Efeitos do dispositivo biomédico Fos nos fatores de risco para diabetes e na qualidade do sono em adultos com risco de diabetes tipo 2

Antecedentes A pré-diabetes é uma condição médica grave associada a um nível elevado de glicose no sangue que é superior ao normal, mas não alto o suficiente para ser considerado para o diagnóstico de diabetes. Estima-se que 88 milhões de adultos com 18 anos ou mais tenham pré-diabetes nos Estados Unidos (EUA), mas mais de 84% das pessoas com pré-diabetes desconhecem. Aqueles com pré-diabetes correm maior risco de desenvolver diabetes, doença cardiovascular (DCV) e acidente vascular cerebral. Quinze a 30% dos indivíduos com pré-diabetes têm probabilidade de desenvolver diabetes mellitus tipo 2 (DM2) dentro de 5 anos. A pré-diabetes é um importante fator de risco associado à síndrome metabólica. A resistência à insulina e o excesso de peso corporal são comuns tanto na pré-diabetes quanto na síndrome metabólica.

A síndrome metabólica - um conjunto de fatores de risco que aumentam o risco de DM2 e DCV - afeta cerca de 35% dos adultos nos EUA. Os fatores de risco para a síndrome metabólica incluem hipertensão, dislipidemia, hiperglicemia e excesso de peso corporal (especialmente devido ao excesso de gordura). Esses fatores de risco representam um risco independente para o desenvolvimento de DM2, DCV e acidente vascular cerebral, bem como um risco aumentado de mortalidade. O risco de DM2, DCV e AVC aumenta com o número de fatores de risco metabólicos. Pessoas com síndrome metabólica, quando comparadas com pessoas saudáveis, têm um risco 5 vezes maior de desenvolver DM2. A combinação de pré-diabetes e síndrome metabólica em comparação com pessoas saudáveis ​​está associada a um risco ainda maior (ou seja, 21 vezes) de DM2.

Um horário de sono inconsistente ou uma falta geral de sono tem sido associado ao aumento do risco de desenvolver DM2. Especificamente, o distúrbio do sono está associado ao pré-diabetes e à síndrome metabólica. A perturbação do sono está associada a um mau controle cardiometabólico (ou seja, hipertensão, dislipidemia e redução no nível de insulina liberada após a alimentação). Além disso, os hormônios do estresse elevados que mantêm o corpo acordado foram associados ao aumento do nível de glicose no sangue, aumentando a produção de glicose no fígado; diminuição da captação de glicose nos músculos e células adiposas; diminuição da secreção de insulina; e aumentando a resistência à insulina. Além disso, a privação do sono também tem sido associada ao aumento do apetite, o que aumenta o risco de DM2. Mais uma vez, sono insuficiente tem sido associado a níveis mais altos de grelina, que aumentam o apetite, e níveis mais baixos de leptina, que sinaliza saciedade. Portanto, melhorar os padrões de sono tem o potencial de melhorar os fatores de risco cardiometabólicos entre aqueles com risco de DM2.

Práticas de estilo de vida que promovem uma boa higiene do sono e reduzem o estresse têm sido associadas a um menor risco de DM2 e ao controle de fatores de risco cardiometabólicos entre aqueles com risco de DM2. Além disso, padrões consistentes de sono também foram associados a um melhor controle glicêmico no DM2. Acredita-se que a fototerapia ajude a melhorar os padrões de sono em pessoas com distúrbios do sono do ritmo circadiano para padrões e horários normais de sono. Além disso, em uma meta-análise, a fototerapia demonstrou melhorar os sintomas de complicações vasculares e a qualidade de vida relacionadas ao diabetes. Em modelos animais, a fototerapia demonstrou reduzir a gordura abdominal. Além disso, a fototerapia também foi associada à melhora da sensibilidade à insulina no DM2.

A fototerapia, também conhecida como fotobiomodulação (PBM), ou terapia de luz de baixo nível, é conhecida há quase 50 anos, mas ainda não ganhou aceitação generalizada, em grande parte devido à incerteza sobre os mecanismos de ação. Nos últimos anos, muito conhecimento foi adquirido nesta área. O principal local de absorção de luz em células de mamíferos foi identificado como a mitocôndria e, mais especificamente, a citocromo c oxidase (CCO), uma enzima que contém centros heme e cobre e é conhecida por reduzir o oxigênio a água no final da célula mitocondrial. cadeia respiratória. Recentemente, foi demonstrado que o CCO tem uma atividade enzimática adicional: a redução do nitrito a óxido nítrico (NO) após exposição à luz de baixa intensidade. Os picos de absorção do CCO estão na região espectral do visível (420-450 nm e 600-700 nm) e do infravermelho próximo (760-980 nm).

A principal hipótese é que os fótons dissociam o NO inibitório do CCO, levando a um aumento no transporte de elétrons, no potencial de membrana mitocondrial e na produção de ATP. Outra hipótese diz respeito aos canais iônicos sensíveis à luz que podem ser ativados, permitindo que o cálcio entre na célula. Após os eventos iniciais de absorção de fótons, inúmeras vias de sinalização são ativadas via espécies reativas de oxigênio (ROS), AMP cíclico, NO e Ca2+, levando à ativação de fatores de transcrição. Esses fatores de transcrição podem levar ao aumento da expressão de genes relacionados à síntese de proteínas, migração e proliferação celular, sinalização antiinflamatória, proteínas antiapoptóticas e enzimas antioxidantes.

Em um estudo recente mostrando que o PBM reduziu a glicose no sangue e a resistência à insulina e reverteu as anormalidades metabólicas no músculo esquelético em dois modelos de camundongos diabéticos, o PBMT acelerou o trifosfato de adenosina (ATP) e a geração de ROS elevando a atividade do CCO. A ativação induzida por ROS da sinalização de fosfatase e homólogo de tensina (PTEN)/proteína quinase B (AKT) após PBMT promoveu a translocação do transportador de glicose GLUT4 e a ativação da glicogênio sintase, acelerando a captação de glicose e a síntese de glicogênio no músculo esquelético.

Os efeitos do sistema de adesivo não transdérmico Fos Biomedical (que utiliza o conceito de fototerapia) nos fatores de risco cardiometabólicos e na qualidade do sono em pessoas com risco de DM2 não são claros. Propõe-se um estudo cruzado randomizado controlado por placebo para avaliar o impacto do uso do sistema de adesivos Fos Biomedical nos fatores de risco cardiometabólicos e na qualidade do sono entre adultos com risco de diabetes tipo 2. Especificamente, os pesquisadores levantam a hipótese de que o uso do sistema de adesivos Fos Biomedical por 12 semanas, em comparação com o sistema de adesivos placebo, melhorará a hemoglobina glicada, outros marcadores de fatores de risco cardiometabólicos e a qualidade do sono em adultos com risco de DM2.