A influência da manipulação dietético do ferro sobre os parâmetros relacionados ao metabolismo de glicose

Abstract

Evidências indicam que a sobrecarga de ferro, hiperglicemia e resistência à insulina são biologicamente interligadas. O excesso de ferro na dieta é considerado um fator de risco para diabetes devido à ação oxidante deste íon. Este estudo foi desenhado para verificar o impacto da restrição e suplementação dietética de ferro na captação de glicose ativada pela insulina em ratos adultos e aparentemente saudáveis. Para tanto, 20 ratos foram distribuídos em três grupos e alimentados com a dieta controle AIN-M 93 contendo ferro em três concentrações: 35 mg/Kg (dieta controle, adequada em ferro), 10 mg/kg (dieta restrita em ferro) ou 350 mg/kg de ferro (dieta suplementada com ferro). Após 12 semanas de dieta, os ratos foram sacrificados, o sangue foi coletado para análises hematimétricas, o fígado e o músculo esquelético da perna foram coletados para determinação das concentrações de glicogênio, ferro, estado oxidativo, níveis de transcritos do receptor de insulina (Insr), do transportador de glicose 4 (Glut4) e do supressor de tumor 53 (Tp53). Os ratos alimentados com a dieta restrita em ferro apresentaram valor médio de glicemia em jejum com tendência à redução, apresentaram redução significativa na, concentração de glicogênio hepático com concomitante aumento no músculo esquelético, em relação ao grupo controle. Além disso, a restrição de ferro, resultou em um aumento de duas vezes na expressão de transcrito de Insr e um aumento de 4 vezes na expressão de transcritos de Glut-4 no músculo esquelético. Tanto a restrição de ferro quanto a suplementação de ferro induziram uma diminuição na expressão de transcrito de p53. Embora a restrição de ferro não afetasse o estado corporal de ferro dos ratos, observouse um aumento na atividade de NADPH oxidase hepática e também, um aumento nos níveis de oxidação de proteínas no músculo. A suplementação crônica com ferro aumentou a concentração de ferro sérico e hepático e resultou em níveis elevados de danos oxidativos no fígado e no músculo esquelético. A suplementação de ferro não afetou a captação de glicose ou o conteúdo de glicogênio. Assim, a restrição dietética de ferro pode melhorar a síntese de glicogênio muscular e a captação de glicose ativada pela insulina através de downregulation de p53. No entanto, o papel central de ferro na função biológica não deve ser subestimado. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Mounting evidence suggests that high body iron stores, hyperglycaemia and insulin resistance are biologically intertwined. The excess dietary iron is thought to be a risk factor of diabetes due to the prooxidant feature of iron. This investigation was designed to test the impact of dietary iron restriction and supplementation on functional outcome in adult, healthy rats. Twenty rats were fed diets containing either 10 mg / Kg (iron-restricted diet) or 350 mg /Kg (iron-supplemented diet) of elemental iron for 78 days compared with the control rats that were fed AIN-M 93 diet (35mg/kg). Then, rats were euthanized and blood samples was collected to hematological analysis, and liver and skeletal muscles were dissected out, for iron , glycogen and stress markers determination, and to evaluate the transcription of Insr, Glut-4 and Tp53. Fasting blood glucose values trended toward a decrease through the iron-restricted diet, moreover, hepatic glycogen content decreased with concomitant increases in skeletal muscle. In addition, dietary iron restriction resulted in a twofold increase in mRNA expression of Insr and fourfold increase in Glut4 expression in skeletal muscle. The p53 mRNA levels in iron-restricted group as well as in iron-supplemented group were decreased. Although the dietary iron restriction did not affect body iron status, it caused hepatic low oxidative damages; however, high liver NADPH oxidase activity and increased levels of protein oxidation in muscle were observed. Chronic feeding of high iron diet increases serum and hepatic iron and resulted in elevated levels of stress markers in liver and skeletal muscle. Dietary iron supplementation did not affect either glucose uptake or glycogen content. Thus, dietary iron deprivation may improve insulin-stimulated muscle glycogen synthesis and glucose uptake through the down-regulation of p53; nevertheless, the pivotal role of iron in the biological function should not be underestimated.