Notícia com publicação científica
Estudo com animais mostrou que dieta rica em gordura provoca disfunção metabólica nas células e pode levar ao ganho de peso
Tratamento com antioxidante pode reverter disfunção metabólica identificadas nas células
Freepik (Imagem gerada por Inteligência Artificial)
30 de maio de 2025, 19:01

Fonte

Anne Trafton, MIT News

Publicação Original

Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Áreas

Alimentação Coletiva, Biologia, Educação Alimentar, Metabolismo, Nutrição Clínica, Obesidade, Qualidade dos Alimentos

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Resumo

A partir da análise de bancos de dados de enzimas humanas que podem ser fosforiladas, pesquisadores mapearam mudanças que ocorrem em nível celular com o consumo contínuo de dieta rica em gordura em camundongos machos e fêmeas.

Os pesquisadores encontraram centenas de enzimas envolvidas no metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas que são afetadas pela dieta rica em gordura, e essas mudanças levam a um aumento da resistência à insulina, à obesidade e ao acúmulo de moléculas nocivas chamadas ‘espécies reativas de oxigênio’.

Os resultados mostraram efeitos metabólicos notadamente mais significativos da dieta rica em gordura em animais machos, que desenvolveram ganho de peso e resistência à insulina.

O estudo também mostrou que, quando a dieta rica em gordura foi administrada aos animais em conjunto com um antioxidante, muitos desses efeitos metabólicos foram revertidos.

Foco do Estudo

Compreender a reprogramação metabólica que acontece devido à ingestão contínua de dietas ricas em gordura a partir da fosforilação de enzimas metabólicas.

Por que é importante?

O consumo de dieta rica em gordura provoca centenas de mudanças em nível celular e pode levar a vários problemas de saúde, incluindo ganho de peso e aumento do risco de diabetes e outras doenças crônicas.

Neste sentido, é importante compreender o que acontece do ponto de vista celular quando uma dieta rica em gorduras é mantida, como também conhecer detalhes bioquímicos do metabolismo que são afetados por esse tipo de alimentação.

Estudo

Em um estudo com camundongos liderado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos EUA, foram mapeadas mudanças que ocorrem em nível celular com o consumo de dieta rica em gordura, com foco na desregulação de enzimas metabólicas associada ao ganho de peso.

Os pesquisadores começaram analisando bancos de dados de enzimas humanas que podem ser fosforiladas, com foco nas enzimas envolvidas no metabolismo. Eles descobriram que muitas das enzimas metabólicas que sofrem fosforilação pertencem a uma classe chamada oxidorredutases, que transferem elétrons de uma molécula para outra. Essas enzimas são essenciais para reações metabólicas como a glicólise – a quebra da glicose em piruvato.

Entre as centenas de enzimas afetadas que foram identificadas pelos pesquisadores estão a isocitrato desidrogenase 1(IDH1), envolvida no ciclo de Krebs, e a aldo-ceto redutase 1C1 (AKR1C1), envolvida no metabolismo de ácidos graxos.

Os pesquisadores também descobriram que muitas enzimas fosforiladas são importantes para o gerenciamento de espécies reativas de oxigênio, que são necessárias para muitas funções celulares, mas podem ser prejudiciais se muitas dessa espécies reativas se acumularem em uma célula.

A fosforilação dessas enzimas pode levá-las a se tornarem mais ou menos ativas, à medida que trabalham juntas para responder à ingestão de alimentos. A maioria das enzimas metabólicas identificadas no estudo é fosforilada em sítios encontrados em regiões da enzima que são importantes para a ligação às moléculas sobre as quais atuam ou para a formação de dímeros — pares de proteínas que se unem para formar uma enzima funcional.

Para explorar esses efeitos em um modelo animal, os pesquisadores compararam dois grupos de camundongos: um que recebeu uma dieta rica em gordura e outro que consumiu uma dieta normal.

Além de pesquisadores do MIT, o estudo publicado na revista científica Molecular Cell também teve a colaboração de pesquisadores do Instituto de Câncer Dana-Farber, da Escola Médica de Harvard e da Escola Médica da Universidade de Massachusetts (Escola Médica UMass Chan), nos EUA, além da Universidade Jagiellonian, na Polônia.

O trabalho [da Dra. Tigist Tamir] demonstrou categoricamente a importância da fosforilação no controle do fluxo através das vias metabólicas. É um conhecimento fundamental que emerge deste estudo sistêmico que ela realizou, e é algo que não é classicamente capturado nos livros didáticos de bioquímica

Dr. Forest White, professor de Engenharia Biológica do MIT e membro do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa de Câncer do MIT

Resultados

A pesquisa revelou que centenas de enzimas envolvidas no metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas são afetadas pela dieta rica em gordura, e que essas mudanças levam a um aumento da resistência à insulina e ao acúmulo de moléculas nocivas chamadas ‘espécies reativas de oxigênio’.

Os pesquisadores descobriram que, de modo geral, a fosforilação de enzimas metabólicas levou a um estado disfuncional no qual as células estavam em desequilíbrio redox, o que significa que suas células estavam produzindo mais espécies reativas de oxigênio do que conseguiam neutralizar. Esses camundongos também ficaram acima do peso e desenvolveram resistência à insulina.

“No contexto da dieta rica em gordura contínua, o que observamos é um afastamento gradual da homeostase redox em direção a um cenário mais próximo de uma doença”, disse o Dr. Forest White, professor de Engenharia Biológica do MIT e membro do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa de Câncer do MIT.

Esses efeitos foram muito mais pronunciados em camundongos machos do que em camundongos fêmeas. Os pesquisadores descobriram que os camundongos fêmeas foram mais capazes de compensar a dieta rica em gordura, ativando vias envolvidas no processamento da gordura e metabolizando-a para outros usos.

Os pesquisadores também descobriram que, quando a dieta rica em gordura foi administrada aos animais em conjunto com um antioxidante chamado BHA, muitos desses efeitos foram revertidos. Esses camundongos apresentaram uma redução significativa no ganho de peso e não se tornaram pré-diabéticos, ao contrário dos outros camundongos alimentados com dieta rica em gordura.

“O que mostramos com o estudo sobre antioxidantes é que é possível levar [as enzimas] a um menos disfuncional”, disse a Dra. Tigist Tamir, pós-doutoranda no MIT à época da pesquisa, atualmente professora da Faculdade de Medicina da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill e autora principal do estudo.

Em seu novo laboratório na Universidade da Carolina do Norte, a Dra. Tamir planeja agora explorar com mais profundidade se o tratamento com antioxidantes pode ser uma forma eficaz de prevenir ou tratar a disfunção metabólica associada à obesidade, e qual seria o momento ideal para tal tratamento.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Forest White

Professor de Engenharia Biológica do MIT e pesquisador do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT

Dra. Tigist Tamir

Professora da Faculdade de Medicina da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill

Publicação

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a revista científica Molecular Cell (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

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