Efeito de uma bebida polifenólica em voluntários saudáveis (PB)

O aumento do consumo de alimentos ricos em carboidratos, industrializados e não fibrosos aumenta o risco de obesidade e consequentemente o desenvolvimento de Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2); portanto, uma das abordagens na prevenção e tratamento dessas doenças tem se concentrado no manejo e na redução da taxa de absorção e metabolismo dos carboidratos. O DM2 é resultado da resistência crônica à insulina e perda de massa e função das células ß pancreáticas, podendo ser causada por glicotoxicidade e lipotoxicidade levando à apoptose e disfunção dessas células; a busca por terapias alternativas tem focado a pesquisa em compostos secundários do metabolismo vegetal, particularmente polifenóis (flavonoides), que têm demonstrado efeitos positivos na redução da glicemia pós-prandial (2). Os polifenóis, definidos como metabólitos secundários produzidos pelas plantas, podem ser encontrados em flores, vegetais e frutas; eles são gerados como um mecanismo de defesa contra estresse, frio e radiação ultravioleta, entre outros fatores. Os polifenóis são classificados em dois grandes grupos: 1) flavonoides e 2) não flavonoides. Um anel aromático com um grupo hidroxila caracteriza a estrutura dos polifenóis.

O consumo de polifenólicos em todo o mundo é altamente variável; foi relatado que na França, o consumo médio está entre 283 e 1000 mg/dia; na Espanha, entre 500 e 1000 mg/dia; na Itália é próximo a 700 mg/dia, e na Coreia do Sul uma média de 320 mg/dia, entre outros. A variedade de padrões alimentares em todo o mundo dependerá da quantidade total de polifenóis consumidos diariamente. O consumo de antocianinas tem sido associado à prevenção e controle do DM2, protegendo contra a oxidação das células beta pancreáticas, diminuindo as enzimas de digestão de carboidratos e inibindo produtos de glicação avançada. Ao longo do tempo, os polifenóis têm sido investigados em vários modelos experimentais e ensaios clínicos, contribuindo para o conhecimento da sua aplicação como potenciais agentes preventivos e no tratamento de doenças crónicas não transmissíveis.

Um dos compostos essenciais nesta evidência é o ácido gálico; este polifenol é encontrado em vegetais, frutas, chá e vinho tinto; importantes atividades biológicas têm sido relatadas em modelos murinos em doenças metabólicas como DM2, além da regulação do receptor de proliferação de peroxissomos (PPAR) no fígado, músculo e tecido adiposo; impactando na redução da glicose sérica. Além disso, estudos in vitro documentaram uma atividade inibitória crucial das enzimas glicogênio fosforilase, que participa da regulação do metabolismo do glicogênio; uma estratégia que poderia ser utilizada como agente anti-hiperglicêmico, e outro método poderia focar na redução da enzima alfa-glicosidase, que participa reduzindo a absorção de carboidratos no nível intestinal.

O estudo de outro flavonoide presente em tomates, tubérculos, laranjas, maçãs, chá verde e preto, batatas e em plantas como a Vachellia farnesiana foi a quercetina; este componente é absorvido principalmente no intestino com baixa intensidade na veia porta. Em indivíduos com DM2, esse composto apresentou diminuição dos picos séricos de glicose após administração de dose única de 200 mg de quercetina, fenômeno que se estendeu durante as três horas de acompanhamento da concentração de glicose em relação ao grupo placebo. Uma meta-análise relatou que a administração oral de quercetina > 500 mg/dia por oito semanas diminuiu a concentração de glicose plasmática em jejum em pacientes com síndrome metabólica. Em outro ensaio, a quercetina foi administrada durante oito semanas na dose de 250 mg/dia em pacientes com DM2, diminuindo significativamente os níveis de LDL e aumentando a capacidade antioxidante total. No entanto, não mostrou alteração na glicose plasmática em comparação com um grupo placebo, sugerindo que a dose foi insuficiente. Outros compostos identificados com efeitos anti-hiperglicêmicos são os ácidos cafeico, gálico, ferúlico e vanílico, flavonas (rutina) e flavanonas (naringenina).

A captação de glicose nos tecidos periféricos pode ser afetada pela presença de compostos polifenólicos através de diferentes efeitos, tais como: 1) inibição das enzimas digestivas monoglicerídicas (alfa-amilase e alfa-glicosidase), essas enzimas digestivas diminuirão a captação de glicose e 2) redução da glicose captação através da inibição dos transportadores de glicose dependentes de sódio 1 (SGLT1) e 2 (SGLT2) localizados nos túbulos proximais do rim, 3) além da estimulação da secreção de insulina e proteção das células beta-pancreáticas 4) e finalmente através da inibição da transportadores SGLT2 localizados não apenas nos túbulos renais; mas também em outros tecidos.

Avaliar a segurança do consumo de polifenóis é essencial, portanto, os achados ou antecedentes disponíveis in vitro e in vivo são considerados. Os polifenóis têm diferentes funções fisiológicas; é necessário avaliar a segurança da administração; evidências de toxicidade aguda e toxicidade clínica são apresentadas considerando testes bioquímicos, como função hepática e testes de função renal. Alguns suplementos para perda de peso administrados como extratos de plantas têm sido relacionados à lesão hepática aguda. Seu principal componente é o ácido hidroxi cítrico; alguns casos relatam elevação das transaminases e bilirrubina total.

Os resultados que foram gerados em estudos pré-clínicos pela equipe de pesquisa do INCMNSZ facilitaram o cálculo para determinar uma dose inicial a ser avaliada na próxima fase clínica em humanos; é necessário realizar a análise transferida de camundongos para humanos calculada pela fórmula de "dose transferida com base na área de superfície corporal (BSA)", considerando tanto o peso quanto a altura de um indivíduo médio com 60 kg de peso. Uma dose inicial de 1,2 mg/kg de extrato de VF foi calculada para teste; Reagan-Shaw e colegas de trabalho descreveram extensivamente a metodologia de cálculo. No entanto, a dose média estimada deve ser ajustada usando os valores individuais de peso e altura de cada participante para determinar a área de superfície do corpo BSA.

Este estudo clínico de fase I é baseado nos testes pré-clínicos realizados pela equipe do INCMNSZ para determinar os níveis de efeitos adversos não observados (NOAELs), onde a dose transferida do camundongo para o ser humano; baseou-se nas recomendações da Food and Drug Administration (FDA) em 2005, onde são utilizadas as equações de conversão camundongo-humano; também é recomendado usar o valor da área de superfície corporal para calcular a dose equivalente humana (HED, Human Equivalent Dose) proposta por Nair e Jacob em 2016. Nesse sentido, como parte do desenvolvimento de pesquisas de alternativas dietéticas para mitigar as alterações metabólicas da obesidade dos frutos da VF em camundongos C57BL6 machos, estabelecemos que uma dose de 10 mg/kg de peso do camundongo pode ser transferida, para estudos pré-clínicos , como esta proposta.

A manutenção da homeostase da glicose é da maior importância fisiológica e é regida por um rigoroso controle hormonal. O mau funcionamento desses hormônios pode desencadear diversas alterações, como distúrbios da homeostase energética que incluem obesidade, hiperglicemia e intolerância à glicose que desencadeiam doenças como o DM2. A influência dos polifenóis na biodisponibilidade dos macronutrientes desempenha um papel importante. Foi relatado que podem formar complexos com polissacarídeos afetando a resposta insulinêmica e glicêmica e aumentando a excreção de nitrogênio e gordura no material fecal; eles também podem suprimir a liberação de glicose do fígado e melhorar a captação de glicose nos tecidos periféricos. Os flavonóides presentes em vegetais ou plantas são encontrados na forma de glicosídeos. Esses glicosídeos são hidrolisados ​​por uma enzima do grupo ß-glicosidase (lactase florizina hidrolase) localizada na borda em escova do intestino delgado, deixando livre o glicosídeo flavonoide; estes podem subsequentemente atravessar a membrana celular por difusão passiva ou podem ser absorvidos intactos através dos transportadores de glicose dependentes de sódio SGLT1. O metabolismo dos polifenóis começa no lúmen intestinal; eles são desconjugados pela lactase floridzina hidrolase, então o flavonoide é conjugado por uridina difosfato glucuronil transferases, e os conjugados são exportados de volta para o lúmen ou sangue por vários transportadores. Além disso, os metabolitos podem ser transportados para os hepatócitos através de vários transportadores de captação e depois devolvidos ao sistema circulatório. Alternativamente, eles podem ser desconjugados intracelularmente por enzimas como a β-glucuronidase e excretados pelos rins. Isso envolve a captação dos transportadores nas células tubulares proximais e a excreção na urina. Ainda assim, essas transformações dependem das condições de cada indivíduo; alguns são aumentados em processos inflamatórios. É fundamental mencionar que, embora os estudos pré-clínicos do FV não mostrem efeitos adversos, é fundamental avaliar sua segurança em ensaios clínicos para posterior aplicação clínica. A maioria dos estudos clínicos começa sem explorar os possíveis efeitos tóxicos do consumo de polifenóis. Os compostos de epigalocatequina demonstraram ter uma ação pró-oxidante potencial que pode ter implicações em relação à toxicidade e sugere que mais pesquisas sobre toxicidade hepática e renal devem ser feitas. Existem vários relatos recentes de hepatotoxicidade relacionados ao consumo de altas doses de suplementos dietéticos à base de chá. Em quase todos os casos (oito em nove), os pacientes apresentavam níveis séricos elevados de alanina aminotransferase e bilirrubina. Em dois dos nove pontos observou-se inflamação periportal e portal. Todos os casos foram resolvidos após a interrupção da suplementação. A toxicidade hepática e renal foi proposta como associada à biodisponibilidade do composto. Estudos humanos recentes mostraram que o jejum aumenta a biodisponibilidade de alguns polifenóis, como a epigalocatequina. Embora não haja relatos de toxicidade em voluntários em estudos de intervenção, é necessário monitoramento cuidadoso da função hepática e renal até que o risco de eventos tóxicos associados às catequinas do chá em humanos seja estabelecido.

Vachellia farnesiana (VF) é um arbusto da família Fabaceae; distribui-se em regiões áridas, semiáridas e tropicais do México e do mundo; sua reprodução máxima é no inverno. Seus frutos são adesivos e ímpares, e seus óleos essenciais são utilizados como corantes. Entre os usos mais destacados estão o recurso forrageiro e o efeito medicinal anti-inflamatório, inibição com extrato etanólico de Vibrio cholera e antiulcerativo, entre outros efeitos. Além disso, seus frutos têm sido utilizados como estratégias não convencionais de alimentação de cabras para transferir compostos fenólicos com atividade antioxidante para melhorar a qualidade dos produtos de origem animal (leite e queijo). Em 2020, a suplementação em modelo murino induziu obesidade, onde a incorporação de leite de cabra evidenciou um aumento no gasto energético e no volume de oxigênio modificando a composição corporal do camundongo, em comparação com uma dieta hiperlipídica, demonstrou uma biotransferência de compostos bioativos de FV presentes no leite para o modelo de camundongo. Anteriormente, este grupo de pesquisa havia avaliado o poder antioxidante e anti-inflamatório de vários extratos polifenólicos deste recurso vegetal. Além disso, vários compostos fenólicos presentes nas folhas, caules, cascas, flores, raízes e frutos de FV foram descritos, como ácido gálico, quercetina, galato de metila, miricetina, naringenina, ácido ferúlico, kaempferol, entre outros.

Entre os polifenóis exclusivos das frutas FV estão o ácido gálico, a quercetina e a epicatequina. Estudos anteriores descreveram o efeito desses compostos na inibição da atividade enzimática, o que poderia ser utilizado como alternativa para controlar a glicemia pós-prandial e, assim, reduzir o risco e a incidência de DM2. Em 1989, Wadood e colaboradores testaram o efeito da suplementação com pó de semente de acácia usando um modelo animal (coelhos), demonstrando que uma dose de 2,3 e 4 g/kg reduziu significativamente os níveis de glicose no sangue; neste ensaio, um estimulante da secreção de insulina pelas células beta do pâncreas (sulfonilureia) foi utilizado como controle positivo.

Ogawa e colaboradores recentemente realizaram ensaios clínicos, relatando em diferentes relatórios científicos, onde o efeito do consumo de um extrato polifenólico de A. meiosi durante um período inicial de 4 a 8 semanas de administração; e posteriormente em um ensaio subseqüente para estender o tempo de administração até 12 semanas; relatando uma resposta essencial na glicemia em pacientes com intolerância à glicose, melhorando a curva de glicose oral em 90 e 120 minutos, sendo muito mais relevantes os resultados quando o período de consumo do extrato foi estendido até 12 semanas; onde os níveis de glicose em jejum diminuíram, em relação ao grupo controle, sendo este efeito significativo com a redução dos níveis de hemoglobina glicosilada; sem a presença de qualquer efeito adverso. É fundamental destacar que o primeiro ensaio (com 4 a 8 semanas de intervenção) utilizou uma concentração de 250 mg de extrato polifenólico por cápsula e administrou quatro cápsulas/dia/pessoa (1.000 mg/dia). Para a segunda intervenção, o julgamento (12 semanas); sendo que a concentração de polifenóis por cápsula foi muito semelhante ao teste anterior (245 mg/cápsula), mas desta vez foram administradas seis cápsulas (1470 mg/d) por dia a cada participante.

Questões de pesquisa:

1. A dose de 1,2 mg/kg do extrato polifenólico de Vachellia farnesiana reduzirá o valor médio da área sob a curva de resposta glicêmica de voluntários saudáveis ​​em relação a um grupo controle?
2. A dose de 1,2 mg/kg do extrato polifenólico de Vachellia farnesiana afetará os valores médios das enzimas hepáticas séricas e do biomarcador urinário KIM-1 em voluntários saudáveis ​​em relação a um grupo controle?