Vias moleculares relacionadas à resposta de jejum de curto prazo
Avaliação da indução de p21 e vias moleculares relacionadas à resposta de jejum de curto prazo
Visão geral do estudo
Descrição detalhada
O jejum é uma intervenção nutricional que consiste na restrição da ingestão de nutrientes durante um período de tempo relativamente longo. Ele provoca uma profunda reprogramação metabólica destinada a mudar o suprimento de nutrientes da ingestão de alimentos externos para os nutrientes armazenados internamente. A ativação periódica dessa resposta complexa, denominada jejum periódico ou intermitente (JI), provoca inúmeros efeitos protetores contra o envelhecimento, alterações metabólicas, distúrbios neurológicos e saúde cardiovascular. O jejum de curto prazo é protetor em diferentes cenários de estresse, incluindo reperfusão de isquemia, surtos de inflamação e toxicidade induzida por quimioterapia, e melhora a eficácia antitumoral da quimioterapia. Embora a fisiologia básica do jejum seja bem conhecida, os mecanismos moleculares subjacentes aos seus efeitos benéficos ainda não são completamente compreendidos.
Em mamíferos, a resposta ao jejum de curta duração (de 12 a 48 horas) em termos de mobilização de nutrientes pela corrente sanguínea tem sido extensivamente estudada. O jejum segue fases sequenciais, durante as quais os nutrientes são liberados de diferentes depósitos de armazenamento. Primeiro, a glicose é liberada dos estoques de glicogênio no fígado e nos músculos. Com a depleção do glicogênio, dois mecanismos de jejum são ativados: os ácidos graxos são exportados do tecido adiposo para a corrente sanguínea na forma de ácidos graxos livres (AGL), chegando ao fígado, onde são usados para produzir corpos cetônicos, processo denominado cetogênese. Além disso, a gliconeogênese é ativada no fígado, gerando glicose principalmente a partir do glicerol (liberado durante a lipólise) e aminoácidos, que se originam principalmente da degradação muscular. Todas essas respostas fisiológicas são rigidamente reguladas por mecanismos hormonais e moleculares.
A nível hormonal, o jejum induz uma diminuição da insulina sanguínea, leptina e grelina, e um aumento dos níveis de glucagon, enquanto a adiponectina sanguínea permanece inalterada. Além disso, várias vias de transdução de sinal são afetadas pelo jejum. O PPARalpha, um receptor nuclear de ácidos graxos, é ativado pelo aumento mediado pelo jejum de ácidos graxos livres (FFAs) no sangue e desencadeia a expressão de muitos genes-alvo em vários tecidos, incluindo células sanguíneas. Foi demonstrado que o inibidor da quinase dependente de ciclina (CDK) p21 é altamente regulado durante o jejum de curto prazo em muitos tecidos de camundongos. Além disso, sabe-se que camundongos nulos para p21 são incapazes de suportar períodos normais de jejum e que p21 é necessária para a ativação completa de genes-alvo PPARa tanto in vivo quanto em hepatócitos isolados.
No presente estudo, os pesquisadores queriam estudar pela primeira vez os mecanismos moleculares do jejum que ainda permaneciam inexplorados, especialmente a indução da expressão de p21 e a via de sinalização PPARalpha. Para isso, os pesquisadores analisaram amostras de sangue de voluntários saudáveis submetidos a 36 horas de jejum, para explorar a expressão gênica em Células Mononucleares do Sangue Periférico (PBMCs).
Tipo de estudo
Inscrição (Real)
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Locais de estudo
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Madrid, Espanha, 28049
- IMDEA Food
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
Aceita Voluntários Saudáveis
Gêneros Elegíveis para o Estudo
Descrição
Critério de inclusão:
- Homens e mulheres entre 18 e 50 anos.
- IMC >20<30
- Nível de escolaridade adequado e compreensão do estudo clínico
- Vontade de participar do estudo como voluntário e de fornecer consentimento por escrito
Critério de exclusão:
- IMC <20 (magreza)
- IMC >30 (obesidade)
- Níveis anormais de glicose baixa após o jejum
- Ter doado sangue menos de 8 semanas antes de iniciar o estudo
- Indivíduos que relatam desconforto especial após períodos anteriores de jejum curto
- Diagnóstico de Diabetes mellitus tipo 2 (dependente de insulina)
- Dislipidemia sob tratamento farmacológico
- Hipertensão arterial sob tratamento farmacológico
- Demência, doença neurológica ou redução da função cognitiva
- Doença grave (doença hepática, doença renal, etc.)
- Tomando medicamentos que pudessem afetar o perfil lipídico e glicêmico (estatinas, fibratos, diuréticos, corticóides, anti-inflamatórios, hipoglicemiantes ou insulina) 30 dias antes do início do estudo.
- Tomando medicamentos ou substâncias para controle de perda de peso (15 dias antes do início do estudo)
- Gravidez ou lactação
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Ciência básica
- Alocação: N / D
- Modelo Intervencional: Atribuição de grupo único
- Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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Experimental: Jejum
Os participantes seguirão um período de jejum de 36 horas
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Restrição de ingestão de alimentos
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Alterações na expressão gênica em PBMCs após jejum
Prazo: Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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A análise de expressão de p21, piruvato desidrogenase quinase 4 (PDK4), carnitina palmitoiltransferase 1 (CPT1), adipofilina (ADFP) e família de transportadores de solutos 25, membro 50 (SLC25A50) foi realizada em uma reação em cadeia da polimerase (PCR) rápida em tempo real HT-7900 ).
As quantificações foram feitas pelo método ΔCt (ΔCt = [Ct do gene de interesse - Ct do housekeeping]).
Os genes de limpeza usados para a normalização de entrada foram β-actina (ACTB) e proteína ribossômica da haste lateral da subunidade P0 (RPLP0).
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Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Alterações nos níveis de insulina em resposta ao jejum
Prazo: Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Os níveis de insulina (Unidades Internacionais por mililitro) foram medidos com um kit da Abbott Laboratories, por imunoensaio luminescente usando o instrumento Architect da Abbott Laboratories.
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Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Alterações nos níveis de ácidos graxos livres em resposta ao jejum
Prazo: Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Os níveis de ácidos graxos livres (moles por mililitro) foram avaliados com um kit da Abbott Laboratories, por ensaios espectrofotométricos enzimáticos usando um instrumento Architect da Abbott Laboratories.
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Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Altera os corpos cetônicos em resposta ao jejum
Prazo: Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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A concentração de corpos cetônicos (moles por mililitro) será medida com um kit da Sigma-Aldrich, por um ensaio espectrofotométrico enzimático usando um leitor de microplacas da Thermo Fisher.
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Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Alterações nos níveis de leptina em resposta ao jejum
Prazo: Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Os níveis de leptina (nanogramas por mililitro) foram medidos com um kit da Mercodia por uma imunoanálise ELISA automática não competitiva
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Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Alterações no perfil lipídico em resposta ao jejum
Prazo: Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Para avaliar as melhorias lipídicas foram consideradas as seguintes medições: Triacilglicerol, Colesterol Total, Lipoproteína de Baixa Densidade e Lipoproteína de Alta Densidade medidos por métodos laboratoriais de rotina (CQS, Madrid, Espanha).
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Linha de base, 24 horas e 48 horas depois
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Avaliação subjetiva da tolerância ao jejum
Prazo: 36 horas de jejum
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Para avaliar a tolerância ao jejum, os participantes preencherão um teste de tolerância ao jejum com base nos sintomas que sentem, o que resultará em uma pontuação final de tolerância ao jejum.
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36 horas de jejum
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Pablo J Fernandez-Marcos, PhD, IMDEA Food
- Investigador principal: Manuel Serrano Marugán, PhD, Spanish National Cancer Research Center
Publicações e links úteis
Publicações Gerais
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- Arnason TG, Bowen MW, Mansell KD. Effects of intermittent fasting on health markers in those with type 2 diabetes: A pilot study. World J Diabetes. 2017 Apr 15;8(4):154-164. doi: 10.4239/wjd.v8.i4.154.
- Gotthardt JD, Verpeut JL, Yeomans BL, Yang JA, Yasrebi A, Roepke TA, Bello NT. Intermittent Fasting Promotes Fat Loss With Lean Mass Retention, Increased Hypothalamic Norepinephrine Content, and Increased Neuropeptide Y Gene Expression in Diet-Induced Obese Male Mice. Endocrinology. 2016 Feb;157(2):679-91. doi: 10.1210/en.2015-1622. Epub 2015 Dec 14.
- Halberg N, Henriksen M, Soderhamn N, Stallknecht B, Ploug T, Schjerling P, Dela F. Effect of intermittent fasting and refeeding on insulin action in healthy men. J Appl Physiol (1985). 2005 Dec;99(6):2128-36. doi: 10.1152/japplphysiol.00683.2005. Epub 2005 Jul 28.
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- Vasconcelos AR, Yshii LM, Viel TA, Buck HS, Mattson MP, Scavone C, Kawamoto EM. Intermittent fasting attenuates lipopolysaccharide-induced neuroinflammation and memory impairment. J Neuroinflammation. 2014 May 6;11:85. doi: 10.1186/1742-2094-11-85.
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- Di Biase S, Lee C, Brandhorst S, Manes B, Buono R, Cheng CW, Cacciottolo M, Martin-Montalvo A, de Cabo R, Wei M, Morgan TE, Longo VD. Fasting-Mimicking Diet Reduces HO-1 to Promote T Cell-Mediated Tumor Cytotoxicity. Cancer Cell. 2016 Jul 11;30(1):136-146. doi: 10.1016/j.ccell.2016.06.005.
- Pietrocola F, Pol J, Vacchelli E, Rao S, Enot DP, Baracco EE, Levesque S, Castoldi F, Jacquelot N, Yamazaki T, Senovilla L, Marino G, Aranda F, Durand S, Sica V, Chery A, Lachkar S, Sigl V, Bloy N, Buque A, Falzoni S, Ryffel B, Apetoh L, Di Virgilio F, Madeo F, Maiuri MC, Zitvogel L, Levine B, Penninger JM, Kroemer G. Caloric Restriction Mimetics Enhance Anticancer Immunosurveillance. Cancer Cell. 2016 Jul 11;30(1):147-160. doi: 10.1016/j.ccell.2016.05.016.
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- Prokesch A, Graef FA, Madl T, Kahlhofer J, Heidenreich S, Schumann A, Moyschewitz E, Pristoynik P, Blaschitz A, Knauer M, Muenzner M, Bogner-Strauss JG, Dohr G, Schulz TJ, Schupp M. Liver p53 is stabilized upon starvation and required for amino acid catabolism and gluconeogenesis. FASEB J. 2017 Feb;31(2):732-742. doi: 10.1096/fj.201600845R. Epub 2016 Nov 3.
- Tinkum KL, White LS, Marpegan L, Herzog E, Piwnica-Worms D, Piwnica-Worms H. Forkhead box O1 (FOXO1) protein, but not p53, contributes to robust induction of p21 expression in fasted mice. J Biol Chem. 2013 Sep 27;288(39):27999-8008. doi: 10.1074/jbc.M113.494328. Epub 2013 Aug 5.
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
Conclusão Primária (Real)
Conclusão do estudo (Real)
Datas de inscrição no estudo
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Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Outros números de identificação do estudo
- IMD PI0025
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
produto fabricado e exportado dos EUA
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