Considerações Gerais
O colesterol é transportado no nosso corpo através de transportadores que são as lipoproteínas que podem ser classificadas de acordo com a sua densidade. Assim vamos ter as HDL (26%), LDL (57%) e VLDL (17%). Estas percentagens foram calculadas em condições normais.
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| Fig. 1 - Classificação das proteínas. |
Fig. 2 - Metabolismo do Colesterol. Assim quanto maior a quantidade de alimentos digeridos ricos em gorduras saturadas (ex: monoglicerideos, ácidos gordos, colesterol, …), maior a quantidade de LDL (mau colesterol) no sangue, e isto vai levar a que cada vez mais colesterol é depositado nas artérias levando à aterosclerose que por sua vez, quando num estado muito avançado (já há um entupimento dos vasos sanguíneos) pode levar à morte. As HDL face a estes maus hábitos alimentares nada podem fazer, e vai-se verificar uma diminuição dos seus níveis no sangue.
Para se ter uma noção a hipercolesterolemia (excesso de colesterol no sangue, nomeadamente LDL-C), foi identificada como a principal causa de acidentes cardiovasculares, sendo estes responsáveis por 1/3 das mortes em todo o mundo.
É neste péssimo cenário que entra o Danacol. O Danacol é uma bebida enriquecida em esteróis vegetais que estão presentes em pequenas quantidades nas frutas, cereais, legumes e que se sabe que promovem a redução de LDL-C no sangue. Estes esteróis vegetais são metabolizados de forma diferente do colesterol e o efeito por eles provocado é baseado numa redução da absorção intestinal de colesterol exógeno assim como do colesterol endógeno nas pessoas com hipercolesterolemia.
Fig. 3 - Acção dos esteróis vegetais.Por outro lado o consumo de 1.5 g a 2.4 g de esteróis vegetais por dia reduz os níveis de colesterol LDL no sangue não tendo no entanto, um impacto significativo nos níveis de colesterol HDL.
Os níveis de HDL-C no sangue por sua vez podem ser aumentados pela prática frequente de exercício de modo a ter um peso saudável (peso elevado está associado a baixos níveis de HDL, que crescem proporcionalmente com a actividade física), ter controlo sobre os diabetes e pressão arterial, ingerir açúcares e bebidas alcoólicas com moderação, diminuir na ingestão de gorduras saturadas e manter uma alimentação balanceada, saudável (com quantidades adequadas de carboidratos, proteínas, vitaminas, minerais, fibras, … presentes em frutas, legumes, cereais, …).
Uma pessoa que tenha um elevado valor de colesterol no sangue já apresenta lesões ateroscleróticas evidentes (especifico para cada ser vivo, pois cada um apresenta um valor a partir da qual começam a surgir lesões deste género): as suas artérias apresentam alterações morfológicas e estruturais bastante acentuadas comparativamente ao normal com uma proliferação das células musculares lisas e de elementos celulares e extracelulares do tecido conjuntivo, pelo depósito de colesterol nas células musculares lisas e em macrófagos. Quando fortemente carregadas com lípidos são chamadas de células espumosas e formam placas de gordura visíveis ao macroscopicamente que caracterizam a aterosclerose. Assim as artérias vão apresentar em espessamento bastante grande comparativamente ao normal e caso não hajam alterações imediatas dos hábitos alimentares, vai-se tornar cada vez maior progredindo para lesões ateroscleróticas mais graves podendo levar à morte. O mesmo se passa para um animal comum.
Fig. 4,5,6 – Numa pequena artéria normal, a íntima, delimitada pela membrana elástica interna, não está espessada. No tricrómio de Masson, as fibras musculares lisas da média coram-se em vermelho.
Fig.10,11,12 – As fibras musculares lisas coram de vermelho e o colagénio de azul nesta técnica. A túnica média dos grandes vasos com aterosclerose contém poucas fibras musculares lisas que coram de azul tanto quanto na adventícia, mostrando que é constituída predominantemente por colagénio.
Assim, o que se pretende com este trabalho é pegar em alguns desses animais, cuja placa aterosclerótica se encontra bastante desenvolvida por acumulação de lípidos (colesterol, …), mas que ainda pode ser tratada (apresentam lesões ateroscleróticas precursoras, ou seja, apenas a túnica íntima é afectada e não a túnica média nem adventícia), submete-los a um de 3 tipos de dieta e verificar que alterações vão surgindo em relação à espessura das suas artérias.
Caso haja variações na espessura, vão ser acompanhadas por alterações estruturais e morfológicas correspondentes a uma possível regressão ou progressão da aterosclerose induzida pela dieta.
Há bastantes animais que poderiam ser usados neste estudo como o porco, o rato ou o coelho. O porco seria o mais adequado no sentido em que o calibre dos seus vasos sanguíneos se aproxima bastante ao dos humanos no entanto esta hipótese foi posta de lado pelo facto dos porcos por si só já terem grande tendência em acumular gordura, o que seria um problema visto que o animal a testar terá de apresentar níveis de colesterol acima da média no entanto estes valores teriam de ser bem controlados de modo a que o tratamento surtisse efeito. Os ratos por outro lado apresentam os seus vasos sanguíneos com um calibre muito pequeno o que também é um problema pois iria dificultar a medição da espessura dos mesmos e não seria tão bem observadas as alterações nas artérias ao longo do tempo em que se realiza o estudo. Com isto o coelho é o animal mais adequado.
Por outro lado, numerosas pesquisas têm sido realizadas utilizando coelhos para estudar o desenvolvimento da aterosclerose. Devido ao facto destes serem muito sensíveis a dietas ricas em colesterol e acumularem grandes quantidades no plasma, a utilização destes animais como modelo experimental para avaliar o desenvolvimento de aterosclerose é de grande relevância, trazendo informação sobre factores que contribuem para progressão e regressão aplicadas a situações humanas.
Várias características dos coelhos fazem deles um excelente modelo para avaliar os efeitos dos transgenes humanos sobre metabolismo de lipoproteínas e susceptibilidade para aterosclerose:
® Lipoproteínas contendo apoB são similares àquelas vistas em humanos;
® Fígados de coelho produzem VLDL contendo apoB-100, como em humanos;
® Abundância de proteínas de transferência de ésteres no plasma de coelhos.
Caso haja uma diminuição na espessura das artérias, um dos objectivos do nosso trabalho é analisar em que fase da vida (jovens ou adultos) há maior eficácia no combate á aterosclerose (na diminuição da placa aterosclerótica). A aterosclerose é cada vez mais admitida como um problema pediátrico. Foram realizados estudos empreendidos no sentido de diagnosticar precocemente tais alterações vasculares, que demonstraram que as lesões ateroscleróticas têm realmente início na infância, apenas evoluindo ao longo dos anos. A sua evolução depende dos padrões e estilo de vida adoptados ainda na infância e adolescência. Será de esperar assim que esta seja a única fase da vida que se pode prevenir a progressão da aterosclerose, algo que pretendemos responder com este projecto.
Os tipos de dieta escolhidos são:
· ® Uma à base de Danacol e de uma ração comercial normal. O que se espera é que o Danacol só por si não faça grande efeito na redução da espessura das artérias uma vez que vai apenas diminuir os níveis de LDL-C. Os coelhos deverão praticar exercício físico (apresentam uma perda de peso);
· ® Outra à base de Danacol e de uma alimentação rica em legumes, frutas, cereais. O papel do Danacol é baixar os níveis de colesterol LDL no sangue e a alimentação saudável tem a função de aumentar os níveis de HDL no sangue levando possivelmente à diminuição da camada aterosclerótica. Estes coelhos deverão praticar exercício físico, perdendo peso o que também vai ajudar a aumentar os níveis do “bom colesterol”;
® Por fim uma dieta baseada numa alimentação saudável e sem a intervenção do Danacol. Os coelhos também deverão praticar exercício físico regularmente.
Experiência a curto prazo
Duração total: 20 semanas (5 meses);
Objectivo: Determinar como varia a espessura das artérias de coelhos (jovens e adultos separadamente) com elevados níveis de colesterol (lesões ateroscleróticas precursoras), quando sujeitos a diferentes tipos de dieta. Fazer observações das alterações morfológicas e estruturais das artérias (tipos de células que vão sendo encontradas nas paredes dos vasos, aspecto geral, ...)
Material Necessário:
® 150 Coelhos com aterosclerose precursora, 75 dos quais jovens (2-3 anos de idade) e 75 adultos (9-10 anos de idade);
A aterosclerose precursora manifesta-se em coelhos com hipercolesterolemia moderada e esta é alcançada em coelhos com níveis de colesterol plasmáticos na faixa de 200 a 800 mg/dl. Consequentemente, as lesões usualmente produzidas são topográfica e morfologicamente diferentes àquelas vistas em humanos. Essa diferença é devida, em parte, ao facto de que humanos normalmente não ingerem grandes quantidades de colesterol: têm níveis de colesterol plasmático que não excedem 800 mg/dl e processam e toleram o consumo de colesterol melhor do que coelhos;
® Ração comercial normal para coelhos em quantidade suficiente para 50 coelhos em 20 semanas de estudo;
® Frutas, legumes e cereais (são ricos em carboidratos, proteínas, vitaminas, minerais, fibras, …) suficientes para 100 coelhos em 20 semanas de estudo;
® Embalagens de Danacol suficientes para 100 coelhos em 20 semanas de estudo;
® Material necessário para a medição dos níveis de Vitamina A, pressão arterial e colesterol no sangue do animal em estudo;
® Instalações com condições higiénicas e estruturais apropriadas para manutenção dos coelhos em estudo.
Procedimento:
® Seleccionar 150 coelhos que apresentam aterosclerose precursora (por excesso de colesterol no sangue), 75 coelhos jovens e 75 coelhos adultos;
® Dividir os 75 coelhos jovens em 3 grupos (grupo 1,2 e 3) de 25 coelhos cada;
® Dividir os 75 coelhos adultos pelos 3 grupos acima mencionados. Cada grupo deverá apresentar no total 50 coelhos (25 jovens + 25 adultos);
® Durante 20 semanas alimentar cada grupo com um dos três tipos de dieta a estudar:
ü Grupo 1 - Ração comercial normal + Danacol;
ü Grupo 2 - Alimentação saudável + Danacol;
ü Grupo 3 - Alimentação saudável.
® De 4 em 4 semanas matar 10 coelhos de cada grupo (5 jovens e 5 adultos), retirar uma amostra histológica de uma artéria e proceder à medição da espessura da túnica íntima para cada um deles. Fazer a média aritmética das espessuras para os coelhos jovens e para os coelhos adultos;
Atenção: O local a escolher para analisar as artérias tem de ser o mesmo em todos os coelhos (para se poder comparar espessuras). Recolher amostras de artérias coronárias pois estão entre aquelas que apresentam maior predisposição para desenvolver a aterosclerose.
® Preencher a seguinte tabela com os resultados obtidos:
4ª Semana | 8ª Semana | 12ª Semana | 16ª Semana | 20ª Semana | |
Ração Comercial normal + Danacol | |||||
Alimentação saudável + Danacol | |||||
Alimentação Saudável | |||||
® Durante o estudo, e com o objectivo de dar consistência aos resultados obtidos, proceder à medição dos níveis de colesterol no sangue, níveis de vitamina A assim como a pressão arterial. Estes níveis deverão ser medidos semanalmente.
® Preencher a seguinte tabela com os dados recolhidos:
® Discutir resultados obtidos relacionando-os com o objectivo do trabalho.
Informações que se poderão adquirir com o estudo:
® Analisar como varia a composição celular das paredes arteriais (tipos de células encontradas, seu aspecto, local onde há uma maior concentração destas - análise da morfologia da artéria) e alterações estruturais que foram sendo verificadas ao longo do tratamento;
ü Células espumosas: são derivadas dos macrófagos (linfócitos sanguíneos, e células musculares lisas da parede arterial) que contêm gotículas de gordura, principalmente sob a forma de colesterol livre. Este colesterol é derivado do sangue e não produzido no local;
ü Espessura do Endotélio: Analisar as áreas da lesão e medir a espessura das paredes vasculares no total e em relação à túnica média e adventícia;
ü …
® Relacionar essas alterações com possível regressão da aterosclerose;
® Comparar a eficácia do Danacol na redução das placas ateroscleróticas (e consequente redução do colesterol) quando acompanhado de uma ração comercial normal ou por uma alimentação saudável (ricos em agentes precursores do aumento nos níveis de HDL);
® Verificar a importância da alimentação saudável e exercício físico acompanhado pela perda de peso no combate à diminuição do colesterol e aterosclerose;
® Comparar a diminuição da espessura das artérias do coelho quando sujeito a uma alimentação saudável e exercício físico ou quando sujeito a esta mesma condição complementada com Danacol;
® Analisar como variam os níveis de Vitamina A do coelho em cada ensaio e verificar a importância da alimentação saudável na manutenção dos mesmos;
® Analisar em que fase da vida (quando jovens ou adultos) é que há uma maior eficiência na redução das lesões ateroscleróticas;
® Complementar os resultados obtidos com as várias medições realizadas aos níveis de colesterol e pressão arterial;
® ….
Obstáculos que poderão por em causa a realização do estudo:
Os principais factores que poderão condicionar a realização deste estudo são sobretudo de natureza ética. Será viável matar tantos coelhos para fazer análises histológicas às suas artérias? Como é óbvio este projecto muito dificilmente seria aceite pelas organizações protectoras de animais.
No entanto, caso se obtenham resultados considerados muito importantes e que demonstrem claramente o papel de uma determinada dieta na acção contra/a favor da aterosclerose, constituindo assim uma base fundamental na investigação desta doença ou de um determinado produto (Danacol), então sacrifícios são necessários pois é assim que e ciência evolui.
Quem sabe se este estudo não poderá servir de base para investigações futuras?
Por outro lado a utilização de 150 coelhos no estudo exige instalações bastante amplas pois estes vão ocupar um espaço relativamente grande. Será também necessário uma grande quantidade de produtos a utilizar em cada uma das dietas (surgem problemas económicos). Estes problemas não seria tão acentuados com a utilização de ratinhos pois são muito pequenos e comem muito pouco, arranjando-se facilmente espaço para os acomodar além de que a utilização de coelhos para se obter imagens histológicas de artérias não é muito usual em Histologia.
Por último poderá haver factores económicos a influenciar a realização deste projecto. Como foi dito acima será necessário uma grande quantidade de produtos a utilizar em cada uma das dietas entre os quais o Danacol. Actualmente este produto é relativamente caro daí que só seria viável realizar este estudo com o patrocínio da Danone, caso contrario iria ser gasto muito dinheiro. Os outros produtos comparados com o Danacol são mais baratos e portanto acessíveis.