Ingestão de monoéster cetônico, proteína de soro de leite ou co-ingestão e taxas de síntese de proteína miofibrilar
Publicado em 26/08/2024

Os corpos cetônicos [ou seja, β-hidroxibutirato (β-OHB), acetoacetato e acetona] são moléculas derivadas de lipídios de ocorrência natural, cuja produção endógena é amplificada no fígado por meio da cetogênese em resposta à baixa disponibilidade de energia (ou seja, jejum prolongado e fome), ingestão muito baixa de carboidratos (ou seja, uma dieta cetogênica) e exercícios prolongados que esgotam o glicogênio. Nessas condições, os corpos cetônicos servem como fonte de combustível metabólico em tecidos extra-hepáticos, como cérebro, coração e músculos esqueléticos. Além de servir como fonte de combustível, o β-OHB (o principal corpo cetônico em circulação) é agora reconhecido como um metabólito sinalizador que pode modular uma série de funções fisiológicas, como metabolismo de substrato, inflamação, estresse oxidativo e expressão gênica em múltiplos órgãos, incluindo músculo esquelético. Recentemente, foram desenvolvidos suplementos de cetona exógena ingeridos por via oral que podem induzir rapidamente (em minutos) uma hipercetonemia transitória (por   ̴3 h) (β-OHB no sangue  ̴3-5 mM) sem a necessidade de alteração na dieta. Portanto, os suplementos de cetona exógena permitem testar diretamente os efeitos metabólicos da concentração elevada de corpos cetônicos no sangue, sem a influência confusa de mudanças generalizadas que ocorrem em resposta ao jejum/fome prolongado ou dietas cetogênicas.

O papel dos corpos cetônicos na regulação do metabolismo de proteínas musculares e de todo o corpo tem sido um tema de interesse há décadas. Os primeiros estudos em humanos relataram que a infusão intravenosa de corpos cetônicos reduziu a excreção urinária de nitrogênio em >30% durante o jejum prolongado, sugerindo que os corpos cetônicos podem ter efeitos poupadores de proteínas. No músculo esquelético, foi relatado que a infusão intravenosa de DL-β-OHB de sódio estimula as taxas de síntese de proteína muscular (MPS) em cães e humanos. Mais recentemente, Vandoorne et al. relataram que a ingestão oral de um suplemento de monoéster de cetona exógeno co-ingerido com uma bebida contendo proteína-carboidrato melhorou o status de fosforilação de proteínas selecionadas dentro do alvo mecanístico da via de sinalização do complexo de rapamicina 1 (mTORC1) no músculo esquelético humano após o exercício. No mesmo estudo, a adição de corpos cetônicos a uma dose baixa de leucina (1,5 mM) estimulou um aumento de aproximadamente 2 vezes na síntese proteica em células C2C12, que foi semelhante ao alcançado com uma dose alta de leucina ( 5,0mm). Em conjunto, estes dados sugerem que suplementos de cetonas exógenas ingeridos por via oral podem promover a síntese proteica no músculo, potencialmente através da ativação da via de sinalização mTORC1. No entanto, os efeitos dos suplementos de cetona exógena ingeridos por via oral, com e sem co-ingestão de proteínas dietéticas, nas taxas de síntese de proteínas miofibrilares (MyoPS) e na sinalização da via mTORC1 não foram avaliados.

OBJETIVOS DO ESTUDO

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do β-OHB elevado no sangue por meio da ingestão oral do monoéster cetônico (R)-3-hidroxibutila (R)-3-hidroxibutirato quando consumido sem proteína (KET) e quando co-ingerido com 10g de whey protein (KETþPRO), nas taxas de MyoPS pós-prandial e comparar com as de ingestão de proteína (PRO). Além disso, examinamos o status de fosforilação de proteínas sinalizadoras selecionadas dentro da via mTORC1 conhecida por estar envolvida na regulação das taxas de MyoPS. Dada a relação dose-resposta estabelecida entre a ingestão de proteínas/aminoácidos essenciais (EAA) e as taxas de SPM pós-prandial, em que a ingestão de 20 g de proteína de alta qualidade [10,11] ou 10 g de EAA [12] estimula ao máximo as taxas de SPM pós-prandial em jovens homens, levantamos a hipótese de que o PRO estimularia taxas de MyoPS superiores às condições basais (isto é, condições pós-absortivas durante a noite).

Levantamos ainda a hipótese de que o KET estimularia taxas de MyoPS superiores às condições basais; no entanto, KET+PRO estimularia maiores taxas de MyoPS do que KET e PRO sozinhos devido aos corpos cetônicos amplificarem o efeito anabólico de uma dose subótima de 10 g de proteína.

MÉTODOS

Em um desenho de grupo paralelo, randomizado, duplo-cego, 36 homens jovens saudáveis, recreativamente ativos (idade: 24,2 ± 4,1 anos; gordura corporal: 20,9% ± 5,8%; índice de massa corporal: 23,4 ± 2 kg/m2) receberam um preparou infusão contínua de L-[anel-2H5]-fenilalanina e ingeriu um dos seguintes: 1) monoéster de cetona (R)-3-hidroxibutila (R)-3-hidroxibutirato (KET), 2) 10 g de proteína de soro de leite ( PRO), ou 3) a combinação de ambos (KET+PRO). Amostras de biópsia de sangue e músculo foram coletadas durante condições basais e pós-prandiais (300 min) para avaliar concentrações de β-OHB, glicose, insulina e aminoácidos, taxas de MyoPS e sinalização da via mTORC1.

RESULTADOS

A concentração de β-OHB no sangue capilar aumentou de forma semelhante durante as condições pós-prandiais em KET e KET+PRO, sendo ambos maiores que PRO de 30 a 180 min (interação tempo de tratamento: P <0,001). A área incremental sob a curva (iAUC) plasmática pós-prandial de leucina e aminoácidos essenciais (EAA) ao longo de 300 min foi maior (tratamento: ambos P <0,001) em KET+PRO em comparação com PRO e KET. KET, PRO e KET+PRO estimularam taxas de MyoPS pós-prandiais (0–300 min) superiores às condições basais [mudança absoluta: 0,020%/h; (IC 95%: 0,013, 0,027%/h), 0,014%/h (IC 95%: 0,009, 0,019%/h), 0,019%/h (IC 95%: 0,014, 0,024%/h), respectivamente (tempo: P < 0,001)], sem diferença entre tratamentos (tratamento: P = 0,383) ou interação tempo de tratamento (interação: P = 0,245). As respostas de sinalização da via mTORC1 não diferiram entre os tratamentos (todos P > 0,05).

CONCLUSÕES

A ingestão oral aguda de um monoéster cetônico, 10g de proteína de soro de leite ou sua co-ingestão no estado pós-absortivo durante a noite provoca uma estimulação semelhante nas taxas de MyoPS pós-prandial em homens jovens saudáveis.

Este ensaio foi registrado em clinictrials.gov como NCT04565444 (https://clinicaltrials.gov/study/NCT04565444).

 

Fonte: The American Journal of Clinical Nutrition 119 (2024) 716–729

Compartilhar