Efeitos do jejum intermitente na bioenergética mitocondrial e comportamento de zebrafish (Danio Rerio)

Abstract

O estilo de vida e hábitos alimentares da sociedade atual estão associados ao desenvolvimento de obesidade, diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares. Existe uma preocupação mundial em combater controlar os processos de desregulação metabólica, e diversas abordagens terapêuticas estão sendo utilizadas para esse fim, incluindo utilização de fármacos e dietas ou regimes alimentares alternativos. Dentro deste último grupo, o jejum intermitente (JI, do inglês Intermittent Fasting) é um dos mais populares e vem sendo associado a resultados positivos como perda de peso e diminuição da resistência à insulina. O objetivo deste trabalho foi investigar o impacto do JI sobre a função mitocondrial cardíaca e cerebral e sobre o comportamento em um modelo animal de zebrafish. No estudo, os peixes foram agrupados em três grupos experimentais: i) SD: foi alimentado com uma dieta normal, conforme rotina alimentar do biotério; ii) IF24: JI alternando 24 horas de Jejum com 24 horas de alimentação norma; e iii) IF48: alternando 48 horas de Jejum com 24 horas de alimentação normal. O peso corporal dos animais foi mensurado semanalmente, durante as seis semanas do protocolo experimental. Ao final, os animais foram submetidos aos testes comportamentais para avaliação de comportamento tipo-ansioso no Teste do Tanque Novo (TTN) e de preferência social no Teste de Preferência Social (TPS), e em seguida eutanasiados para realização de medidas morfométricas e dissecção de órgãos para realização da respirometria de alta resolução nos tecidos cardíaco e encefálico. Ao final do protocolo experimental, os peixes do grupo IF24 e IF48 apresentaram diminuição significativa do peso corporal e do índice de massa corporal (BMI, body mass index) quando comparados aos peixes do grupo SD. O protocolo IF48 induziu uma diminuição do comprimento abdominal e de diversos parâmetros respiratórios (ETS I, ETS I + II, OXPHOS, respiração ATP-linked e capacidade de reserva), enquanto o protocolo IF24 não modificou o consumo de oxigênio de mitocôndrias cardíacas. Não foram observadas alterações no consumo de oxigênio de mitocôndrias cerebrais de peixes submetidos a ambos os protocolos de JI. Nos testes comportamentais, não encontramos diferença significativa em parâmetros de avaliação de comportamento tipo-ansioso e na preferência social dos animais IF48, mas observamos um leve efeito de diminuição no comportamento tipo-ansioso nos animais do grupo IF24, simbolizado por um maior tempo de exploração na parte superior do ambiente no TTN. Em conjunto, nossos achados mostram que o protocolo IF24 (alternando 24 horas de jejum e 24 horas de alimentação) foi capaz de diminuir parâmetros morfométricos sem impactar a função mitocondrial cardíaca e cerebral, enquanto o protocolo mais prolongado de jejum intermitente (IF48) induziu mortalidade e impactou a função mitocondrial cardíaca.