Classicamente, a restrição calórica é popularmente adotada como intervenção para melhorar a saúde, visando a promoção de benefícios funcionais ao organismo e maior longevidade.^{1 - 4} Entretanto, estudos experimentais têm mostrado respostas controversas no aspecto cardiovascular, pois a restrição calórica se mostrou associada com disfunção contrátil e danos morfológicos no miocárdio.^{5 - 8} Alguns pesquisadores constataram que a restrição calórica resultou em lesões de ultraestrutura miofibrilar e mudanças no trânsito intracelular de cálcio, relacionadas com distúrbios do sistema β-adrenérgico, contribuindo, assim, para disfunção contrátil do miocárdio.^{5 , 7 , 9} As modificações morfológicas envolveram também dilatação de câmaras ventriculares, degeneração dos cardiomiócitos, fibrose intersticial e edema mitocondrial.^{10 - 12}

Além disso, após 12 semanas de experimento, o modelo intermitente de restrição calórica esteve pouco associado com danos morfológicos e não promoveu disfunção miocárdica, em comparação à restrição calórica de 50%.¹¹ Na restrição calórica intermitente, o alimento é disponibilizado ad libitum em intervalos alternados com períodos de jejum, cada qual com duração de 12 a 24 horas.^{3 , 4} São escassos os estudos sobre os efeitos desse tipo de intervenção sobre o coração. No aspecto molecular, inclusive, a participação de proteínas cinases ativadas do mitógeno (MAPK), importantes agentes do processo de remodelação cardíaca,¹³ não foi ainda estudada em modelos de restrição calórica. As MAPKs incluem três subtipos principais, extracellular signal-regulated (ERK), c-Jun N-terminal (JNK) e p38 (p38K), que regulam a transcrição gênica de diversos mensageiros envolvidos na sobrevida, apoptose, diferenciação celular e remodelação cardíaca.^{13 , 14}

Por sua vez, a prática regular de exercício físico é amplamente difundida como medida de promoção de saúde e prevenção de diferentes condições cardiovasculares^{15 , 16} Entretanto, diferentes estudos experimentais mostraram resultados controversos, evidenciando que o exercício físico não afetou e, inclusive, reduziu o desempenho miocárdico.^{8 , 9 , 17 - 19} Além disso, não foram encontradas evidências em relação à influência de protocolos de exercício físico em esteira rolante sobre o processo de remodelação cardíaca na restrição calórica intermitente.

Portanto, o objetivo do presente estudo foi analisar a influência da combinação entre restrição calórica intermitente e prática de exercício físico sobre o desempenho físico ao esforço e indicadores morfológicos e moleculares de remodelação miocárdica. Como hipótese inicial do presente estudo, admite-se que o exercício físico amplia o desempenho físico e atenua a remodelação miocárdica decorrente da restrição calórica intermitente.

O projeto científico foi analisado e aprovado pelo Comitê de Ética no Uso de Animais (CEUA/UFMS; Protocolo 615/2014), estando em conformidade com os regimentos do Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA).

Na 1, são mostrados os valores da distância total (m) e velocidade final (m/min) obtidos no teste de esforço, que foi realizado no final do período experimental. Ambos os grupos exercitados, EF e EDI, apresentaram maiores valores de distância total e velocidade final, em comparação aos seus respectivos controles, C e DI. O efeito da dieta não foi significativo nas comparações efetuadas ( Figura 1A e 1B ).

Figura 1

Considerando-se as medidas finais de lactato, referente ao momento de exaustão (LacE), verificou-se efeito significativo (p=0,04) do exercício físico (C e DI: 8,16±0,94; EF e EDI: 5,34±0,88 mmol.L^-1), sem ocorrência de interação fatorial. O limiar de lactato (LL) foi similar entre os grupos (C: 2,51±1,18; DI: 3,90±0,64; EF: 2,70±0,23; EDI: 3,04±1,33 mmol.L^-1). A variação dos níveis de lactato entre o ponto de inflexão e o momento final do teste foi maior (p=0,04) nos grupos sedentários (C e DI: 156±19; EF e EDI: 98±18%).

Na Figura 2 , são mostrados os valores referentes à área sob a curva de tolerância glicêmica. Considerando-se o efeito isolado da dieta ( Figura 2A ), constatou-se que a restrição intermitente se associou com menor área de resposta glicêmica. Não foram observadas diferenças significativas em relação ao efeito isolado do exercício ( Figura 2C ). No delineamento original ( Figura 2B ), o grupo EDI mostrou menor valor de área sob a curva glicêmica em relação ao EF. Não foram constatadas diferenças nas demais comparações entre grupos.

Figura 2

Em relação às variáveis nutricionais, as medidas de ingestão alimentar e consumo calórico foram menores nos grupos DI e EDI, quando comparados aos respectivos controles. Como fatores isolados, dieta intermitente e exercício físico resultaram em reduzida eficiência energética e menor ganho de massa corporal. Embora o grupo DI tenha mostrado menor massa corporal que o C, os valores de adiposidade não foram diferentes entre os grupos ( Tabela 2 ).

Tabela 2

Características		Grupo				Fatores (p-valor)
		C n=15	DI n=15	EF n=15	EDI n=15	Dieta	Condição	Interação
Nutricionais	IA (g/dia)	23,30 ± 0,88	17,64 ± 1,00 *	22,88 ± 0,65	17,88 ± 0,77 †	< 0,001	0,682	0,126
	IC (kcal/dia)	84,81 ± 3,20	64,20 ± 3,63 *	83,23 ± 2,38	65,10 ± 2,80 †	< 0,001	0,665	0,121
	ICT (kcal/dia)	7124 ± 269	5393 ± 305 *	6980 ± 192	5468 ± 236 †	< 0,001	0,602	0,100
	EE (kcal/g)	0,023 ± 0,005	0,019 ± 0,004 *	0,020 ± 0,004	0,017 ± 0,005	0,005	0,050	0,581
	MC (g)	395 ± 46	344 ± 37 *	374 ± 39	349 ± 30	< 0,001	0,400	0,202
	VM (%)	71,0 ± 17,8	42,8 ± 12,0 *	60,5 ± 15,2	37,4 ± 13,6 †	< 0,001	0,043	0,498
	Adiposidade (%)	2,11 ± 0,51	1,91 ± 0,77	1,89 ± 0,72	1,89 ± 0,79	0,584	0,508	0,578
Morfologia Cardíaca	MA (g)	0,059 ± 0,012	0,052 ± 0,009	0,066 ± 0,013	0,055 ± 0,015 †	0,006	0,126	0,422
	MVD (g)	0,134 ± 0,017	0,118 ± 0,034	0,145 ± 0,040	0,130 ± 0,020	0,055	0,143	0,950
	MVE (g)	0,482 ± 0,066	0,404 ± 0,041 *	0,469 ± 0,060	0,436 ± 0,059	< 0,001	0,509	0,138
	MA/MC (mg/g)	0,152 ± 0,030	0,152 ± 0,026	0,177 ± 0,036	0,155 ± 0,048	0,247	0,136	0,227
	MVD/MC (mg/g)	0,345 ± 0,033	0,346 ± 0,101	0,380 ± 0,076	0,368 ± 0,063	0,774	0,135	0,737
	MVE/MC (mg/g)	1,24 ± 0,14	1,18 ± 0,10	1,24 ± 0,09	1,23 ± 0,14	0,202	0,437	0,457
	MA/CT (g/cm)	0,015 ± 0,003	0,013 ± 0,002	0,017 ± 0,003	0,014 ± 0,004 †	0,007	0,227	0,328
	MVD/CT (g/cm)	0,034 ± 0,004	0,030 ± 0,009	0,036 ± 0,009	0,032 ± 0,004	0,065	0,246	0,982
	MVE/CT (g/cm)	0,121 ± 0,015	0,104 ± 0,009 *	0,117 ± 0,015	0,109 ± 0,015	< 0,001	0,892	0,170
	Coração (g)	0,674 ± 0,083	0,574 ± 0,063 *	0,680 ± 0,086	0,621 ± 0,058 †	< 0,001	0,172	0,292

IA: ingestão alimentar diária; IC: ingestão calórica diária; ICT: ingestão calórica total; EE: eficiência energética; MC: massa corporal; VM: variação relativa de massa corporal; MA: massa de átrios; MVD: massa de ventrículo direito; MVE: massa de ventrículo esquerdo; MA/MC: relação entre massa de átrios e massa corporal; MVD/MC: relação entre massa de ventrículo direito e massa corporal; MVE/MC: relação entre massa de ventrículo esquerdo e massa corporal; MA/CT: relação entre massa de átrios e comprimento da tíbia; MVD/CT: relação entre massa de ventrículo direito e comprimento da tíbia; MVE/CT: relação entre massa de ventrículo esquerdo e comprimento da tíbia. * p<0,05, comparado ao grupo C; † p<0,05 vs. grupo EF; Two-Way ANOVA e teste de Student-Newman-Keuls.

Considerando-se os resultados de morfologia cardíaca, a dieta intermitente, per se , resultou em menores valores de massa de átrios (0,063±0,002 vs. 0,053±0,002 g; p=0,006) e ventrículo esquerdo, em medidas absolutas (0,475±0,011 vs. 0,420±0,011 mg; p<0,001) e nas relações com o comprimento tibial. Além disso, a dieta reduziu a massa do coração (0,677±0,013 vs. 0,597±0,013 g; p<0,001) ( Tabela 2 ).

Na Figura 3 , são mostradas as medidas descritivas de morfometria do miocárdio. A combinação entre dieta intermitente e exercício físico resultou em menores valores de área celular no grupo EDI, que se mostrou diferente dos grupos EF e DI (C: 248±46; DI: 255±21; EF: 260±30; EDI: 225±26 μm²). Considerando-se a distribuição categórica de cardiomiócitos, a maior parte dos resultados situou-se nas duas primeiras classes, delimitadas até 327,5 µm². No entanto, o grupo EDI revelou maior frequência de fibras na 1ª classe de valores (até 190,1 µm²), comparado os demais grupos (p<0,05; Figura 3B ).

Figura 3

Em relação ao conteúdo de colágeno, observou-se interação estatisticamente significativa entre dieta e exercício físico (p=0,01). O grupo EF exibiu maior fração intersticial de colágeno em relação ao C (C: 5,32±1,02; DI: 5,25±0,66; EF: 7,31±2,94; EDI: 4,43±0,79%), enquanto o EDI apresentou menor concentração de colágeno que o EF ( Figura 4A-B ).

Figura 4

Na Tabela 3 , são apresentados os valores de expressão de proteínas MAPK ERK e JNK no miocárdio. Não foram constatadas diferenças em relação à expressão de proteínas MAPK, entre os grupos experimentais.

Tabela 3

Proteínas	Grupo
	C n=6	DI n=6	EF n=6	EDI n=6
p-ERK/ERK	1,00 ± 0,52	1,42 ± 1,59	1,08 ± 0,48	1,23 ± 0,78
p-ERK/GAPDH	1,00 ± 0,47	1,18 ± 1,19	0,87 ± 0,41	0,86 ± 0,32
ERK/GAPDH	1,00 ± 0,10	0,99 ± 0,23	0,91 ± 0,16	0.91 ± 0,22
p-JNK/JNK	1,00 ± 0,39	1,00 ± 0,35	1,09 ± 0,61	1,03 ± 0,40
p-JNK/GAPDH	1,00 ± 0,13	1,11 ± 0,26	1,10 ± 0,35	1,15 ± 0,23
JNK/GAPDH	1,00 ± 0,46	1,04 ± 0,42	0,94 ± 0,31	0.96 ± 0,32

Valores em média ± desvio padrão; ERK: extracellular signal-regulated kinase; JNK: c-Jun N-terminal kinase; Two-Way ANOVA (p>0,05).

Dietas restritivas vêm sendo comumente utilizadas para reduzir o risco de doenças crônicas, como obesidade, diabetes tipo 2, dislipidemia e enfermidades cardiovasculares. No presente estudo, a dieta intermitente se associou com maior consumo alimentar e energético nos dias de oferta, menor ingestão calórica total e menores medidas de massa corporal. Maior consumo alimentar decorrente da dieta intermitente pode ser explicado por alterações na sensação de saciedade.^{29 , 30} O hipotálamo é um dos principais responsáveis pela homeostase corporal, exercendo diversas funções, dentre elas, a promoção de saciedade. Sabe-se que alterações no hipotálamo lateral levam à afagia (inanição), enquanto desordens no hipotálamo medial conduzem à hiperfagia (aumento do apetite). Outros estudos^{11 , 29} mostraram que a dieta intermitente acarretou maior consumo alimentar nos dias de oferta, como apresentado no presente trabalho. Da mesma forma, Dorighello et al.,³¹ mostraram que a restrição intermitente resultou em menor ingestão calórica total, corroborando nossos achados. A vigência do exercício físico não afetou as respostas do consumo alimentar e calórico decorrentes da dieta. Buthani et al.,³² em estudo com humanos, demonstraram que voluntários exercitados, mesmo apresentando aumento de fome, não exibiram significativo aumento da ingestão alimentar.

Segundo a hipótese inicial do presente estudo, o exercício físico em esteira rolante atenua prováveis desordens metabólicas e o processo de remodelação cardíaca decorrentes da restrição calórica intermitente. Além de reduzir a eficiência energética, a dieta intermitente modificou a tolerância glicêmica, o que pode estar associado com melhor sensibilidade à ação insulinêmica. A insulina tem propriedades lipogênicas sobre o tecido adiposo,³³ fato que poderia explicar porque os grupos sob dieta intermitente, mesmo com massa corporal inferior, não apresentaram diferenças significativas de adiposidade corporal, quando comparados aos respectivos controles ( Tabela 2 ). A insulina aumenta sua liberação quando há maior oferta de nutrientes, como no período pós-prandial. A melhora da sensibilidade à insulina pela adoção da dieta intermitente foi encontrada também em estudo recente com ratos.³⁴

Por sua vez, a combinação entre dieta intermitente e exercício físico resultou em menor adiposidade corporal no EDI. O exercício físico promove adaptações e ajustes de natureza cardiorrespiratória, neural e hormonal.^{9 , 15 , 16} No contexto hormonal, a secreção dos hormônios é também alterada pelo exercício. No estudo de Evans et al.,³⁵ a prática de exercício físico aeróbio durante 12 meses resultou em melhora na sensibilidade à insulina, com diminuição de 19,4% da área da curva de tolerância oral a glicose, em idosos. Portanto, a interação entre dieta e exercício pode ter potencializado os efeitos hormonais do metabolismo insulinêmico, como sustentado pelos achados nos grupos EF e EDI.

Apesar das repercussões no metabolismo glicêmico, a dieta intermitente não interferiu na capacidade funcional. Para a determinação do limiar anaeróbio, a mensuração dos níveis de lactato é um dos parâmetros mais utilizados para estimar a capacidade aeróbia e tem se mostrado um eficaz índice de avaliação desta capacidade.²² O limiar de lactato pode ser definido como a intensidade de exercício em que a concentração sanguínea de lactato tem um aumento abrupto.^{21 , 22} Nesse sentido, o protocolo de corrida resultou em melhor desempenho funcional dos grupos EF e EDI, o que foi sustentado por menores valores de lactato final (LacE), menor variação dos níveis de lactato e maiores valores de velocidade e distância percorrida durante o teste final. Portanto, pode-se afirmar que o exercício físico promoveu melhora da capacidade funcional, como já demonstrado.¹⁶

No aspecto cardiovascular, o exercício físico acarretou remodelação intersticial do miocárdio. Intrigantemente, a restrição intermitente promoveu retenção desses efeitos do exercício, o que foi sustentado por menores valores de morfometria macro e microscópica tecidual no EDI. Entre os fatores estimulantes da proliferação e estimulação do processo de remodelação miocárdica, incluem-se distúrbios nutricionais, angiotensina, aldosterona, endotelinas, citocinas inflamatórias e catecolaminas.³⁶ Com a sobrecarga física prolongada, ocorrem alterações morfofuncionais no miocárdio, com o intuito de melhorar o desempenho do coração no bombeamento de sangue e na capacidade do sistema cardiovascular de fornecer oxigênio aos músculos recrutados durante o esforço.^{21 , 22} Entre essas adaptações do exercício, inclui-se a hipertrofia ventricular esquerda, desenvolvida para compensar a demanda hemodinâmica, e a fibrose intersticial.^{36 , 37} Nessa perspectiva, o aumento de colágeno intersticial encontrado no grupo EF, pode se configurar como indício do processo de remodelação ventricular fisiológica, ainda que os achados morfológicos não tenham confirmado a hipertrofia. Alguns fatores podem restringir a precisão da morfometria microscópica, incluindo-se variabilidade do ângulo de corte tecidual, estado contrátil heterogêneo das fibras cardíacas, entre outros.³⁸ Tais condições podem ter contribuído para a não detecção de hipertrofia cardíaca derivada do exercício físico.

Por sua vez, restrição intermitente acarretou menores valores de morfologia macro e microscópica, sem afetar a expressão e ativação de proteínas ERK e JNK. As alterações fenotípicas carreadas por esses peptídeos envolvem síntese de proteínas e crescimento celular, com instalação de hipertrofia e fibrose intersticial, as quais podem ser associadas ao processo de remodelação miocárdica.^{13 , 14} Além disso, a ativação de MAPK é também subordinada à ação de fatores de crescimento, como hormônio do crescimento e insulina,^{24 , 33} os quais têm sua secreção regulada pelo comportamento nutricional. Apesar disso, não foi possível verificar a associação entre dieta intermitente e alteração na expressão de MAPK. Em estudo prévio.³⁹ a dieta intermitente reduziu a hipertrofia cardíaca e a dilatação ventricular em ratos infartados, embora não tenha alterado a expressão gênica de peptídeos fetais.

Com o presente estudo, tem-se, portanto, a comprovação de que a remodelação cardíaca derivada do exercício físico foi amenizada pela dieta intermitente. Entretanto, não é possível afirmar se esse potencial profilático da intervenção dietética pode ser utilizado na reversão de processos patológicos, como na hipertensão arterial e infarto agudo do miocárdio. Da mesma forma, o impacto de outros modelos experimentais, incluindo-se 25 e 50% de restrição calórica^{5 , 7 - 9} deve ser melhor estudado em futuras investigações. Tais fatos trazem limitações em termos de repercussões clínicas para os resultados da presente investigação.

A combinação de dieta intermitente e exercício físico se associa com maior tolerância glicêmica. O exercício físico, isoladamente, causa remodelação intersticial do miocárdio, que é atenuada pela intervenção com dieta intermitente.