O que ganhar e perder peso faz ao nosso corpo
Ganhar ou perder peso, mesmo por um curto período de tempo, pode mudar drasticamente o perfil molecular pessoal de um indivíduo, de acordo com um novo estudo conduzido pela Escola de Medicina da Universidade de Stanford, na Califórnia.
Em artigo que será publicado na revista Sistemas Celulares, os pesquisadores relatam como se basearam em uma enorme quantidade de dados de vários métodos de estudo para criar um perfil molecular detalhado de cada um dos 23 participantes do estudo.
Os dados moleculares foram coletados a partir de várias técnicas de "lógica", incluindo:
- genômica, ou métodos que mapeiam o genoma, ou composição genética, de organismos
- proteômica, uma abordagem que produz informações detalhadas sobre proteínas
- transcriptômica, ou técnicas que revelam como o genoma está sendo interpretado atualmente
- metabolômica, que fornece informações sobre o metabolismo e a química das células
- microbiômica, ou métodos que definem o perfil de bactérias e outros microorganismos no corpo
“No final”, diz o co-autor sênior do estudo Michael Snyder, professor de genética da Universidade de Stanford, na Califórnia, “literalmente fizemos bilhões de medições”.
O estudo segue um caminho de pesquisa que o Prof. Snyder iniciou alguns anos atrás, quando ele foi o sujeito de seu próprio perfil ômico pessoal, que rastreou mudanças moleculares em seu corpo enquanto ele desenvolvia diabetes tipo 2 e depois se recuperava após mudar sua dieta e estilo de vida.
Perfil de mudanças moleculares
No novo estudo, ele e o resto da equipe descobriram que, conforme os participantes ganharam cerca de 6 libras de peso corporal em 1 mês e depois o perderam, ocorreram mudanças dramáticas em sua expressão gênica, sistema cardiovascular, microbioma e sistema imunológico .
À medida que os participantes ganharam peso, seus perfis ômicos pessoais revelaram: mudanças significativas na composição bacteriana; ativação de vias moleculares que têm sido associadas a doenças cardíacas; e inflamação e respostas imunes aumentadas.
Mas a boa notícia é que, depois de livrar-se dos quilos em excesso, a maioria dos sistemas voltou ao estado original.
O Prof. Snyder diz que seu objetivo era “caracterizar o que acontece durante o ganho e perda de peso em um nível que ninguém jamais fez antes”.
Em particular, eles queriam “aprender como as pessoas pré-diabéticas podem diferir em termos de seus perfis ômicos pessoais e suas respostas moleculares à flutuação de peso”, acrescenta.
Obesidade e diabetes tipo 2
Pessoas com obesidade têm maior risco de desenvolver diabetes tipo 2, bem como outros problemas de saúde graves. A resistência à insulina freqüentemente precede o diabetes tipo 2.
Indivíduos com resistência à insulina têm problemas para converter o açúcar do sangue em energia, pois suas células não reagem adequadamente à insulina, um hormônio que os ajuda a absorver e usar a glicose.
O pâncreas tenta produzir mais insulina para compensar, mas eventualmente isso pode não ser suficiente, levando a um alto nível de açúcar no sangue e diabetes tipo 2 desenvolvido.
Nos Estados Unidos, onde 36,5% dos adultos têm obesidade, há mais de 100 milhões de pessoas vivendo com pré-diabetes ou diabetes.
Perfil de omics pessoal de ganho de peso, perda
Para o novo estudo, a equipe comparou os perfis ômicos pessoais de 13 indivíduos resistentes à insulina com os de 10 indivíduos sem resistência à insulina - o “grupo sensível à insulina” - à medida que ganhavam e perdiam peso.
Todos os participantes tinham um índice de massa corporal (IMC) entre 25 e 35 - ou seja, variando de “sobrepeso a moderadamente obeso” - quando foram recrutados.
Os participantes seguiram uma dieta hipercalórica por um mês, durante o qual ganharam 6 libras (2,7 kg) de peso. Depois disso, eles perdem o excesso de peso.
Os cientistas coletaram amostras dos participantes em quatro pontos durante o estudo: no início do estudo; quando seu peso atingiu o pico após a dieta hipercalórica; quando seu peso voltou à linha de base; e, em seguida, após 3 meses de estabilidade após seu peso voltar ao valor basal.
Os padrões moleculares mostram resistência à insulina
Quando eles compararam os grupos resistentes à insulina e sensíveis à insulina, os pesquisadores encontraram diferenças significativas em seus perfis de linha de base.
Em particular, os perfis moleculares da linha de base do grupo resistente à insulina continham marcadores de inflamação, enquanto aqueles do grupo sensível à insulina não os tinham.
O professor Snyder diz que essa descoberta sugere que o perfil de ômicas pode identificar indivíduos com risco de diabetes, identificando marcadores precoces de inflamação, que são conhecidos por estarem ligados ao desenvolvimento de diabetes tipo 2.
A comparação dos perfis ômicos após o ganho de peso também mostrou contrastes interessantes. Enquanto os marcadores de inflamação aumentaram em ambos os grupos resistentes à insulina e sensíveis à insulina, apenas o grupo que era sensível à insulina apresentou marcadores bacterianos de Akkermansia muciniphila, que protege contra a resistência à insulina.
No entanto, a mudança mais dramática - para ambos os grupos - foram as alterações na expressão do gene que são conhecidas por estarem relacionadas ao aumento do risco de uma forma de insuficiência cardíaca conhecida como cardiomiopatia dilatada.
“Isso foi bastante surpreendente”, comenta o Prof. Snyder, “Eu não esperava que 30 dias comendo demais mudassem todo o caminho do coração”.
Ele explica, no entanto, que suas descobertas se encaixam "na forma como pensamos sobre o corpo humano - é um sistema completo, não apenas alguns componentes isolados, então há mudanças em todo o sistema quando as pessoas ganham peso".
Algumas mudanças podem ser mais duradouras?
Depois de perder o excesso de peso e ter um período de estabilidade com o peso anterior, os perfis ômicos dos participantes mostraram que a maioria das mudanças moleculares voltou ao normal.
No entanto, um subconjunto de alterações de ganho de peso nos perfis persistiu. Embora não sejam grandes ou significativos o suficiente para tirar conclusões firmes, eles sugerem, diz o Prof. Snyder, “que alguns desses efeitos podem ser mais duradouros”.
Ele também aponta que embora seu estudo tenha lidado principalmente com mudanças de grupo, eles notaram que cada participante teve mudanças únicas em seu perfil ômico pessoal, o que mostra, ele acredita, que tais ferramentas irão formar uma “parte crítica da gestão da saúde humana no futuro."
“Big data será fundamental para o futuro da medicina, e coisas como esses perfis ômicos integrativos oferecerão uma compreensão de como o corpo humano responde, de uma forma muito pessoal, a diferentes desafios.”
Prof. Michael Snyder
