Associação de hepcidina e a absorção de ferro na dieta com atividade física extenuante
Publicado em 03/07/2021

O déficit de energia aumenta a hepcidina e exacerba os declínios na absorção de ferro na dieta após atividades físicas extenuantes: um estudo cruzado controlado randomizado

A hepcidina é um hormônio peptídico de 25 aminoácidos que atua na redução das concentrações circulantes de ferro ligando-se e sinalizando para a degradação da ferroportina exportadora de ferro celular. A ferroportina é altamente expressa em células e tecidos associados ao transporte de ferro, incluindo macrófagos reticuloendoteliais e células epiteliais absortivas no intestino delgado. Portanto, os declínios mediados pela hepcidina na ferroportina inibem a reciclagem do ferro e limitam a entrada do ferro da dieta na circulação portal. Logo após a descoberta da hepcidina, Roecker et al. relataram concentrações aumentadas de hepcidina em atletas após uma maratona. Investigações recentes têm buscado determinar se o aumento da hepcidina com atividade física extenuante é responsável pelos declínios no estado de ferro que são frequentemente observados em populações fisicamente ativas, como trabalhadores braçais, militares e atletas de resistência.

A maioria dos estudos propôs que o aumento da hepcidina com atividade física extenuante se deve a uma resposta inflamatória às contrações musculares repetidas. Esses estudos apontam para a interleucina-6 (IL-6), pois a IL-6 é necessária para indução de hepcidina e hipoferremia durante a inflamação por meio da via Janus quinase/transdutor de sinal e ativador da transcrição (Jak/Stat). O eixo inflamação-hepcidina é considerado uma adaptação evolutiva do hospedeiro para restringir a disponibilidade de ferro aos patógenos. A depleção de glicogênio também pode contribuir para a ativação da hepcidina por meio de mecanismos dependentes e independentes de IL-6. Por exemplo, a IL-6 é sintetizada e liberada pela contração do músculo esquelético durante a atividade física prolongada em resposta às reduções no glicogênio intramuscular. Além disso, a hepcidina é supra-regulada transcricionalmente por sinais gluconeogênicos através da via de sinalização do co-ativador-1- ‘alfa’ do receptor ativado por proliferador  do perixissoma (PGC-1 alfa)/ proteína H de ligação ao elemento de resposta de monofosfato de adenosina cíclica (CREBH).

A via PGC-1alfa /CREBH de ativação da hepcidina pode ser importante em situações como jejum prolongado e atividade física vigorosa em que os estoques de glicogênio são esgotados e a glicose deve ser sintetizada de novo a partir de precursores não hexose para manter as concentrações de glicose no sangue.

Os militares experimentam períodos de déficit de energia durante o combate sustentado e operações de treinamento (SUSOPS) devido ao aumento do gasto de energia e ingestão alimentar limitada. Esses déficits de energia durante as operações militares reduzem os estoques de glicogênio e ativam a gliconeogênese. Um estudo anterior relatou aumentos de 245% e 33% em IL-6 e hepcidina, respectivamente, em voluntários participantes de um SUSOPS de 96 horas que produziu altos gastos de energia (∼6000 kcal/d) e déficits de energia de ∼50% gasto energético total. As concentrações de hepcidina pós-SUSOPS foram positivamente associadas ao gasto energético diário total e à magnitude do déficit energético e negativamente associadas à ingestão energética.

OBJETIVOS DO ESTUDO

Os objetivos principais deste estudo foram determinar os efeitos do SUSOPS na absorção de IL-6, hepcidina e ferro na dieta e se o déficit de energia em comparação com o balanço de energia modifica esses efeitos. A hipótese é de que o SUSOPS aumentaria as concentrações circulantes de IL-6 e hepcidina e diminuiria a absorção de ferro, e que o déficit de energia exacerbaria o aumento nas concentrações circulantes de IL-6 e hepcidina e diminuiria na absorção de ferro em comparação com o balanço energético.

MÉTODOS

Este foi um estudo randomizado, cruzado e de alimentação controlada em indivíduos saudáveis ​​do sexo masculino (n = 10, média ± DP de idade: 22,4 ± 5,4 anos, peso: 87,3 ± 10,9 kg) com nível de ferro suficiente (ferritina sérica 77,0 ± 36,7 ng/mL). As medições de repouso foram coletadas antes dos participantes iniciarem uma operação militar sustentada simulada de 72h (SUSOPS), projetada para provocar alto gasto de energia, depleção de glicogênio e inflamação, seguido por um período de recuperação de 7 dias. Dois ensaios SUSOPS de 72h foram realizados onde os participantes foram aleatoriamente designados para consumir energia combinada (± 10%) com seu gasto energético diário total estimado individual (BAL) ou energia a 45% do gasto energético diário total para induzir déficit de energia (DEF). No dia de descanso e na conclusão do BAL e DEF, os participantes consumiram uma bebida contendo 3,8 mg de um isótopo de ferro estável, e a aparência do isótopo plasmático foi medida ao longo de 6 horas.

RESULTADOS

O glicogênio muscular diminuiu durante a DEF e foi preservado durante o BAL (−188 ± 179 mmol/kg, P-ajustado <0,01). Apesar de aumentos semelhantes na interleucina-6, a hepcidina plasmática aumentou durante a DEF, mas não o BAL, de modo que a hepcidina foi 108% maior durante a DEF em comparação com a BAL (7,8 ± 12,2 ng / mL, P-ajustado <0,0001). A aparência do isótopo plasmático de pico em 120 min foi 74% menor com DEF (59 ± 38% de mudança de 0 min) e 49% menor com BAL (117 ± 81%) em comparação com o repouso (230 ± 97%, P-ajustado <0,01 para todas as comparações).

CONCLUSÕES

A atividade física extenuante diminui a absorção de ferro na dieta em comparação com o repouso. O déficit de energia exacerba a resposta da hepcidina à atividade física e diminui a absorção de ferro na dieta em comparação com o balanço energético.

Este ensaio foi registrado em clinictrials.gov como NCT03524690. Am J Clin Nutr 2021; 113: 359–369.

Compartilhar