GABRIELA VASCONCELOS RIZO EFEITOS DA DIETA

GABRIELA VASCONCELOS RIZO
EFEITOS DA DIETA DE CAFETERIA SOBRE O INTESTINO GROSSO DE
RATOS WISTAR
Dissertação apresentada ao Programa de Pósgraduação em Ciências Biológicas (Área de
concentração - Biologia Celular e Molecular)
da Universidade Estadual de Maringá, para
obtenção do grau de Mestre em Ciências
Biológicas.
Maringá
2008
GABRIELA VASCONCELOS RIZO
EFEITOS DA DIETA DE CAFETERIA SOBRE O INTESTINO GROSSO DE
RATOS WISTAR
Profa. Dra. Maria Raquel Marçal Natali
Orientadora
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
(Biblioteca Central - UEM, Maringá – PR., Brasil)
R627e
Rizo, Gabriela Vasconcelos
Efeitos da dieta de cafeteria sobre o intestino
grosso de ratos wistar / Gabriela Vasconcelos Rizo. -Maringá : [s.n.], 2008.
80 [9] f. : il.
Orientadora : Profa. Dra. Maria Raquel Marçal
Natali.
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de
Maringá. Programa de Pós-graduação em Ciências
Biológicas. Area de Concentração, Biologia Celular e
Molecular, 2008.
1. Histologia. 2. Parede intestinal. 3. Analise
histológica. 4. Neurônios mientéricos. 5. Dieta
cafeteria - Obesidade. 6. Intestino grosso - Dieta. 7.
Disgestibilidade. I. Universidade Estadual de Maringá.
Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas.
Cdd 21.ed. 571.5
BIOGRAFIA
Gabriela Vasconcelos Rizo, filha de Clovis da Silva Rizo e Mariza Vasconcelos
Rizo, nasceu em Joinville, estado de Santa Catarina no dia 02 de março de 1983.
Em janeiro de 2005 concluiu o curso em Ciências Biológicas pela Universidade
Estadual de Maringá - UEM - Maringá, Paraná.
Em maio de 2006 concluiu o Curso de Pós Graduação em Ciências Biológicas:
Bases morfológicas e fisiológicas da integração do organismo com o meio ambiente, em
nível Especialização, na Universidade Estadual de Maringá.
Em março de 2006 iniciou o Curso de Pós Graduação em Ciências Biológicas
(área de concentração - Biologia Celular e Molecular) em nível Mestrado, na
Universidade Estadual de Maringá, realizando estudos na área de Neurônios Entéricos.
Em agosto de 2008, submeteu-se a banca para obtenção do grau de mestre em
Ciências Biológicas.
Agradecimentos
Agradeço...
A Deus, por me permitir estar aqui para realizar meus sonhos e conquistar
meus objetivos, me dando a certeza de estar sempre amparada.
Aos meus pais Clovis e Mariza e meu irmão Rodrigo, por estarem sempre por
perto me dando apoio e servindo de exemplo para minha vida.
Ao meu namorado Fernando, por toda a compreensão, apoio e amor que
foram imprescindíveis para que eu conquistasse mais essa etapa da minha
vida.
A minha orientadora Maria Raquel, pela confiança em meu trabalho, pelo
exemplo diário de sabedoria e por tudo o que me ensinou durante este
período de aprendizado profissional e também pessoal.
Aos membros da banca por terem aceitado o convite para contribuírem com
sabedoria e experiência para o enriquecimento deste trabalho.
Ao programa de Pós-Graduação em Biologia Celular da Universidade
Estadual de Maringá, pela oportunidade de realização do curso de
mestrado.
Às técnicas do Laboratório de Histologia Maria Eurides, Maria dos Anjos e
Ana Paula, não só pelo suporte técnico, mas também por serem pessoas tão
especiais e terem se tornando indispensáveis para o meu convívio pessoal.
Aos meus “irmãos de laboratório” Luciana Patrícia, Célia, Felipe e Marcelo,
por estarem sempre dispostos a ajudar, por alegrarem os dias de trabalho e
simplesmente por serem as pessoas especiais que são.
Às professoras da Histologia por nunca negarem auxílio e por sempre
contribuírem com sua sabedoria e experiência.
Ao pessoal do laboratório de fisiologia, em especial à Elizete, Valéria e
professora Solange Franzói por todo o apoio necessário à realização deste
trabalho.
Aos amigos do mestrado, em especial ao Antônio e Eduardo, por tornarem
os dias de estudo muito mais agradáveis.
Aos amigos de trabalho Cristiano, Eleandro, Carol, Renata, Ken e todos que
sempre estiveram prontos a ajudar ou contribuíram para que os dias de
trabalho fossem ainda melhores.
Aos meus amigos do coração Fernanda, Lut, Thais, Robson e todos os meus
amigos que, por estarem sempre presentes, sendo tão importantes para a
minha construção pessoal, contribuíram também para que eu conquistasse
mais esse objetivo.
A todos que, embora não citados, tenham contribuído direta ou
indiretamente para a realização deste trabalho.
APRESENTAÇÃO
Esta dissertação é composta por um artigo científico denominado: Efeitos da
dieta de cafeteria sobre o intestino grosso de ratos Wistar. Em consonância com as
regras do Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas, o artigo foi redigido de
acordo com as normas da revista Neurogastroenterology & Motility (ISSN 1350-1925
print version).
RESUMO GERAL
Os atuais índices de obesidade têm avançado de forma alarmante e em âmbito
mundial, indicando que aspectos ambientais e comportamentais desempenham um papel
primário nesta questão, sendo a porcentagem de energia proveniente de gordura na dieta
diária, juntamente com a falta de atividade física, dois importantes fatores para o
desenvolvimento da mesma.
A instalação do quadro de obesidade repercute sobre diferentes órgãos e
sistemas, entre eles, o trato gastrointestinal, o qual é inervado intrinsecamente pelo
sistema nervoso entérico, responsável por controlar funções motoras, fluxo sangüíneo
local, transportes e secreções da mucosa e modular funções endócrinas e imunes.
Destacamos o plexo mioentérico, cujos gânglios se localizam entre as camadas de
músculo liso da túnica muscular com atuação direcionada à modulação da motilidade
intestinal.
Dietas com baixo teor de fibra e elevado teor de gordura, açúcar solúvel e água,
como a dieta de cafeteria, proporcionam baixa demanda mecânica na parede intestinal.
O objetivo deste trabalho foi avaliar a digestibilidade da dieta de cafeteria, seu
efeito sobre a população mioentérica e as características morfométricas da parede do
intestino grosso de ratos obesos por ingestão desta dieta.
Foram utilizados 16 ratos machos albinos (Rattus norvegicus), linhagem Wistar,
a partir dos 70 dias de idade, com peso médio inicial de 271,75 gramas, distribuídos em
2 grupos: Grupo Controle (CO), alimentados com uma dieta padrão para roedores e
livre acesso à água e Grupo Cafeteria (CA), alimentados com dieta de cafeteria, através
de consumo de chips, chocolate, geléia de mocotó, salsicha, mortadela, paçoca, bolacha
recheada e pellets comuns, tendo livre acesso à água e refrigerante.
O peso corporal e consumo de líquidos foram monitorados três vezes por
semana e o consumo alimentar em gramas e em calorias avaliado diariamente. Além
disso, foi estimado o percentual de proteínas, extrato etéreo (lipídios) e fibras presentes
na dieta.
Amostras de fezes foram coletadas durante os três dias que antecederam a morte
dos animais para posterior análise de seu conteúdo e cálculo da digestibilidade aparente.
Aos 190 dias, os animais foram pesados, anestesiados e seu comprimento naso-
anal
foi
mensurado
para
determinação
do
Índice
de
Lee
[peso
corporal1/3(g)/comprimento naso-anal (cm) X 1000]. Em seguida, os animais foram
laparatomizados e retirados seus tecidos adiposos periepididimal e retroperitonial e o
intestino grosso. Os tecidos adiposos foram pesados e o intestino grosso mensurado em
seu comprimento, sendo posteriormente isoladas amostras dos colos proximal e distal.
Estas amostras foram destinadas aos seguintes protocolos: processamento
histológico com inclusão em parafina e coloração com HE (hematoxilina-eosina) para
estudo morfométrico das túnicas intestinais; inclusão em historesina e técnica
histoquímica PAS (ácido periódico de Schiff) para quantificação das células
caliciformes e preparados de membrana corados pelo método de Giemsa para avaliar
população mioentérica total.
Os resultados obtidos foram submetidos a análise estatística através do software
GraphPad Prism e realizado teste t de Student. Os dados do ensaio de digestibilidade
foram submetidos à análise de variância e para comparação das médias foi utilizado o
teste Student-Newman Keuls (SNK) com nível de significância de 5%.
A dieta cafeteria caracterizou-se como hiperlipídica, devido ao teor elevado de
extrato etéreo, apresentando também baixos teores de proteína e fibras em relação à
dieta controle. A quantidade de fezes excretada pelos animais do grupo CA foi menor
do que no grupo CO e com elevado teor lipídico em seu conteúdo. Os valores de
digestibilidade demonstraram que os animais do grupo CA tiveram maior
aproveitamento dos nutrientes ingeridos, destacando-se que houve uma elevada
absorção de lipídios.
A obesidade induzida pela dieta cafeteria foi comprovada através do aumento
significativo do peso corporal, tecidos adiposos periepididimal e retroperitonial e Índice
de Lee nos animais do grupo CA, quando comparados com o grupo CO.
A dieta cafeteria exerceu um efeito redutor significativo sobre o comprimento do
intestino grosso no grupo CA e diminuição significativa na espessura das túnicas
mucosa, muscular e parede total, acompanhada por um número reduzido de células
caliciformes tanto no colo proximal quanto no colo distal, quando comparados com o
grupo CO.
O número de neurônios mioentéricos do intestino grosso não variou
significativamente entre os grupos, embora tenha se apresentado mais elevado nos
animais do grupo CA. Entretanto, foi observado número significativamente maior de
neurônios no colo proximal em relação ao colo distal para o grupo CO.
A dieta cafeteria não influenciou a área do corpo celular neuronal, uma vez que a
área média dos corpos celulares não variou entre os grupos para ambos os segmentos
intestinais e o perfil celular predominante foi de 101 a 200 µm2.
Concluiu-se que o intestino grosso é vulnerável
à uma dieta alimentar
hiperlipídica, hipoprotéica e com baixo teor de fibras e que, apesar das alterações
ocorridas na parede intestinal verificada nos ratos obesos, a população mioentérica foi
preservada garantindo a sua ação sobre o controle da função intestinal em níveis
aceitáveis para o desenvolvimento dos animais.
GENERAL ABSTRACT
The current levels of obesity has been advancing worldwide in an alarming way,
showing that environmental and behavioral aspects perform a primary role on this issue.
The percentage of energy originated from fat on daily diet, along with lack of physical
activity, are two important factors to the obesity development.
The obesity condition reflects on different organs and systems, like the
gastrointestinal tract, which is intrinsically innervated by the enteric nervous system
(ENS). The ENS controls motor functions, local blood flow, mucosal transport and
secretions, and modulates immune and endocrine functions. We emphasize the
myenteric plexus, whose ganglions are localized between the smooth muscle layers of
the tunica muscularis, and which performs functions related to the modulation of
intestinal motility.
Low fiber and high fat, soluble sugar and water diets, like the cafeteria diet,
imposes low mechanical demands on the intestinal walls.
The aim of this paper was the assessment of digestibility of the cafeteria diet, its
effects on myenteric population and on morphometric characteristics of large intestine
wall in obese rats.
Sixteen male Wistar rats (Rattus norvegicus), with a beginning age of 70 days
and 271.75 grams of average weight, distributed in two groups: Control Group (CO),
receiving standard rodent chow and water ad libitum, and Cafeteria Group (CA),
receiving hyperlipidic diet, with consumption of foods such as chips, chocolate,
marshmallow, sausage, bologna, bread, biscuit, associated with control diet and water
and soda ad libitum.
Body weight and liquid consumption were measured three times per week, and
alimentary consumption, in grams and calories, was evaluated daily. The protein, ether
extract (lipids) and fiber percentage in the diet was also estimated.
Feces samples were collected during the three days before the end of
experiment, to further analysis of their content and calculation of the apparent
digestibility.
At 190 days of age, the animals were weighed, anesthetized and their nasoanal
length were measured to determine the Lee’s Index [body weight1/3 (g)/ nasoanal length
(cm) X 1000]. Then, the animals were laparotomized and their retroperitoneal and
periepididimal adipose tissue and their large intestine were collected. The adipose
tissues were weighed and the length of the large intestine were measured. Samples of
the proximal and distal colon were further isolated.
These samples were submitted to the following protocols: histologic processing
with paraffin inclusion and HE (hematoxylin-eosin) stain for morphometric study of
intestinal layers; historesin inclusion and PAS (Periodical Acid Schiff) histochemical
technique for goblet cells quantification and whole mount preparations stained by
Giemsa technique to evaluate the total myenteric population.
The results were analyzed by the Student’s t test, using the statistical software
GraphPad Prism. The data from the digestibility test were submitted to variance analysis
and to compare the means the Student-Newman Keuls (SNK) test were employed, with
the significance level set at 5%.
The cafeteria diet was characterized as hyperlipidic, due to the high levels of
ether extract, with low levels of proteins and fibers when compared to control diet. The
amount of feces excreted by animals from CA group were smaller than in CO group,
with increased lipidic levels. The digestibility values showed that the CA group animals
had better nutrient intake utilization and high lipidic absorption.
The obesity induced by the cafeteria diet was verified through the increase
(p<0.05) of the following parameters in the CA group animals: body weight,
periepididimal and retroperitoneal adipose tissues weight and Lee’s Index.
The cafeteria diet carried out in the CA group animals a decreasing effect on the
large intestine length, on the thickness of tunica mucosa, tunica muscularis and total
wall, along with a decreased number of goblets cells (p<0.05), both on the proximal and
distal colon.
The number of myenteric neurons of the large intestine did not differ
significantly between the groups, although it’s higher in CA group. In the other hand, a
increased number of neurons was observed on the proximal colon in CO group, when
compared to distal colon (p<0.05).
The cafeteria diet did not change the cellular body area of myenteric neurons,
since the cellular body mean area did not differ between the groups for both of the
intestinal segments and, in addition to that, the predominant cellular body area was 101
to 200 µm2.
We concluded that the large intestine is vulnerable to a hyperlipidic, hypoproteic
and low fiber diet and that, although changes on the intestinal wall were observed in
obese rats, the myenteric population was preserved, ensuring the maintenance of
intestinal function in acceptable levels to the animals development.