem insulina, porém, de não em quantidade suficiente para alcançar os efeitos fisiológicos desse hormônio (SPAGGIARI, 2000). Ela é causada por uma combinação da resistência à ação da insulina e resposta secretora inadequada de insulina compensatória (FU, 2013). Ela ocorre geralmente em indivíduos adultos, com mais de 40 anos, que foram ou são obesos. O risco de desenvolver a doença aumenta com a idade, a obesidadee o sedentarismo e está intimamente relacionada à predisposição genética (SILVA, 2008). Algumas evidências sugerem que o sedentarismo, favorecido pela vida moderna, é um fator de risco tão importante quanto a dieta inadequada na etiologia da obesidade e possui uma relação direta e positiva com o aumento da incidência do diabetes tipo II em adultos, independentemente do índice de massa corporal ou de história familiar de diabetes (SARTORELLI; FRANCO, 2003). A resistência à insulina inicia-se alguns anos antes do aparecimento dos sintomas, pois ocorre hiperinsulinimia compensatória (aumento da secreção da insulina), que consegue induzir tanto a captação da glicose quanto a supressão da neoglicogênese, mantendo as concentrações glicêmicas dentro dos limites normais. Posteriormente aparecem as disfunções nas células β, as quais não conseguem mais produzir insulina em quantidade suficiente, o que resulta em hiperglicemia, ou seja, levando à instalação da DM tipo 2 (CEFALU, 2001). Segundo Robergs e Roberts (2002), o DM tipo 2 pode ser dividido em dois subgrupos: Indivíduos com uma capacidade prejudicada de secretar insulina em razão de um defeito nas células β do pâncreas, provocando redução da responsividade à insulina; Indivíduos com uma capacidade reduzida das células de responderem à insulina, provocando uma sensibilidade reduzida à insulina. A alimentação balanceada e a redução do peso são importantes para controlar a glicemia, aliados ao uso de hipoglicemiantes orais. Em muitos casos, no início não 18 há necessidade de aplicação de insulina, o que geralmente muda com o passar do tempo (SILVA, 2008). 4.6. Sintomas Os primeiros sintomas do DM relacionam-se aos efeitos diretos da alta concentração de glicose no sangue. Quando apresentam valores acima de 180 mg/dl, a capacidade de reabsorção tubular máxima renal é ultrapassada e a glicose passa para a urina (glicosúria). Como a glicose é uma substância osmoticamente ativa, os rins excretam uma maior quantidade e água para diluir essa quantidade de glicose perdida, aumentando o volume urinário (poliúria), acarretando em desidratação e provocando sede anormal (polidipsia). Com a perda excessiva de calorias pela urina, a pessoa frequentemente sente fome excessiva (polifagia) (LUCENA, 2007). Inicialmente os sintomas são silenciosos e somente preocupam quando adquirem maior intensidade, de modo que o paciente não sabe o início exato da doença. Também pode haver ausência de sintomas consideráveis e a doença ser descoberta casualmente em exames de rotina (SILVA, 2008). Ainda, destacam-se outros sintomas, que também apresentam grande importância: - fraqueza, preguiça mental, astenia, sonolência, cansaço fácil, irritabilidade, peso nas pernas. - caimbras, dormência e formigamento de extremidades, dores vagas nos membros. - hipoglicemia espontânea - pode se constituir uma manifestação precoce do diabetes ou ainda pode ocorrer na fase pré-diabetes. O sintoma surge 3 a 5 horas após uma refeição, principalmente quando é farta em carboidratos, e resultante de uma secreção inapropriada de insulina. - distúrbios visuais - vista turva e diminuição da acuidade visual São corrigidas com o controle da glicemia. - distúrbios sexuais - diminuição da libido, ejaculação precoce e semi ereção do pênis. Também voltam ao normal com o controle da glicemia (SILVA, 2008). A cetoacidose diabética ocorre geralmente em indivíduos portadores de DM tipo 1, em decorrência da deficiência acentuada de insulina somada à elevada concentração de glucagon. A deficiência de insulina causa degradação excessiva 19 das reservas adiposas, resultando em aumento dos níveis de ácidos graxos livres (LUCENA, 2007). Os sintomas iniciais da cetoacidose diabética incluem a sede e a micção excessivas, a perda de peso, a náusea, o vômito, a fadiga e, sobretudo nas crianças, dores abdominais. A respiração tende a tornar-se profunda e rápida à medida que o organismo tenta corrigir a acidez do sangue (CERCATO; MANCINI; ARGUELLO, 2004). 4.7. Pré-diabetes Antes do aparecimento do DM tipo 2, o paciente convive em um estágio intermediário entre a pessoa saudável e o diabético, denominado pré-diabetes. Esse estágio geralmente é assintomático, porém indica o potencial do paciente e é possível identificar sinais da resistência à insulina (SBD – 2, 2017; RODRIGUES; DIAS, 2016). A resistência à insulina é caracterizada pela captação anormal de glicose pelas células em resposta à insulina, levando a uma elevada produção deste hormônio pelo pâncreas para a manutenção dos níveis glicêmicos normais, gerando a hiperinsulinemia (RODRIGUES; DIAS, 2016; SILVA, 2008; LUCENA, 2007). Os métodos utilizados para diagnosticar são os mesmos utilizados para DM, glicemia de jejum, hemoglobina glicada (HbA1C) ou teste de tolerância oral à glicose (TTOG) (SBD – 2, 2017). Os fatores de risco ao desenvolvimento da pré-diabetes são basicamente os mesmos da DM, sendo que o sobrepeso, a tendência genética, o sedentarismo e a alimentação baseada em alimentos hipercalóricos estão envolvidos como possíveis causas. O sobrepeso é o mais significativo desta lista, pois faz com que o pâncreas aumente a produção de insulina na tentativa de estabilizar os níveis de glicose. Quando diagnosticado precocemente é possível estabelecer estratégias para prevenir a evolução para o DM. Uma perda de 5 a 7 % do peso corporal promove melhorias consideráveis no metabolismo (SBD – 3, 2017). De acordo com Rodrigues e Dias (2016) “o pré-diabetes pode estar associado a um maior risco de complicações antes mesmo da evolução para DM2”. Em estudo, Rosenbaum et al (2004), observaram a presença de microalbuminúria em pacientes pré-diabéticos, comparado à pacientes com glicemia normal. Essa proteína foi 20 considerado marcadora de disfunções, como a nefropatia (RODRIGUES; DIAS, 2016). 4.8. Diagnósticos O diagnóstico de DM baseia-se nos critérios estabelecidos pela Associação Americana de Diabetes (ADA), os quais são utilizados pela Sociedade Brasileira de Diabetes (SBD) (UFRGS, 2017). Ele está fundamentado na quantidade de glicose presente no sangue, que é medida em miligramas de açúcar por decilitro (mg/dl ou mg%) (SPAGGIARI, 2000). Conforme descrito na tabela 2, o diagnóstico pode ser realizado através de testes de glicemia em jejum (oito horas), duas horas após ingestão de 75g de glicose (teste oral de tolerância à glicose – TOTG) e teste ao acaso em qualquer horário do dia. Os critérios são (UFRGS, 2017): Teste de glicemia em jejum: valores maior ou igual a 126 mg/dL; TOTG: valores maior ou igual a 200 mg/dL; Teste ao acaso: valores maior ou igual a 200 mg/dL, associado a sintomas como sede excessiva, aumento da frequência para urinar e perda de peso não intencional. Para finalizar o diagnóstico é necessária a confirmação, realizando novamente o teste em outro dia. A hemoglobina glicada também é utilizada para diagnóstico de DM. Ela é obtida através de um exame de sangue e representa a glicemia dos três últimos meses, ou seja, mesmo que o paciente apresente glicemia controlada no exame de sangue, esse exame é capaz de informar ao médico se essa esteve elevada nos últimos três meses. Os valores de referência devem estar abaixo de 5,7%, enquanto valores acima de 6,5% representam um critério para diagnóstico, ou simplesmente para verificar se paciente portador de DM está realizando o controle de sua glicemia (UFRGS, 2017). Os níveis apresentados como intermediários representam o estado de pré- diabetes, ou seja, indica que a pessoa possui um risco para o desenvolvimento de DM e de DCV e deve ter acompanhamento médico para prevenir o surgimento da doença. Os critérios considerados são: 21 Níveis de glicose em jejum de 100 a 125mg/dL; Glicose duas horas após o TOTG de 140 a 199 mg/dL; Hemoglobina glicada de 5,7 a 6,4%. A Tabela 2 apresenta os critérios considerados na avaliação e os diagnósticos TABELA 2. Critérios de diagnóstico para diabetes e pré-diabetes. Diagnóstico Glicemia em jejum (mg/dL) 2 horas após 75 g de glicose (mg/dL) Glicemia ao acaso (mg/dL) Hemoglobina glicada (%) Normal Menor de 100 Menor de 140 - Abaixo de 5,7 Pré-diabetes De 100 a 125 De 140 a 199 - De 5,7 a 6,4 Diabetes Maior ou igual a 126 Maior ou igual a 200 Maior ou igual a 200 com sintomas Maior ou igual a 6,5 Fonte: UFRGS, 2017. 4.9. Tratamentos Alguns fatores não-farmacológicos como controle do peso, a mudança nos hábitos alimentares e a prática de atividades física beneficiam significantemente os indivíduos diabéticos (CARTER et al 2010). Segundo a SBD – 4 (2017), todos os portadores do DM tipo 1 e muitos portadores do DM tipo 2 necessitam da reposição de insulina para controlar o nível glicêmico. As medições podem ser feitas utilizando a bomba de insulina ou monitor de glicemia e devem ocorrer em horários, situações e frequência corretos. Assim, o paciente poderá fazer uso da quantidade mais adequada de insulina para aquele momento (SBD – 4, 2017) Segundo Smeltzer e Bare (2005), os portadores de DM podem utilizar a insulina de forma combinada, podendo ser: Esquema simplificado: 1 ou 2 aplicações diárias; nesta aplicação os pacientes podem apresentar níveis elevados de glicemia, exceto o paciente que nunca varia seus padrões de refeição e níveis de atividades física; 22 Esquema intensivo: 3 ou 4 aplicações diárias; os pacientes possuem máximo controle sobre o nível glicêmico pois é possível alterar as doses de insulina de acordo com a alimentação e atividades, conforme as variações no nível glicêmico. A insulina não pode ser tomada em pílulas ou cápsulas, pois os sucos digestivos presentes no estômago interferem em sua eficácia. Ela deve ser injetada utilizando seringas, com agulhas muito finas, ou canetas, que apresentam fácil manuseio (SBD – 4, 2017). Existe também a bomba de infusão contínua de insulina (SIC), que surgiu mais recentemente. O SIC representa uma alternativa, principalmente para pacientes com DM tipo 1, e oferece ao paciente um perfil similar ao fisiológico. (SILVEIRA et al, 2017). Estudos apontaram que o SIC promove “o melhor controle dos níveis de glicose e da hemoglobina glicada, a redução de eventos de hipoglicemia noturna, a diminuição na quantidade de insulina administrada e ganhos na qualidade de vida” (JEITLER et al, 2008). No entanto, a disponibilidade deste aparelho no sistema público de saúde ainda é muito baixa. Os medicamentos denominados hipoglicemiantes orais são eficientes apenas em DM tipo 2, tem como finalidade diminuir a glicemia e mantê-la em nível normal, atuado de diversas maneiras no organismo, tais como: Incrementando a secreção pancreática de insulina – sulfonilureias e glinidas; Reduzindo a velocidade de absorção de glicídios – inibidores das alfaglicosidases; Diminuindo a produção hepática de glicose – biguanidas; Aumentando a utilização periférica de glicose – glitazonas (SBD - 1, 2016) No entanto, esses medicamentos possuem algumas restrições para o uso e podem acarretar alguns efeitos colaterais, como hipoglicemia, aumento de peso, 23 desconforto abdominal, diarreia, insuficiência cardíaca, poliúria entre outros (SBD - 1, 2016). Todas as pessoas, independente de idade ou se são ou não portadoras de doenças, devem ter uma alimentação saudável, controlando a quantidade de gordura, alimentos processados e doces consumidos. Esse hábito ajuda na manutenção do peso ideal e promove uma vida mais saudável (CEMBRANEL, 2017). A mudança nos hábitos alimentares é extremamente importante no tratamento secundário do DM (CEMBRANEL, 2017). O consumo dos alimentos deve ser fracionado em seis refeições, distribuídas uniformemente no decorrer do dia, que sejam bem balanceadas e contenham todos os grupos de alimentos, mas principalmente frutas, legumes, verduras e fibras (SPAGGIARI, 2000). Um estudo comparativo avaliou hábitos alimentares em cerca de 1200 idosos em Florianópolis – Santa Catarina, com idade entre 60 e 104 anos, com e sem DM e/ou hipertensão arterial sistêmica (HAS). Foram considerados como indicadores a frequência semanal de consumo de frutas, vegetais, gorduras de carne e frituras. Os resultados obtidos mostraram que a alimentação saudável foi significativamente baixa entre todos os indivíduos, tanto portadores da(s) doença(s), quanto saudáveis. (CEMBRANEL, 2017). Ou seja, mesmo quando estão cientes de sua condição, os idosos não melhoraram seus hábitos alimentares, o que caracteriza um sério problema pois essa é um dos fatores essenciais para o controle do DM. A prática de atividades físicas como tratamento para DM será abordado no item 4.14.3. 4.10. Panorama mundial Segundo Ferreira e Pititto (2016), (...) “DM tipo 2 (DM2) é considerado uma das grandes epidemias mundiais do século XXI e problema de saúde pública, tanto nos países desenvolvidos como naqueles que se encontram em desenvolvimento.” Alguns fatores estão relacionados ao aumento da incidência, como o envelhecimento populacional e o estilo de vida das pessoas, caracterizado por inatividade física e hábitos alimentares que predispõem ao acúmulo de gordura corporal. 24 Complicações crônicas da doença (como macroangiopatia, retinopatia, nefropatia e neuropatias) podem aparecer devido à maior sobrevida dos pacientes e ao maior tempo de exposição à hiperglicemia. A doença cardiovascular é a primeira causa de mortalidade de indivíduos com DM2; a retinopatia representa a principal causa de cegueira adquirida e a nefropatia uma das maiores responsáveis pelo ingresso a programas de diálise e transplante; o pé diabético se constitui em importante causa de amputações de membros inferiores. Assim, procedimentos diagnósticos e terapêuticos (cateterismo, bypass coronariano, fotocoagulação retiniana, transplante renal e outros), hospitalizações, absenteísmo, invalidez e morte prematura elevam substancialmente os custos diretos e indiretos da assistência à saúde da população diabética. Ainda, o DM é frequentemente acompanhado de outras morbidades que podem tornar os custos totais exorbitantes (FERREIRA E PITITTO, 2016). Através do número de indivíduos portadores da doença, é possível avaliar a gravidade do problema e estabelecer estimativas em todo o mundo. A Figura 1 apresenta a evolução do DM no mundo, fazendo uma projeção para o ano de 2030. Em 1995, havia 135 milhões de diabéticos no mundo; esse número passou para 240 milhões em 2005 e estimasse que em 2030 serão 366 milhões, sendo que dois terços desse valor estarão em países em desenvolvimento (FERREIRA E PITITTO, 2016). FIGURA 1. Evolução do diabetes no mundo (2000 – 2030) Fonte: Ferreira e Pititto, 2016. 25 4.11. Complicações associadas à DM De acordo Reis (2014), o DM quando não tratado e/ou mal controlado, pode ocasionar graves lesões e facilitar o desenvolvimento de doenças. A maioria dessas complicações poderia ser retardada ou evitada com a manutenção rígida dos níveis glicêmicos. Ao estabelecer o diagnóstico de diabetes é recomendado que se faça uma estimativa da expectativa de vida da pessoa em função de sua idade e comorbidades (transtornos psiquiátricos como depressão ou demência, cardiopatia isquêmica, hipertensão arterial etc.), bem como uma avaliação sistemática, com exames complementares, se necessários, dos principais órgãos e sistemas que são alvos de lesões em decorrência do diabetes, tais como: visão (avaliação de fundo de olho); sistema nervoso (lesões cerebrovasculares manifestas e silenciosas e neuropatiaperiférica); sistema cardiovascular (lesões coronarianas e ateromatosas difusas, manifestas ou silenciosas); rins (avaliação da função renal); lesões cutâneas (mal perfurante plantar - pé diabético); e infecções bacterianas assintomáticas ou com manifestações atípicas, como cistites e pneumonias (REIS, 2014). De acordo com a Federação Internacional de Diabetes , o acompanhamento anual de alguns aspectos relacionados ao controle da DM é essencial para evitar futuras complicações. Esses aspectos são: a glicemia, a hemoglobina glicada (HbA1c), a pressão arterial, o colesterol, o peso, cuidado com os pés, o rastreio de retinopatia e sinais precoces de doença renal (WHO, 2017). A hiperglicemia de jejum e a pós-prandial são as principais responsáveis por complicações agudas que afetam todos os órgãos e sistemas corporais a curto e longo prazos (SILVA, 2008). COMPLICAÇÕES MICROVASCULARES A retinopatia diabética (RD) é a terceira principal causa de cegueira em todo o mundo e a principal causa de cegueira na população economicamente ativa. Ela ocorre devido à elevação permanente da taxa glicêmica e se manifesta normalmente 10 a 20 anos após o aparecimento da DM, progredindo rapidamente quando a DM não é diagnosticada à tempo. A cegueira é evitável em 80% dos casos, quando ocorre detecção precoce e tratamento adequado. (RODRIGUEZ-RODRIGUEZ, 2015; MALERBI, 2015). 26 Um estudo realizado em 2014 por Schellini e colaboradores apontou que no Brasil a RD está associada a 38,7% dos indivíduos que possuem baixa visão ou cegueira. De acordo com Mendanha et al (2016), estima-se que após 15 anos convivendo com DM, 80% dos portadores de DM tipo 2 e 97% dos DM tipo 1 apresentarão algum grau de retinopatia. Um fator importante no desenvolvimento da RD é a Hipertensão Arterial Sistêmica (HAS), que é duas vezes mais frequente na população com DM. O aumento da pressão arterial contribui para o dano vascular e aumenta o risco do aparecimento e progressão da retinopatia diabética (MENDANHA et al, 2016). Além da retinopatia, segundo o SBD (5 - 2017), os diabéticos apresentam 40% mais chances de desenvolver glaucoma e 60% mais chances de desenvolver catarata. A nefropatia diabética (NF-D) acomete cerca de 20 a 50% dos diabéticos e é causada devido aos altos níveis de açúcar no sangue que são filtrados pelos rins, sobrecarregando esses órgãos. A detecção da doença pode feita através da detecção de proteína na urina, promovendo um diagnóstico precoce e evitando assim o agravamento da doença. Com o tempo, o os rins perdem sua capacidade de filtragem, os resíduos começam a se acumular no sangue e os rins falham, levando a pessoa a precisar de sessões regulares de hemodiálise ou transplante (SBD – 4, 2017, MENDES et al, 2017). A NF-D associa-se também ao aumento na taxa de mortalidade por doença cardiovascular. Em estudo realizado em 2002 no Reino Unido por Adler e colaboradores, constatou-se que o risco por morte cardiovascular aumenta progressivamente à medida que os estágios da NF-D progrediram (ADLER et al, 2002) A neuropatia diabética (NP-D) atinge cerca de 50 % dos portadores de DM tipo 2, é uma doença incapacitante, responsável por dois terços de amputações não- traumáticas. (SBD - 3, 2017; MENDES et al, 2017). Segundo Mendes et al (2017), cerca de 25% dos diabéticos possuem condições favoráveis ao aparecimento de lesões nos pés, portanto, exames preventivos devem ser realizados anualmente. Os nervos periféricos são responsáveis por trafegar informações enviadas e recebidas pelo cérebro, além de sinais da medula espinhal para o resto do corpo. A 27 neuropatia diabética é uma doença que danifica estes nervos, podendo afetar um único, um grupo, ou todo o sistema nervoso corporal (TINOCO-SAMOS et al, 2013). Os sintomas se manifestam principalmente como formigamento e diminuição da sensibilidade nas mãos e pés, fazendo com que lesões passem despercebidas e causando algo mais complicado devido à circulação comprometida e sistema imunológico enfraquecido (SBD - 5, 2017). COMPLICAÇÕES MACROVASCULARES As complicações macrovasculares que afetam o paciente diabético são, principalmente, a doença arterial coronariana (DAC), o acidente vascular cerebral isquêmico (AVC) e a doença arterial periférica (DAP). Diabéticos do tipo 2 apresentam risco 2 a 4 vezes maior de mortalidade em decorrência de doenças cardiovasculares (DCV), quando comparado à indivíduos sem DM (BERTOLUCI, 2016). O termo doença arterial coronária (DAC) engloba uma série de doenças que resultam de alterações ateromatosas nos vasos coronários. A aterosclerose, por exemplo, ocorre quando há um acúmulo de gordura na parede das artérias coronárias (NCBI, 2017). As artérias coronárias transportam sangue rico em oxigênio para o músculo cardíaco. O acúmulo ocorre ao longo de muitos anos, podendo endurecer ou se quebrar (Figura 2). Quando ocorre o endurecimento, as artérias ficam estreitas e restringem o fluxo sanguíneo. Quando rompida, pode ocasionar coágulos de sangue, quando grandes, podem bloquear grande parte ou completamente o fluxo sanguíneo. Se o fluxo de sangue rico em oxigênio for cortado em uma seção do músculo cardíaco, ocorre o ataque cardíaco e se não for restaurado rapidamente o fluxo, a seção do músculo cardíaco começa a morrer. Sem tratamento rápido, um ataque cardíaco pode levar a graves problemas de saúde ou a morte. A DAC é favorecida por fatores de risco como a DM, hipertensão arterial, colesterol, alimentação desequilibrada, a obesidade, sedentarismo e stress. Alguns dos sintomas que podem se manifestar são: angina (dor no peito), tontura, má cicatrização, fadiga, dores nas pernas, fraqueza e visão embaçada (BERTOLUCI, 2016; NCBI, 2017). 28 FIGURA 2. Acúmulo de gordura na artéria, levando à aterosclerose. Fonte: BERTOLUCI, 2016 A isquemia trata-se da diminuição da irrigação sanguínea e pode ocorrer em qualquer órgão ou região do corpo. A DM favorece a síndrome isquêmica crônica. Os vasos sanguíneos cerebrais podem ser afetados similarmente ao efeito da aterosclerose, obstruindo a circulação do sangue e levando a crises isquêmicas transitórias ou ao acidente vascular cerebral (AVC) (LUCENA, 2007). O AVC ocorre devido à obstrução de uma ou mais artérias devido, levando à falta de circulação em uma determinada área do cérebro. Os principais sintomas do AVC são: “perda repentina da força muscular e/ou da visão, dormência na face, braço ou perna, dificuldade de comunicação oral (fala arrastada) e de compreensão, tonturas, formigamento num dos lados do corpo; alterações da memória”. Os fatores de risco para AVC são os mesmos que provocam ataques cardíacos: DM, obesidade, genética, alimentação, atividades físicas, tabagismo, hipertensão. (VARELLA, 2016). Pode ocorrer também, o acidente isquêmico transitório (AIT), que apresenta os mesmos sintomas e causas do AVC. No entanto, o AIT apresenta sintomas que duram cerca de uma hora e não causa lesão cerebral permanente (LUCENA, 2007). 29 A doença arterial periférica (DAP) é provocada pelo estreitamento e/ou obstrução das artérias responsáveis pela irrigação de membros, ou seja, basicamente é a aterosclerose dos membros inferiores. Caracteriza-se por uma claudicação intermitente, podendo resultar em isquemia crítica de membro. A claudicação intermitente ocorre quando há uma deficiência no aporte sanguíneo aos músculos do membro, resultando em dor. Já a isquemia crítica de membro é um estágio avançado da DAP, incluindo dor em repouso, úlceras e gangrena, geralmente requer angioplastia ou revascularização miocárdica, podendo ser necessária a amputação (HALLETT, 2017). 4.12. As vias de sinalização da insulina As vias de sinalização de insulina são importantes paraa manutenção do metabolismo energético e do sistema imunológico (ZAND et al, 2017). Em condições fisiológicas, a via de sinalização é ativada através da ligação da insulina ao seu receptor específico de membrana (IR), que é uma espécie de proteína tetramétrica formada por duas subunidades alfa (α) na parte externa da membrana (fração de ligação) e duas subunidades beta (β) transmembranar (com a tirosina-quinase intrínseca) (ALVIM et al, 2015; LEITE, 2014; CARVALHEIRA et al, 2002). Quando a insulina se liga à subunidade α ocorrem estímulos para que a subunidade β sofra autofosforilação, ativando a tirosina quinase local e levando à fosforilação de diversas outras enzimas intracelulares, como o receptor de insulina 1 (IRS-1) e o receptor de insulina 2 (IRS-2) (LEITE, 2014; ZAND et al, 2017). A ativação dos IRSs permite a criação de sítios de ligação envolvendo outras proteínas, como a fosfatidilinositol 3-quinase (PI-3k). A PI-3k é única molécula intracelular considerada indispensável para o transporte de glicose. Sua ativação leva a um aumento de fosforilação em serina da proteína serina/treorina quinase B (Akt) (LEITE, 2014; ZAND et al, 2017). Segundo Leite (2014), a Akt aumenta a capacitação periférica de glicose, principalmente nos tecidos adiposo e muscular. Isso acontece devido ao aumento da translocação dos transportadores de glicose (GLUTs), que migram do citoplasma para a membrana plasmática e resultam na captação celular de glicose através da difusão facilitada (PARK et al, 2014). 30 A ativação e inativação de algumas enzimas produzem efeitos desejados sobre o metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas, tais como, aumento da captação de glicose intracelular, ativação da síntese de glicogênio, de proteínas, de transcrição de genes específicos, além de promover a inibição da produção hepática de glicose (GUYTON; HALL, 2006). Uma outra via necessária para o transporte da glicose é a fosforilação do protooncogene Cbl, o qual está associado à proteína adaptadora CAP. Após a fosforilação, o complexo Cbl-CAP se direciona até a membrana celular, interagindo com a proteína CrkII, que é associada à proteína C3G, trocadora de nucleotídeos que catalisa a troca de GDP por GTP. Essa troca ativa a proteína TC10, causando um segundo sinal para a translocação da proteína GLUT4, em paralelo à ativação da via da PI 3-K (CARVALHEIRA et al, 2002). As chamadas cascatas de fosforilação estimuladas pela insulina ocorrem à partir da estimulação da insulina a mitogen-activated protein quinase (MAPK). O início dessa via se dá com a fosforilação das proteínas IRS e/ou Shc, as quais interagem com a proteína Grb2, que está associada à SOS. A SOS, juntamente com a SHP2, realizam a troca GDP por GTP da Ras ativando-a. A ativação da Ras estimula a fosforilação em serina da cascata da MAPK que leva à proliferação e diferenciação celulares. A insula promove o aumento da síntese e o bloqueio da degradação de proteínas através da ativação da mTOR. Esta última realiza o controle da translação de proteínas através da fosforilação da p70-ribossomal S6 quinase (p70rsk), a qual ativa a síntese ribossomal de proteínas através da fosforilação da proteína S6. A mTOR também fosforila a PHAS1, que aumenta a síntese proteica através aumento da translação de proteínas (CARVALHEIRA et al, 2002). A Figura 3 apresenta resumidamente as etapas da sinalização da insulina envolvidas na captação de glicose. 31 FIGURA 3. Via de sinalização da insulina na captação de glicose. Fonte: PAULI et al, 2009 Segundo Razani et al (2008), a absorção de glicose por tecidos periféricos pode ser prejudicada por condições patológicas desfavoráveis, como obesidade, aterosclerose, DM tipo 2, entre outros. Essas condições frequentemente são associadas à impossibilidade da insulina em exercer seu papel no metabolismo da glicose, principalmente em tecidos de atividade metabólica alta, como, por exemplo, o músculo esquelético, fenômeno chamado de resistência à insulina. O exercício físico é importante também para o indivíduo obeso com resistência à insulina, pois reduz a expressão e/ou atividade de proteínas inflamatórias de efeito negativo à ação da insulina. Existem caminhos importantes na qual a absorção de glicose é independente do funcionamento normal da via insulínica, ou qualquer fator patogênico relacionado à resistência insulínica. Dessa forma, o exercício físico é considerado a principal intervenção disponível para este fim, pois a contração muscular estimula a absorção de glicose por caminhos independentes de insulina. As principais moléculas 32 envolvidas são a proteína quinase ativada com adenosina e monofosfato, óxido nítrico, bradicinina, AKT, espécies reativas de oxigênio e cálcio. (GUYTON & HALL, 2006; ALVIM et al, 2015) Segundo Guyton e Hall (2006), a membrana muscular é pouco permeável à glicose em seu estado natural, em repouso, ao menos que a fibra muscular seja estimulada pela insulina, após a ingestão de alimentos, por exemplo. Em outras palavras, o movimento da glicose para dentro e fora das células depende de proteínas transportadoras. Em indivíduos com DM, a quantidade excretada de insulina entre as refeições é insuficiente para promover a entrada significativa de glicose intracelular no músculo esquelético. Quando as fibras musculares estão sendo exercitadas de forma moderada ou intensa, através de exercícios físicos resistidos, por exemplo, os músculos necessitam de grande quantidade de glicose, mesmo que não haja insulina suficiente para metaboliza-la. Esse fenômeno ocorre, pois as fibras musculares têm sua permeabilidade à glicose aumentada, devido ao processo vigoroso de contração muscular. Quando existe essa alteração na relação ATP/AMP, a via da AMPK é estimulada, tendo como resultado final a translocação de GLUT4 e seu envio para a membrana, captando a glicose do meio extracelular para o meio intracelular. Desta forma, a ativação da AMPK através de exercícios físicos resistidos causa o aumento da expressão de GLUT4 no músculo, promove o aumento na captação de glicose, facilita a homeostase da glicose e a sensibilidade à insulina e aumenta a capacidade oxidativa. (ALVIM et al, 2015) Para Kendall (2003), durante o exercício físico vigoroso, ocorre um declínio dos níveis de insulina corporal, porém a captação celular de glicose pode aumentar até vinte vezes através de mecanismos não-insulínicos. Inicialmente, esse tipo de exercício aumenta significativamente o fluxo sanguíneo, trazendo maior quantidade de glicose às células e consequentemente estimulando a sua captação pelas mesmas. Em seguida, a atividade estimula diretamente o deslocamento dos transportadores GLUT4 para aumentar a captação de glicose. Portanto, a junção do fluxo sanguíneo aumentado e o deslocamento dos transportadores, trabalham em conjunto para aumentar a captação de glicose pela célula muscular. 33 4.13. Mal de Alzheimer – doença relacionada à disfunção na via de sinalização da insulina A Doença de Alzheimer (DA) afeta, atualmente, mais de 30 milhões de pessoas no mundo (CLARO, 2016). Ela foi descoberta em 1907 pelo médico alemão Alois Alzheimer e causa perda das funções cognitivas, evoluindo para a demência, e tem sua etiologia ainda pouco compreendida (NAZARETH, 2017). O diagnóstico é baseado em sintomas clínicos como lapsos de memória há pelo menos seis meses e dificuldades para desempenhar atividades do dia-a-dia (CLARO, 2016), A DA pode ser classificada como início precoce (idade inferior a 65 anos, corresponde a apenas 1-5% dos casos) ou DA de início tardio (idade maior ou igual a 65 anos, que corresponde a mais de 95% dos casos) . A DA de início precoce apresenta uma progressão mais rápida e é geralmente associada à mutaçõesautossômicas dominantes em um ou mais genes, causando DA familiar. Já a DA de início tardio é associada à diversos fatores, tais como idade, estilo de vida, fatores genéticos e ambientais, obesidade e hiperglicemia (CLARO, 2016). Outro fator de risco conhecido é o DM 2, que aumenta em duas vezes o risco de desenvolvimento da doença em nível tardio (NAZARETH, 2017). Segundo De La Monte e Wands (2008) e Lourenco et al (2013) evidências recentes sugerem que a DA é uma “nova forma de diabetes cerebral”, isso porquê o cérebro de pessoas com DA apresentam sinalização de insulina defeituosa, com níveis e distribuição celular dos receptores alterados. A sinalização da insulina é essencial para a sobrevivência e saúde neurológica, pois é responsável pela regulação do número de sinapse e a plasticidade dendrítica (DE LA MONTE; WANDS, 2008; LOURENCO et al, 2013) DA é uma doença neurodegenerativa progressiva, que se caracteriza por uma cascata patológica de eventos que incluem a formação de placas amilóides extracelulares, tranças neurofibrilares intracelulares, perda de sinapses, neuro-inflamação, alterações do metabolismo cerebral e atrofia cerebral com disfunção cognitiva progressiva (CLARO, 2016). Segundo Bomfim (2014), a atividade da PI3K e da Akt são reduzidas em pacientes com DA, sugerindo a disfunção na sinalização por insulina cerebral. Esse fato está apresentado em estudos de Zhao et al (2008) e De Felice et al (2009) onde demonstraram que os oligômeros de Aβ ligam-se a neurônios hipocampais e 34 promovem a remoção dos receptores de insulina das membranas plasmáticas das células. Essa ligação leva a uma redistribuição subcelular dos receptores e resulta em uma redução na resposta à insulina (ZHAO et al, 2008). Pesquisas demonstraram que a ingestão crônica de dietas ricas em gordura e o DM são alguns dos fatores de risco para declínio na função cognitiva e para uma demência semelhante à DA. Em estudo usando imagens de ressonância magnética, os pacientes com DM apresentaram redução do volume do hipocampo e declínio cognitivo acelerado em comparação com idosos saudáveis (BEYDOUN et al, 2008; ARRIETA-CRUZ et al 2016; BIESSELS et al, 2015). Winocur et al. (2005) apresentaram déficit de memória e diminuição na expressão de transdutor de glicose dependente de insulina (GLUT4) e sinalização de insulina do hipocampo em um modelo animal de resistência à insulina e obesidade. Os autores apontaram que um déficit na sinalização de insulina pode contribuir para lesões nos tecidos periféricos de pacientes com DM e o mesmo pode ocorrer com o tecido do hipocampo induzindo um déficit de memória nesses animais. Pesquisas com camundongos submetidos a uma dieta rica em gordura apresentaram aumento na proteína β-amilóide e Tau, bem como nos astrócitos ativados no córtex cerebral (JULIEN et al, 2010; MEHLA et al, 2014). Em contrapartida, a restrição calórica mostrou reduzir a deposição de β-amilóide em ambos os camundongos idosos (MOUTON et al, 2009). Estes dados sugerem uma estreita relação entre o DM 2 e AD. A Figura 4 apresenta associação entre alterações da sinalização da insulina e a fisiopatologia da Doença de Alzheimer. 35 FIGURA 4. Associação entre alterações da sinalização da insulina e a fisiopatologia da Doença de Alzheimer. Adaptado de Braz (2015) Bomfim (2014) aponta que para se estabelecer uma terapia eficiente para a DA, é necessária extensa investigação sobre os 40 mecanismos moleculares responsáveis por induzir a disfunção da sinalização insulinérgica cerebral. Disfunção mitocondrial Deterioração simpática ↓PI3/Ak t ↑ GSK-3 β ↑ Fosforilação da Tau Formação de TNF Promoção da DA Stress Oxidativo γ-secretase ↑ Colesterol ↓clearence βA ↑ acumulação de βA Ativação da Micróglia Resposta Inflamatória Alterações da Sinalização da Insulina ↑ Ligação βA aos neurônios 36 4.14. Exercício Físico Segundo Hagströmer (2006), a atividade física é identificada como qualquer movimento corporal produzido pelo sistema musculoesquelético que ocasiona gasto energético. Podem ser consideradas atividades físicas de lazer as realizadas em tempo livre, incluindo esportes, caminhadas e exercícios de musculação, e atividades físicas globais, que incluem as de lazer e mais as atividades domésticas, de deslocamento e ocupacionais. Segundo o Ministério da Saúde (2006), para adultos recomenda-se a realização de pelo menos 30 minutos de atividade física corporal regular, repetidas três vezes por semana, sendo ideal essa prática diariamente. Benefícios mais relevantes podem ser alcançados através de práticas mais vigorosas e intensas como, por exemplo, exercícios resistidos e exercícios de alta intensidade. Entretanto, nem todas as pessoas podem e são capazes de realizar atividades muito vigorosas, recomendando-se avaliar clinicamente, através de exames com profissional adequado, as possibilidades para seu atual estado corporal. O exercício aeróbio é constituído por uma atividade rítmica de grande repetição, com movimentos contínuos entre os grandes grupos musculares, com duração mínima de 10 minutos por período. Como exemplo para estes exercícios têm-se as caminhadas, corrida, ciclismo, hidroginástica, natação e várias outras modalidades. Tais exercícios realizados com frequência, intensidade e periodicidade suficientes, desenvolvem a aptidão cardiorrespiratória e auxiliam em vários fatores para manter uma vida saudável (SIGAL et al, 2007). 4.14.1. Exercício Físico Resistido O conceito de exercício físico resistido (ER) é utilizado especificamente na área médica, chamado sinonimamente de exercício de força, exercício localizado, exercício com peso ou exercício de musculação na área da educação física. Estes exercícios caracterizam-se na prática de movimentos voluntários da musculatura esquelética, em oposição a certo fator de resistência externa, aplicado a um segmento específico corporal. Tal oposição pode ser atingida de diversas formas, 37 pela própria massa corporal, através de pesos livres, por aparelhos ou equipamentos de musculação, elásticos, entre outros (FORJAZ et al, 2003). A modalidade de ER pode ser executada em diferentes intensidades. Visando o aumento da resistência muscular, desenvolveu-se o método de Resistência muscular localizada (RML), que consiste na realização de exercícios com carga voluntária máxima (CVM) de 40 a 60% através de várias repetições. Isso significa que as repetições são aplicadas com 40 a 60% do peso máximo possível de se executar o movimento uma única vez. Já para visar o aumento de força da musculatura, o recomendado é aumentar a intensidade do exercício e diminuir a quantidade de repetições, para acima de 70% da CVM e entre 8 a 12 repetições (NASCIMENTO FILHO et al, 2010). 4.14.2. Relações com doenças Reconhece-se a atividade física em geral como um excelente fator de proteção à saúde, sendo seus benefícios associados à diminuição da incidência de doenças crônicas, à diminuição do risco de morte prematura por doenças cardiovasculares e à redução do peso em adultos praticantes de atividades do tipo aeróbico ao longo da vida. O exercício físico fornece benefícios à saúde, evita lesões e o aparecimento de doenças como obesidade (HARATI et al, 2010). O exercício físico, segundo Matos et al. (2010), é uma conduta de essencial importância no tratamento do DM tipo 2, pois está associado à redução do peso corporal, à maior sensibilidade à insulina e à melhora na captação de glicose insulina-dependente, observando-se essas duas últimas ações após, até mesmo, uma única sessão de atividade física. A sensibilidade à insulina permanece aumentada por um período de até 48 horas depois de encerrado o exercício físico,melhorando sensivelmente o controle glicêmico. 4.14.3. ER como tratamento específico para Diabéticos A obesidade, em especial a obesidade visceral, constitui um dos mais importantes fatores para o desenvolvimento do DM através de vários mecanismos, 38 como por exemplo o aumento da circulação de ácidos graxos livres, e também de fatores inflamatórios. Durante as duas últimas décadas, o exercício físico resistido obteve grande reconhecimento como uma opção de tratamento viável para pacientes com diabetes não insulino-dependentes. Resultados primários em estudos que avaliaram os efeitos deste tipo de exercício encontraram melhorias que variam de 10% a 15% no aumento de força e massa muscular, densidade óssea, saúde cardiovascular e sensibilidade a insulina. Com o aumento da incidência dessa enfermidade em conjunto com o envelhecimento, juntamente com a diminuição da massa muscular, exercícios resistidos podem proporcionar benefícios adicionais para adultos de idade avançada (KIRWAN, 2017). Vale a pena enfatizar que os ER são indicados para aqueles indivíduos que não apresentem complicações graves de saúde, relacionadas ou não à presença de DM. No caso de DM, pacientes com a glicemia descontrolada, ou seja, exageradamente elevada, podem ficar sujeitos a um aumento ainda maior em recorrência do ER, principalmente se esse for praticado em intensidades mais elevadas (SPAGGIARI, 2000). Davis e Green (2007) indicam a influência decisiva deste tipo de exercício na melhora do quadro de sensibilidade insulínica em pessoas diabéticas do tipo 2, através principalmente do reforço em massa magra adquirido. Assim, um dos efeitos do exercício resistido que pode colaborar com a melhora na glicemia em pacientes com DM é possivelmente sua capacidade de aumentar a massa magra, ou seja, o tecido muscular esquelético. Logo, tendo em vista que esse tecido é o grande responsável pela depuração da glicose sanguínea, um dos resultados esperados da hipertrofia seria um aumento na captação de glicose. Segundo estudos de Robert-Pires e Carvalho (2012), um procedimento foi efetuado em uma população de dez pessoas voluntárias apresentando idade média de 57,3 anos, peso médio de 83,1 kg, estatura média de 160 cm e índice médio de massa corpórea de 32,5 kg/m². Adotando um protocolo de treinamento através de exercícios resistidos, os voluntários efetuaram um circuito com doze exercícios: quatro com foco nas coxas, dois específicos para musculatura peitoral, dois para costas, dois exercícios com foco em ombros e, por fim, para bíceps e tríceps, um 39 para cada. Seguindo o protocolo, os exercícios foram realizados de forma alternada, evitando-se estimular músculos agonistas ou sinergistas entre as séries. Foi realizada apenas uma volta no circuito, executando 20 repetições submáximas em uma velocidade média de 3 a 4 segundos, com intervalos de 1 minuto entre si. De acordo com o protocolo, os pesos a utilizar foram obtidos através de teste de 25 repetições máximas. Com isso, todas as pessoas executaram o circuito com percepção média de esforço, na Escala de Percepção Subjetiva de Esforço de Borg. Obteve-se uma diminuição aguda significativa da glicemia nestes indivíduos, números expressos na Tabela 3. TABELA 3. Valores médios ± desvio padrão da glicemia capilar antes e ao final da sessão de treino resistido. Glicemia (mg/dL) Antes 203,2 ± 18,6 Após 161,4 ± 12,4 % de redução 20,7 ± 4,,8 Fonte: Robert-Pires e Carvalho, 2013. Segundo Cuff et al (2013 apud KIRWAN et al, 2017) verificaram que um programa de treinamento combinado poderia melhorar a sensibilidade a insulina ainda mais em relação a exercícios somente aeróbicos ou somente resistidos. Juntos em seus estudos, prepararam dois protocolos distintos para 19 mulheres de meia-idade, com características metabólicas semelhantes (menopausa recente, DM tipo 2 controlada por dieta e remédios, obesidade e sedentarismo), onde nove participaram dos treinos aeróbicos somente, e dez executaram o treino mesclado entre aeróbicos e treinamento resistido, ambos desenvolvidos ao longo de 16 semanas, três vezes por semana e com duração de 75 minutos. Aos voluntários para o treino aeróbico, passou-se um protocolo constituído por aquecimento longo, treino aeróbico com exercícios prescritos individualmente a 60-75% da frequência cardíaca máxima, utilizando esteiras, bicicletas estacionárias, bicicleta elíptica e simulador de remo, e um relaxamento final para totalizar o tempo da aula. Para a equipe que fez o treino mesclado, foi passado o mesmo treinamento aeróbico com etapas de aquecimento e relaxamento encurtados, e um protocolo resistido de 40 estímulo a cinco grupos musculares: posterior e anterior da coxa, glúteos, quadril, peitoral, e costas, através de duas séries com doze repetições por músculo. O treinamento resistido iniciou-se com cargas leves e progrediu conforme o aumento da técnica e força muscular dos participantes, sendo monitoradas durante o desenvolvimento. Com isso, concluíram que o treinamento combinado aumentou significativamente a absorção de glicose por vias de insulina, sinalizando o aumento da sensibilidade. Ainda segundo Cuff et al (2013 apud KIRWAN et al, 2017) a combinação de treinamentos aeróbicos e resistidos pode ser a modalidade de exercícios mais efetiva para o controle de glicose e lipídeos em diabéticos do tipo 2. Levando em consideração os resultados desses dois estudos, torna-se tentador especular que tal resultado, ou seja, a efetividade maior do exercício combinado sobre os dois praticados de forma isolada deve estar relacionada a esses dois tipos de exercícios lançarem mão de diferentes vias metabólicas e moleculares para promover tanto a captação de glicose pelo músculo esquelético quanto pelo tecido adiposo. 41 CONCLUSÃO O Diabetes Mellitus é considerado atualmente um problema de saúde pública mundial, sendo a grande maioria portadora do tipo 2. Ele é grande responsável por alterações no metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas e pode facilitar a instalação de outras doenças, como as cardiovasculares e a obesidade. O exercício resistido mostra-se muito eficiente na prevenção e controle do Diabetes Mellitus, devido à sua ação sobre a via de sinalização da insulina, estimulando diferentes métodos de absorção no corpo. No entanto, ainda são necessários estudos mais aprofundados com enfoque no tema. 42 REFERÊNCIAS ADLER, A. I.; STEVENS, R. J.; MANLEY, S. E; BILOUS, R. W.; CULL, C. A; HOLMAN, R. R. Development and progression of nephropathy in type 2 diabetes: The United Kingdom Prospective Diabetes Study (UKPDS 64). Kidney Int. 2003, v.63, p.225-32. ALVIM, R. O.; CHEUHEN, M. R.; MACHADO, S.R., SOUSA, A. G. P.; SANTOS, P. C. J. L. General aspects of muscle glucose uptake. An. Acad. Bras. Ciênc. Rio de Janeiro, v.87, n.1, p.351-368, Mar. 2015. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001- 37652015000100351&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 20 Ago. 2017 http://dx.doi.org/10.1590/0001-3765201520140225 ARRIETA-CRUZ, I.; GUTIERREZ-JUAREZ, R. O papel da resistência à insulina e a desregulação do metabolismo da glicose no desenvolvimento da doença de Alzheimer. Rev Invest Clin. 2016, v.68, p.53-8. ASHLEY, E. A.; NIEBAUER, J. Cardiology Explained. London: Remedica, 2004. capitulo 5. 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