Quebrando a ciência da autofagia – Além das dietas populares de jejum

Escrito por Andy Mobbs
Imagem destaque do artigo sobre autofagia

O jejum intermitente foi a dieta mais popular de 2020. Quer estivessem a fazer 16:8, 5:2, ou a jejuar apenas nos dia da semana, 17 milhões de pessoas nos EUA entraram nesta prática da moda. Como todas as dietas populares, pessoas e celebridades invadiram o instagram com as suas histórias de sucesso, e todos ficaram viciados.

Mas alguma vez pensou sobre o que acontece ao seu corpo quando está em jejum intermitente?

Sabe a ciência por detrás da autofagia e jejum?

Hoje, estou aqui para descomplicar a ciência da autofagia e jejum intermitente para que entenda a 100% o que ocorre no seu corpo.

O Que é Autofagia?

A autofagia deriva das palavras ‘auto’ e ‘fagia’. ‘Auto’ significa eu próprio, ‘fagia’ significa comer. Combinado, a autofagia significa literalmente ‘auto-alimentação’. É uma forma de autocanibalização, mas NÃO de uma maneira má. É a forma natural do corpo de limpar células mortas, danificadas e velhas. Ao fazê-lo, o corpo pode produzir e regenerar células novas e saudáveis.

Como é Pronunciada a Palavra Autofagia?

Pronuncia-se aa·taa·fuh·jee.

Sobre Como Estamos Sempre Presos ao Modo de Banquete

Nos 2 milhões de anos da nossa evolução desde que os humanos divergiram dos grandes macacos, houve momentos em que a comida era abundante no nosso ambiente. Também havia ocasiões em que a comida era escassa. No entanto, hoje, na maioria do mundo pelo menos desenvolvido, existe uma abundância de calorias disponíveis a toda a hora. Portanto, numa vida normal, já não passamos pelo ciclo de banquete e fome como haveríamos no passado. Em vez disso, estamos sempre presos no ‘modo banquete’.

O problema com isso é que evoluímos para passar por festas e fome, então os nossos corpos funcionam melhor quando são expostos a ambos.

  • Quando temos comida suficiente, as células do corpo conseguem crescer e reproduzir-se. Mas quando não temos comida suficiente, o corpo pode “acionar uma chave metabólica” (1), que em vez disso se concentra no fortalecimento da resposta das nossas células ao stress.
  • As células fazem-no quebrando componentes celulares velhos e defeituosos, renovando-os e regenerando-os e aumentando a produção de coisas como antioxidantes.
  • As partes decompostas podem posteriormente ser utilizadas para a produção de nov o componente celular ou energia.

Para um humano ser saudável, idealmente, necessitamos de um equilíbrio entre os dois.

Jejum Intermitente Pros e Cons

PRO: Festa em demasia e proteinas danificadas bem como outras partes celulares podem acumular, levando a um pobre trabalho das células. E porque as células compõem tudo nos nossos corpos, incluindo os nossos órgãos, eventualmente tudo o resto começa também a correr mal.

CON: No entanto, fome em demasia também pode ser um problema, porque passamos demasiado tempo a decompor as nossas células em reparação e menos na produção de energia.

Precisamos mesmo de um equilíbrio entre as duas funções. O jejum intermitente permite que imitemos os períodos de fome e facilmente combiná-lo com algum banquete.

MTOR vs. Autofagia

O equilíbrio entre o banquete e a fome ocorre em dois processos celulares opostos que estão a ocorrer nos nossos corpos ao mesmo tempo; estes são mTOR e Autophagy.

mTOR – Uma Enzima, Ilha de Páscoa e com que Fisiculturistas Sonham!

O primeiro, mTOR, é um processo de crescimento. mTOR significa “alvo mecanístico da rapamicina”.

É um nome engraçado, mas existe uma boa razão por trás. Obteve o seu nome de uma bactéria de solo que foi encontrada pela primeira vez numa expedição à Ilha da Páscoa nos anos 1960. A Ilha da Páscoa é uma Ilha no pacífico cerca de 200 milhas da costa do Chile, famosa por ter um Património Mundial com mais de 1000 estátuas antigas. A Ilha de Páscoa também é conhecida pelos habitantes da ilha como Rapa Nui, então a bactéria foi chamada de rapamicina em homenagem à ilha Rapa Nui.

mTOR não é a bactéria do solo. É na verdade uma enzima produzida nos nossos corpos. Mas a bactéria do solo rapamicina estimula a atividade do mTOR, portanto a enzima ficou conhecida como o ‘algo’ da rapamicina. Quando a enzima é estimulada, as células começam a crescer e produzir proteínas, e reproduzindo-se ainda mais rápido. O mTOR é muito conhecido entre os fisiculturistas e outros atletas de resistência que o tentam estimular tanto quanto possível.

Autofagia– A Ciência Por Detrás das Dietas de Jejum

O processo oposto ao mTOR é chamado de autofagia, quando as células começam a decompor partes velhas ou danificadas. Devido aos dois processos serem opostos um ao outro, quando o mTOR é estimulado, a Autofagia é correspondentemente lenta. E quando a Autofagia é estimulada, o mTOR é lento.

Como Funciona a Autofagia Exatamente?

• Na autofagia, as células formam estruturas especiais chamadas de fagóforos.

• Os fagóforos são membranas que crescem lentamente para criar uma forma redonda coberta por uma membrana.

• A membrana é feita de algo chamado bicamada lipídica.

• Os lípidos são moléculas à base de gordura, e as bicamadas lipídicas envolvem todas as organelas nas nossas células, e todas as nossas células, todas as 20 bilhões!

• As organelas das células têm diferentes funções nas nossas células e podem ser descritas um pouco como os diferentes órgãos do nosso corpo.

Fases da autofagia

Formação de fagóforos

Enquanto a bola ou fagóforo está totalmente formado, este move-se em volta da célula, reúne proteínas e outras organelas que receberam um marcador especial que informa ao fagóforo que foram selecionadas para serem decompostas. Este marcador especial é denominado ubiquitina. O fagóforo então se move ao redor da célula coletando todas as proteínas e organelas subquitinadas.

Formação de Fagóforos completa

As membranas então formam-se completamente em torno das proteínas e organelas. Quando isto acontece, o nome da estrutura muda de fagóforo para autofagossomo. Este autofagossomo entretanto move-se em direção a um lisossoma e funde-se com ele. Um lisossoma é uma organela que pode ser considerada o estômago da célula, embora não seja exatamente verdade, pois uma célula contém muitos lisossomos!

No entanto, como no nosso estômago, o conteúdo dos lisossomos é ácido e contém enzimas digestivas que quebram as proteínas e organelas. Uma vez decompostos em aminoácidos individuais, estes podem ser usados novamente para construir novas proteínas, organelas e até mesmo novas células. Ou também podem ser usados para produzir energia pelo fígado num processo conhecido como gliconeogênese. Os aminoácidos que são usados para novas células e proteínas são estimulados pela enzima mTOR, de modo que o ciclo se completa conforme o corpo alterna entre autofagia e mTOR.

Autofagossomo combinado com lisossomo
O Autofagossomo maior fundindo-se com o Lisossomo laranja

Existe também um tipo específico de autofagia que lida com a mitocôndria. Isto ocorre por degradação seletiva das mitocôndrias por meio de um processo denominado mitofagia. As mitocôndrias, também organelas, são os motores das nossas células e produzem a nossa energia. Temos um grande número delas em cada um das nossas células, 2000 ou mais.

No entanto, porque utilizamos oxigénio para produzir energia e o oxigénio cria stress oxidativo, as nossas mitocôndrias estão constantemente a lidar com radicais livres. Isto significa que são muito suscetíveis a danos, por isso, decompôr e reparar mitocôndrias danificadas é um processo crítico realizado pela mitofagia.

Autofagia e mitofagia

Como o Jejum Estimula a Autofagia e Mitofagia

Quando jejuamos, existe uma redução de energia vinda do corpo proveniente da comida. Isto leva a um pequeno desiquilíbrio de energia visto que mais energia é utilizada do que produzida. Uma enzima especial no corpo monitora constantemente este equilíbrio de energia; essa enzima é chamada de AMPK (proteína quinase ativada por monofosfato de adenosina).

It does this by sensing something called the AMP-to-ATP ratio.

O ATP liberta energia à medida que liberta uma molécula de fosfato e é dividido em ADP. Quando a energia está baixa, 2 ADPs são unidos para formar um ATP, o que deixa um AMP de fora. (ATP é uma molécula de adenosina com 3 fosfatos anexados, ADP é uma molécula de adenosina com 2 fosfatos anexados e AMP é uma molécula de adenosina com 1 fosfato anexado).

ATP = Adenosina Trifosfato (3 Fosfatos)

ADP = Adenosina Di fosfato (2 Di Fosfatos)

AMP = Adenosina Monofosfato (1 Monofosfato)

Quando 2 ADP’s se juntam (2 di fosfatos mais 2 di fostatos), produz-se ATP (3 fosfatos) com AMP (1 monofosfato de fora).

Quando a proporção de AMP aumenta em relação ao ATP, isso sinaliza que há menos energia disponível e, portanto, AMPK é estimulado. Quando a AMPK é estimulada, esta estimula outra proteína chamada ULK1, que leva à produção das membranas que se tornam o fagóforo.

Benefícios do jejum intermitente

NAD + e os Sirtuins

O jejum também aumenta os níveis de NAD +, a forma oxidada de NADH, que é uma forma ativa de vitamina B3 (vital para a produção de energia).

As Sirtuins são uma família de proteínas que estimulam diretamente a autofagia

Tanto a AMPK quanto as Sirtuins também ativam outros genes que são conhecidos por terem muitos benefícios à saúde, principalmente incluindo a família FoxO, TFEB, PGC-1a e P53. A produção de energia nas mitocôndrias resulta em mais NADH se tornando NAD +. Este aumento na proporção de NAD + para NADH estimula a produção de Sirtuins.

As Sirtuins são uma família de proteínas que estimulam diretamente a autofagia. A sua produção também está associada a um aumento da expectativa de vida e a um aumento no reparo do DNA (2).

Ambos AMPK e Sirtuins também ativam outros genes conhecidos pelos seus variados benefícios para a saúde, incluindo a família FoxO, TFEB, PGC-1a e P53.

  • A ativação da família FoxO está associada ao aumento da resistência ao stress, maior expectativa de vida e menor incidência de tumores (ou seja, cancro). Isto se deve ao fato de células disfuncionais serem levadas a cometer suicídio celular (apoptose) em vez de continuarem a crescer e potencialmente se tornarem tumores (3).
  • O TFEB é o principal estimulador da produção de novos lisossomas, por isso está diretamente envolvido na autofagia.
  • P53 é conhecido como o “guardião do genoma” porque previne mutações de DNA (4) e suprime a formação de tumor (5).
  • PGC-1a é o principal gene envolvido na estimulação da produção de novas mitocôndrias. Quanto mais mitocôndrias tivermos, menos stress haverá nas nossas mitocôndrias existentes para produzir a energia de que precisamos. Isso torna a nossa produção de energia mais eficiente e, quanto mais eficiente, menos radicais livres temos.

O Papel da Cetose na Autofagia

Jejum intermitente também decompõe tecido gordo, aumentando os níveis de ácidos gordos livres que chegam ao fígado. Isto aumenta a quantidade de cetonas produzidas (1).

Cetonas são moléculas à base de gordura que produzem energia.

As cetonas são moléculas à base de gordura capazes de produzir energia de forma muito eficiente. Queimar cetonas para produção de energia produz menos radicais livres, e o seu uso reduz a inflamação. As cetonas também estimulam a produção de BDNF (brain-derived neurotrophic factor). BDNF é uma hormona de crescimento para o cérebro e estimula o crescimento de novas células cerebrais (neurónios). Também promove novas sinapses que são conexões entre os neurónios (1). Quanto mais conexões ou sinapses tivermos, mais podemos aprender e entender.

Porquê que as dietas de jejum são tão populares em 2021?

Então como é que esta ciência do jejum intermitente realmente se traduz em benefícios para a saúde?

Perda de Peso

Muitas pessoas decidem experimentar jejuar para os benefícios da perda de peso. Os estudos têm demonstrado que, em média, os sujeitos perdem entre 2.5% e 9.9% do seu peso corporal durante o período de 3-6 meses em que os estudos sobre o jejum decorrem (7, 8). Esta perda de peso também demonstrou de massa gorda oposto a massa corporal.

Jejuar Pode Ajudar a Regular a Glicose e os Níveis de Insulina

O jejum intermitente tem ainda demonstrado uma redução na glicose em jejum e níveis de insulina em diabéticos (10), sujeitos com obesidade (7), e sujeitos não-obesos (11). Para além disso, um estudo em jovens mulheres acima do peso demonstrou que o jejum reduz o colesterol LDL e total, triglicerídeos, e pressão sanguínea. Em adição, encontrou-se uma redução no marcador de inflamação proteina C reativa e na hormona leptina que normalmente é alta com a obesidade.

O Jejum Ajuda com a Regulação da Testosterona

Os investigadores encontraram também um aumento da SHBG (globulina ligadora de hormónio sexual), que ajuda a reduzir os efeitos da testosterona. No entanto, quando a testosterona chega a níveis demasiado altos em mulheres, isto pode contribuir para efeitos secundários indesejados (12).

O Jejum Intermitente Pode Até Ter Efeitos Anti-Envelhecimento

A maioria dos estudos de jejum intermitente e envelhecimento são conduzidos em animais. A razão é simples – é muito difícil conduzir esses estudos em humanos por não se conseguir seguir as pessoas por uma vida inteira, ou pelo menos não se conseguir assegurar que continuam num protocolo de jejum intermitente.

No entanto, a estimulação da AMPK e dos Sirtuins durante o jejum intermitente está fortemente associada ao aumento da expectativa de vida dos animais.

Os estudos demonstraram que o jejum intermitente aumenta a estimativa de vida em ratos e macacos e diminui a probabilidade de desenvolver doenças associadas com o envelhecimento (13). Um estudo em ratos descobriu que os ratos que jejuaram também evitaram a diminuição de massa muscular que acontece durante o envelhecimento natural (9).

Conclusão: Vale Mesmo a Pena Estimula a Autofagia com Jejum Intermitente?

O jejum intermitente pode ter muitos benefícios para a saúde:

  • Pode estimular a autofagia.
  • É associado com um aumento da expectativa de vida.
  • Pode estimular a produção de novas mitocôndrias.
  • Pode reduzir a inflamação bem como a saúde cardiovascular.
  • Ajuda as pessoas a perder peso.
  • E pode ajudar a reduzir os níveis altos de testosterona nas mulheres.

No entanto, apesar de existirem vários excelentes benefícios, ainda não mencionei um potencial problema com o jejum. E esse é o de que devemos ter a certeza que estamos a jejuar e não a passar fome.

Quando jejuamos corretamente, não deverá ser algo que cause efeitos secundários indesejáveis como tonturas, fraqueza, irritabilidade, ou qualquer outro sintoma negativo.

Não é anormal sentir fome. No entanto, quando se sente mal ou acha que não consegue chegar até à hora de comer, então inicia uma resposta de fome extrema.

A resposta de fome acontece quando não estamos a produzir cetonas suficientes para alimentar os nossos cérebros. Em vez disso, porque não tem energia suficiente entrando enquanto comemos, nossos cérebros percebem uma perigosa escassez de alimentos. Em seguida, ele faz tudo o que pode para nos fazer parar de fazer as coisas e economizar energia, fazendo com que nos sintamos mal.

Escrevi um guia detalhado sobre como evitar a reação de fome, portanto, leia-o antes de decidir se é para si.

Com as informações corretas e a compreensão de como funciona o jejum intermitente, a maioria deve experimentar e sentir todos os benefícios potenciais para a saúde!

Referências

(1) Stephen D. Anton, Keelin Moehl, William T. Donahoo, Krisztina Marosi, Stephanie Lee, Arch G. Mainous, III, Christiaan Leeuwenburgh, and Mark P. Mattson, Flipping the Metabolic Switch: Understanding and Applying Health Benefits of Fasting, Obesity (Silver Spring). 2018 Feb; 26(2): 254–268.

(2) Uribarri J, Woodruff S, Goodman S, Cai W, Chen X, Pyzik R, et al. Advanced glycation end products in foods and a practical guide to their reduction in the diet. J Am Diet Assoc. 2010;110: 911–916

(3) Eric L Greer & Anne Brunet, FOXO transcription factors at the interface between longevity and tumor suppression, Oncogene volume 24, pages7410–7425(2005)

(4) Read AP, Strachan T (1999). “Chapter 18: Cancer Genetics”. Human molecular genetics 2. New York: Wiley.

(5) Surget S, Khoury MP, Bourdon JC (December 2013). “Uncovering the role of p53 splice variants in human malignancy: a clinical perspective”. OncoTargets and Therapy. 7: 57–68.

(6) Sanchis-Gomar F, García-Giménez JL, Gómez-Cabrera MC, Pallardó FV (2014). “Mitochondrial biogenesis in health and disease. Molecular and therapeutic approaches”. Curr. Pharm. Des. 20 (35): 5619–5633.

(7) Heilbronn LK, Smith SR, Martin CK, Anton SD, Ravussin E. Alternate-day fasting in nonobese subjects: effects on body weight, body composition, and energy metabolism. Am J Clin Nutr [Internet] 2005;81:69–73.

(8) Byrne NMM, Sainsbury A, King NAA, Hills APP, Wood REE. Intermittent energy restriction improves weight loss efficiency in obese men: the MATADOR study. Int J Obes [Internet] 2017:1–10.

(9) Van Norren K, Rusli F, Van Dijk M, Lute C, Nagel J, Dijk FJ, Dwarkasing J, Boekschoten MV, Luiking Y, Witkamp RF, Müller M, Steegenga WT, Behavioural changes are a major contributing factor in the reduction of sarcopenia in caloric-restricted ageing mice.
J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2015 Sep; 6(3):253-68.

(10) Deng X, Cheng J, Zhang Y, Li N, Chen L. Effects of caloric restriction on SIRT1 expression and apoptosis of islet beta cells in type 2 diabetic rats. Acta Diabetol. 2010;47(suppl 1):177–85.

(11) M’guil M, Ragala MA, El Guessabi L, Fellat S, Chraibi A, Chabraoui L, et al. Is Ramadan fasting safe in type 2 diabetic patients in view of the lack of significant effect of fasting on clinical and biochemical parameters, blood pressure, and glycemic control ? Clin Exp Hypertens. 2008;30:339–57.

(12) Harvie MN, Pegington M, Mattson MP, Frystyk J, Dillon B, Evans G, et al. The effects of intermittent or continuous energy restriction on weight loss and metabolic disease risk markers: A randomized trial in young overweight women. Int J Obes. 2011;35:714–27.

(13) Beneficial effects of intermittent fasting and caloric restriction on the cardiovascular and cerebrovascular systems. Mattson MP, Wan RJ, Nutr Biochem. 2005 Mar; 16(3):129-37.

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