Como isso poderia mudar nossa compreensão sobre, para começar, doenças crônicas, envelhecimento e obesidade?
É simples, muitas vezes nos dizem: Tudo o que você precisa fazer para manter um peso saudável é garantir que o número de calorias que você ingere permaneça igual ao número de calorias que você gasta. Se você ingerir mais calorias ou energia do que usa, você ganha peso; se a saída for maior que a entrada, você o perde. Mas, embora estejamos frequentemente conscientes de que queimamos calorias quando estamos malhando, 55 a 70 por cento do que comemos e bebemos na verdade serve para alimentar todas as reações químicas invisíveis que ocorrem em nosso corpo para nos manter vivos.
“Pensamos no metabolismo apenas como um exercício, mas é muito mais do que isso”, diz Herman Pontzer, professor associado de antropologia evolutiva na Duke University.
“É literalmente o total de quão ocupadas suas células estão ao longo do dia.” Descobrir o gasto total de energia informa quantas calorias você precisa para se manter vivo. Mas também informa “como o corpo está funcionando”, diz Pontzer. “Não há medida mais direta disso do que o gasto de energia.”
Embora os cientistas venham estudando o metabolismo por pelo menos um século, eles não foram capazes de medi-lo com precisão suficiente - em condições do mundo real, em um número suficiente de pessoas, em uma faixa de idade ampla o suficiente - para ver como ele muda ao longo da vida humana período. É claro que quanto maior uma pessoa é, mais células ela tem e, portanto, mais calorias totais ela queima por dia. Mas tem sido muito mais difícil avaliar se variáveis como idade, sexo, estilo de vida e doença influenciam nossa taxa de gasto de energia.
Essa falta de dados levou a suposições enraizadas na experiência pessoal: por exemplo, que mudanças hormonais significativas, como as que ocorrem durante a puberdade e a menopausa, fazem com que nosso metabolismo acelere ou desacelere, levando-nos a queimar mais ou menos calorias por dia; ou que os homens têm metabolismos inerentemente mais rápidos do que as mulheres, porque parecem capazes de perder peso com mais facilidade; ou que nosso gasto de energia diminui na meia-idade, iniciando um ganho de peso gradual e inevitável. “
Estou na casa dos 40 anos; eu me sinto diferente do que me sentia aos 20 anos - eu também compro ”, diz Pontzer. “Toda essa intuição nunca foi respaldada por dados. Parecia tão certo.”
No mês passado, no entanto, um artigo publicado na Science por Pontzer e mais de 80 co-autores revelou que muito do que pensávamos que sabíamos sobre o metabolismo estava errado.
Usando dados previamente coletados de mais de 6.400 indivíduos com idades variando de 8 dias a 95 anos, e ajustando o tamanho do corpo e a quantidade de gordura e músculos presentes, eles descobriram que nosso metabolismo geralmente passa por quatro fases distintas da vida.
O metabolismo dos recém-nascidos se assemelha ao dos adultos. Então, quando eles têm cerca de um mês de idade, sua taxa metabólica começa a aumentar rapidamente, até entre 9 e 15 meses, é mais de 50 por cento maior do que a de um adulto - o equivalente a um adulto queimando cerca de 4.000 calorias por dia. (O Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos Estados Unidos estima que, em média, as mulheres adultas precisam de 1.600 a 2.400 calorias por dia e os homens adultos entre 2.000 e 3.000 calorias.) Nesse ponto, entre 1 e 2 anos de idade, o gasto de energia começa a diminuir e continua caindo até aproximadamente os 20 anos.
A partir daí, permanece estável pelos próximos 40 anos, mesmo durante a gravidez e a menopausa; você queima calorias tão eficientemente aos 55 quanto aos 25. Por volta dos 60 anos, o gasto de energia começa a cair novamente e continua diminuindo até o fim de nossas vidas.
Os homens, observaram os pesquisadores, não têm metabolismos inatamente mais rápidos do que as mulheres; em vez disso, eles tendem a queimar mais calorias por dia para seu tamanho, porque normalmente têm uma proporção maior de músculo, que usa mais energia do que a gordura.
O estudo “aborda uma lacuna realmente significativa em nossa compreensão da fisiologia humana básica”, diz Richard Bribiescas, professor de antropologia da Universidade de Yale. “É realmente importante não apenas para a ciência básica, mas porque o metabolismo - como utilizamos a energia em nosso corpo - é absolutamente central para qualquer compreensão de doença ou bem-estar.”
Os pesquisadores já conseguem calcular o total de calorias que queimamos medindo a quantidade de dióxido de carbono que emitimos como subproduto.
Mas normalmente os sujeitos devem estar em um laboratório para se submeter aos testes necessários, de modo que os resultados mostram apenas seu metabolismo em repouso, em um momento no tempo. Só na década de 1980 um método para medir o metabolismo durante a vida diária, chamado de “água duplamente marcada”, começou a ser usado para as pessoas.
Os participantes recebem água na qual os elementos de hidrogênio e oxigênio são “marcados” com o uso de isótopos. A diferença no número de nêutrons em seus núcleos permite que sejam detectados. Depois de beber, os indivíduos retomam as atividades regulares e fornecem algumas amostras de urina (ou sangue ou saliva) em uma semana.
O gasto de energia é calculado medindo a taxa na qual os participantes eliminam o hidrogênio rotulado, que passa intacto pelo corpo, versus o oxigênio rotulado, parte do qual é exalado como dióxido de carbono, um produto residual da transformação do combustível em energia de nossas células.
A proporção de oxigênio rotulado que está faltando permite que os pesquisadores descubram quanto dióxido de carbono foi emitido e, portanto, o gasto calórico.
Trabalhar com água duplamente rotulada é caro. Apenas cerca de nove laboratórios no mundo o empregam regularmente, diz Jennifer Rood, diretora executiva associada de núcleos e recursos do Pennington Biomedical Research Center, que é afiliado à Louisiana State University, e autora do artigo da Science. Um único estudo feito com água duplamente rotulada normalmente inclui menos de 100 pessoas, o que não é suficiente para ver os padrões de toda a população.
Mas em 2014, os laboratórios que o utilizam tiveram a ideia de criar um banco de dados para reunir o máximo possível de medições de água duplamente marcadas dos últimos 40 anos. O banco de dados ainda crescente, que sustenta o artigo da Science, inclui amostras de dezenas de países e culturas, desde coletores de alimentos na Tanzânia até passageiros em Manhattan.
“Em termos de escala e escopo, isso não tem precedentes”, diz Rozalyn Anderson, professora de medicina da Universidade de Wisconsin-Madison e autora de um comentário publicado com o estudo.
O tamanho e a diversidade da amostra permitiram aos pesquisadores ver um padrão comum em como o metabolismo muda com a idade.
Mas ainda havia uma enorme variação nas taxas metabólicas dos indivíduos, destacando o papel significativo que outros fatores, como genes e estilo de vida, provavelmente desempenham em determinar por que pessoas do mesmo tamanho com hábitos semelhantes podem ter gastos de energia diários muito diferentes.
Eventualmente, Pontzer diz, mapear as características universais do metabolismo humano vai estreitar as possíveis razões para essas disparidades.
O artigo já levanta uma série de questões. Por exemplo, como os metabolismos substancialmente mais rápidos das crianças e os mais lentos dos adultos mais velhos influenciam as recomendações nutricionais e as dosagens de medicamentos? E qual é a ligação entre o declínio do metabolismo por volta dos 60 anos e o aumento correspondente das doenças crônicas? “Deve haver algum interruptor que liga em uma criança de 1 mês que diz: 'Eu tenho que aumentar o gasto de energia muito alto', e então algo que diz: 'Agora tenho 60, não vou ser tão eficiente quanto eu era '”, diz Rood. “O que são esses interruptores? Acho que essas são as chaves para o envelhecimento. ”
Na verdade, diz Anderson, já existem drogas em uso que influenciam o metabolismo das pessoas e que aumentam a expectativa de vida em camundongos.
Os pesquisadores teorizaram que as células que envelhecem usam menos energia porque estão fazendo menos reparos e manutenção necessários para prevenir doenças. Mas, observa Bribiescas, simplesmente aumentar a taxa metabólica de pessoas mais velhas "não vai ser uma solução mágica para lidar com muitas doenças" por causa do estresse que coloca em outros sistemas do corpo: "Se você adicionar mais energia, você pode simplesmente fazer com que as coisas desmoronem ainda mais rápido.”
Saber quando o metabolismo muda naturalmente, porém, deve ajudar os pesquisadores a refinar seus conceitos de saúde em todas as idades. “É como olhar para o estágio de lagarta versus estágio de borboleta”, diz Bribiescas. “O que estamos vendo aqui é que você é um organismo completamente diferente de quando você tem 5 anos de idade quando você tem 50.”
Isso contrasta com a tendência da ciência de considerar todos os humanos como “uma bolha genérica de células” que são fundamentalmente iguais, acrescenta. “Este estudo em particular vai chamar a atenção para a compreensão dessas nuances importantes.”
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