Efeitos das cetonas na perda muscular durante a restrição calórica em mulheres magras

A termodinâmica afirma que a massa corporal diminui durante os períodos em que o gasto de energia excede a ingestão de energia. Esse balanço energético negativo pode ser obtido tanto pela redução da ingestão energética, chamada de restrição calórica, pelo aumento do gasto energético, ou seja, maior nível de atividade física, ou pela combinação de ambos. O déficit energético sustentado resulta em uma perda líquida de peso corporal devido a perdas de gordura e massa muscular esquelética em uma proporção de aproximadamente 3:11, dependendo da gravidade da restrição calórica, composição da dieta e percentual inicial de gordura corporal. As reduções na massa muscular são devidas a uma combinação de síntese de proteína muscular regulada negativamente em conjunto com um aumento da proteólise muscular mediada por ubiquitina-proteassoma, resultando em um turnover negativo de proteína líquida.

No contexto desportivo, muitos atletas procuram perder peso corporal para alcançar diferentes objetivos, como melhorar o desempenho através da otimização da relação potência/peso, competir numa determinada categoria de peso corporal ou por razões estéticas. No entanto, a perda de peso corporal é frequentemente acompanhada por perda prejudicial de massa muscular esquelética, que está associada a uma miríade de consequências negativas, incluindo desempenho físico prejudicado e maior suscetibilidade a lesões. Assim, atletas submetidos a períodos de restrição calórica buscam a perda de peso corporal por meio da perda de gordura, minimizando a perda de massa magra. Estudos recentes têm demonstrado que o aumento da ingestão proteica, acima da recomendação dietética (0,8g/kg/dia), atenua a perda de massa muscular durante a restrição calórica. A pesquisa mostrou que a dieta rica em proteínas tem efeitos menores na proteólise muscular em comparação com a proteína dietética normal, mas restaura a síntese de proteína muscular, que é provavelmente o principal mecanismo pelo qual a massa magra é preservada. Especificamente, em jovens atletas saudáveis, é demonstrado que uma maior ingestão de proteína de 1,6-2,4 g por kg de peso corporal por dia reduz a perda de massa muscular durante períodos de restrição calórica de curto prazo.

Em atletas do sexo feminino, períodos mais longos de baixa disponibilidade de energia (com ou sem transtorno alimentar) estão frequentemente relacionados com disfunções menstruais e diminuição da densidade mineral óssea, uma síndrome chamada de 'tríade da atleta feminina'. A tríade é particularmente comum em esportes que enfatizam a estética ou a magreza e podem impor consequências para a saúde ao longo da vida. No entanto, ainda faltam intervenções que minimizem a perda de massa magra e previnam desregulações hormonais e do metabolismo ósseo em mulheres durante períodos de restrição calórica.

Corpos cetônicos, ou seja, D-β-hidroxibutirato (βHB), acetoacetato (AcAc) e acetona são compostos químicos de ocorrência natural sintetizados no fígado a partir de ácidos graxos circulantes sob condições de baixos níveis de glicose e insulina no sangue. Em condições fisiológicas normais, a concentração dos níveis séricos de cetona permanece baixa (< 0,1 mM). No entanto, durante a fome ou aplicação de uma dieta cetogênica, ou seja, baixo teor de carboidratos, as concentrações séricas de βHB e AcAc podem aumentar até 5-8 mM e 1-2 mM, respectivamente. Nessas condições, os corpos cetônicos servem como fonte de energia alternativa e mais eficiente para vários tecidos, incluindo cérebro, coração e músculo esquelético, "poupando" os estoques de glicose. Em condições normais, o cérebro só pode usar a glicose como combustível energético para manter as funções do sistema nervoso central. Portanto, poupar os estoques de glicose durante períodos de estresse energético é extremamente importante para a sobrevivência. Além disso, essa economia dos estoques de glicose evita a quebra de proteínas musculares que podem ser usadas como precursoras da gliconeogênese, fornecendo glicose para o cérebro e outros tecidos. Assim, a disponibilidade de corpos cetônicos reduz a quebra de proteínas musculares para a gliconeogênese e, assim, preserva a massa muscular esquelética mesmo quando a disponibilidade de energia é limitada. Portanto, elevar os níveis de corpos cetônicos pode ser uma estratégia importante para prevenir a perda de músculo esquelético durante períodos de estresse energético.

Desde recentemente, os níveis séricos de corpos cetônicos podem ser aumentados pela ingestão do éster de corpo cetônico (R)-3-hidroxibutil (R)-3-hidroxibutirato (3HHB). Este éster de corpo cetônico absorvível por via oral é comprovadamente seguro e bem tolerado em animais e humanos e pode elevar os níveis de corpo cetônico em 30 minutos para 5-6 mM, semelhantes aos níveis após aproximadamente uma semana de jejum. A disponibilidade deste éster de corpo cetônico permite estudos controlados sobre o efeito dos corpos cetônicos na homeostase muscular sem os efeitos colaterais negativos da fome e de uma dieta cetogênica, ou seja, altos níveis séricos de triglicerídeos e colesterol. Os efeitos do 3HHB no desempenho de resistência ainda são debatidos. No entanto, um estudo recente de nosso laboratório mostrou que a ingestão pós-exercício de 3HHB aumenta os marcadores de síntese proteica, o que foi confirmado posteriormente por experimentos in vitro. Mioblastos C2C12 mostraram aumento da síntese de proteína muscular mediada por leucina por incubação de concentrações fisiológicas de corpos cetônicos. Mais recentemente, descobrimos que a suplementação dietética com 3HHB melhorou substancialmente a sobrevida e a manutenção da capacidade funcional e integridade muscular em um modelo de camundongo com caquexia por câncer.

Devido a essas propriedades anabólicas dos corpos cetônicos e ao fato de que os corpos cetônicos impedem a quebra de proteínas musculares para a gliconeogênese durante o estresse energético, os corpos cetônicos podem ser uma estratégia promissora para prevenir ou tratar a perda de músculo esquelético. Portanto, nosso objetivo é investigar o efeito da ingestão de 3HHB na perda de massa muscular e suas consequências adversas durante um período de restrição calórica em mulheres magras. Além disso, comparamos os efeitos da ingestão de 3HHB com uma dieta rica em proteínas, que atualmente é considerada a melhor estratégia para minimizar a perda de massa magra durante períodos hipoenergéticos. Para finalizar, pretendemos investigar os efeitos sinérgicos da ingestão de 3HHB em combinação com uma dieta rica em proteínas.