Alimentação / Suplementação

Radicais Livres, vilões ou mocinhos?

Por Elias de França

O aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (ERO), durante a prática de exercício físico, é tão essencial quanto o aumento da pressão arterial (PA). Seria ridículo dizer que indivíduos saudáveis, que praticam exercício físico, precisam usar drogas hipotensoras (para evitar o aumento da PA durante o exercício). Nesse sentido, neste post mostraremo que o mesmo pensamento se aplica ao uso de antioxidantes, ou seja, não devemos devemos impedir a produção de ERO, causada pelo exercício físico.

Durante a prática de exercício, a produção aguda de ERO é essencial.1 2 Podemos traçar um paralelo e dizer que a produção de ERO durante o exercício físico é tão essencial quanto o aumento da PA, por exemplo, quando um indivíduo saudável pratica atividade física, concomitantemente ocorre o aumento da PA, isso não quer dizer que aquele indivíduo vá ficar hipertenso (ou que ele precise usar drogas para prevenir aquele aumento), pois aquela ação é aguda e necessária (tanto para a performance quanto para induzir adaptações benéficas ao praticante).

Figura1. Modelo mostrando o efeito das concentrações de ERO no músculo na produção de força. Número 1 mostra a força produzida pelo músculo quando antioxidantes estão presentes. Número 2 mostra a força produzida pelo músculo quando nenhum antioxidante ou oxidantes estão presentes. Número 3 mostra a força produzida pelo músculo quando baixos níveis de oxidantes estão presentes. Número 4 mostra a força produzida pelo músculo quando altos níveis de oxidantes estão presentes (figura retira de de Kavazis et al. 9)

Figura 1. Modelo mostrando o efeito das concentrações de ERO no músculo na produção de força. Número 1 mostra a força produzida pelo músculo quando antioxidantes estão presentes. Número 2 mostra a força produzida pelo músculo quando nenhum antioxidante ou oxidantes estão presentes. Número 3 mostra a força produzida pelo músculo quando baixos níveis de oxidantes estão presentes. Número 4 mostra a força produzida pelo músculo quando altos níveis de oxidantes estão presentes (figura retira de de Kavazis et al. 9)

Caso um indivíduo seja praticante regular de atividade física o seu organismo irá sofrer adaptações que irá implicar em uma maior eficiência do mecanismo de controle da PA (tanto em exercício, quanto em repouso). Em outras palavras, o aumento da PA durante o exercício é necessário para promover as adaptações cardiovasculares no sentido de torna o sistema cardiovascular mais tolerante a situações de estresse.  Nesse sentido, um praticante crônico de atividade física será menos propenso a desenvolver hipertensão e terá uma maior saúde cardiovascular do que indivíduos não praticantes (ou seja, geralmente para um organismo se adaptar a uma situação é necessário expô-la a um pequeno estresse- processo conhecido por homesis-, isso também se aplica na melhoria do sistema antioxidante).

Um certo nível de produção de ERO é essencial para a sobrevivência do nosso organismo, assim como ter a PA em ~120/80 (ou seja, não é a PA que nos mata, mas o fato de ela estar baixa ou elevada demais). Também, a produção aguda de ERO (em momentos oportunos, por exemplo, devido a um programa de treinamento físico bem planejado) é essencial para performance (veja a Fig.1), controle do sistema imune,3 renovação celular (ou processo de regeneração tecidual), biogênese mitocondrial e para o seu próprio controle (já uma baixa produção poderia prejudicar estas adaptações).1,4 Entretanto, uma alta produção de ERO (de forma crônica) pode levar a morte celular 5 ou desenvolvimento de câncer 6. Isso seria submeter o organismo a um estresse sem fim (caso isso aconteça, o organismo irá sucumbir- veja a Fig. 2).

Figura 2. Hormesis. Uma dose baixa de um agente químico (digamos que a produção de EROs durante o exercício físico) pode desencadear uma resposta oposta do organismo (estimular a ser tolerante àquele estresse), já uma dose muito elevada poderá matar o organismo.

Figura 2. Hormesis. Uma dose baixa de um agente químico (digamos que a produção de EROs durante o exercício físico) pode desencadear uma resposta oposta do organismo (estimular a ser tolerante àquele estresse), já uma dose muito elevada poderá matar o organismo.

A grosso modo (vou usar um exemplo bem radical), quando um indivíduo saudável suplementa com antioxidantes antes da prática de atividade física seria semelhante a tomar um betabloqueador (para impedir o aumento da PA, durante o exercício físico). Como já comentamos, a produção de ERO durante a exercício é necessário para que o organismo ative mecanismo que torne o sistema antioxidante endógeno mais forte (veja a Fig. 3).1,2 Além disso, suplementar com antioxidantes após a prática de atividade física seria o mesmo que tomar fármacos hipotensores (com intuito de diminuir a PA que foi aumentada pelo exercício físico). Se isso for feito (tomar antioxidante após a prática do exercício físico) as adaptações (benéficas) que a ERO poderia fazer por você seria mitigada (Fig. 3).

Claro que existe pessoas que possuem elevadas produção de ERO (por exemplo, portadores de doenças autoimune e crônico degenerativas), ao qual a literatura sugere que a suplementação de antioxidantes possa ser necessária para estes indivíduos.7 Nesse sentido, assim como já é um consenso que  a prática de exercício físico deve ser incorporado em programas que tem como intuito à diminuição dos riscos de doença cardiovasculares, a prática de exercício físico também deve ser incorporada para melhoria do  sistema antioxidante.2

O que a literatura tem reportado sobre atletas saudáveis que suplementam com antioxidantes?

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Figura 3. Adaptações crônicas do treinamento físico (ET) associado ou não a suplementação de AO (antioxidantes). É bem estabelecido que o exercício físico promove o aumento agudo da produção de espécies reativas de oxigênios (ROS), isso induz a expressão gênicas de marcadores de biogênese mitocondrial (PCC-1α, NFR, Tfam) e de enzimas e de enzimas do sistema antioxidante endógeno (SOD, CAT, GPX). 4 O aumento da NADPH oxidase durante o exercício físico (principal fonte de ROS durante o exercício físico) também induz a biogênese de enzimas antioxidantes, já a utilização de antioxidantes para inibir a sua atividade mitiga essas adaptações 10. Figura retirada de Mankowski 4

A literatura vem demonstrando que atletas saudáveis não apresentam benefícios com o uso de antioxidantes, por exemplo, o uso de antioxidantes pode impedir as adaptações ao treinamento de endurance (aumento de mitocôndrias)4 e até no treinamento de hipertrofia.8 É necessário cuidado com o excesso de vitaminas antioxidantes, pois algumas evidências apontam que o aumento da ingestão de vitaminas C e E (além da necessidade diária) poderá, além de prejudicar a adaptação ao treinamento, aumentar o risco de morte (em particular, neste último caso, por causa do excesso de vitamina E). 8

Como apresentado neste texto, até o momento, as evidências indicam que atletas saudáveis não possui uma necessidade de maior ingestão de suplementos antioxidantes, pois o seu organismo se torna resistente e adaptado a está situação (da mesma forma que o seu sistema cardiovascular). A ERO é como uma faca de dois gumes, se por um lado as adaptações relacionada ao exercício físico (p.ex, o processo de hipertrofia muscular) são dependentes de altas concentrações de EROs (que pode ser promovida pelo exercício), as mitocôndrias sofrem na sua presença (mas as suas adaptações também são dependente de surtos de produção de EROs).1 Isso é um processo complexo, mas o organismo responde bem a um bom programa de treinamento físico bem planejado, sem ajuda de suplementos antioxidantes.

Considerações Finais

Assim como a sua PA, os radicais livres podem ser os mocinhos, mas também podem ser os vilões, cabe você controlá-los na direção que desejar.

Muitas questão ficaram abertas, por isso estamos abertos para perguntas, criticas e sugestões de futuros post relacionado ao tema. Para quem quer aprofundar no tema sugiro um livro  (Systems Biology of Free Radicals and Antioxidants, de 2014) que fala somente desta temática (em mais de 4 mil páginas)

 

Referências

1. Kozakowska M, Pietraszek-Gremplewicz K, Jozkowicz A, Dulak J. The role of oxidative stress in skeletal muscle injury and    regeneration: focus on antioxidant enzymes. Journal of muscle research and cell motility. 2016:1-17.

2. Radak Z, Hart N, Marton O, Koltai E. Regular Exercise Results in Systemic Adaptation Against Oxidative Stress. Systems    Biology of Free Radicals and Antioxidants: Springer; 2014:3855-3869.

3. Ortona E, Maselli A, Delunardo F, Colasanti T, Giovannetti A, Pierdominici M. Relationship between redox status and cell    fate in immunity and autoimmunity. Antioxidants & redox signaling. 2014.

4. Mankowski RT, Anton SD, Buford TW, Leeuwenburgh C. Dietary Antioxidants as Modifiers of Physiologic Adaptations to    Exercise. Medicine and science in sports and exercise. 2015.

5. Kannan K, Jain SK. Oxidative stress and apoptosis. Pathophysiology. 2000;7(3):153-163.

6. Antonioli L, Blandizzi C, Pacher P, Haskó G. Immunity, inflammation and cancer: a leading role for adenosine. Nature                Reviews Cancer. 2013.

7. Dobmeyer TS, Findhammer S, Dobmeyer JM, et al. Ex vivo induction of apoptosis in lymphocytes is mediated by oxidative         stress: role for lymphocyte loss in HIV infection. Free Radical Biology and Medicine. 1997;22(5):775-785.

8. Brisswalter J, Louis J. Vitamin Supplementation Benefits in Master Athletes. Sports Medicine. 2014:1-8.

9. Kavazis, Andreas N., Donna M. Gordon, and Stanley P. Brown. “Reactive Oxygen Species and Skeletal Muscle Adaptation.” Systems Biology of Free Radicals and Antioxidants. Springer Berlin Heidelberg, 2014. 3081-3096.

10. Henríquez-Olguín, C., et al., NOX2 inhibition impairs early muscle gene expression induced by a single exercise bout. Frontiers in Physiology, 2016. 7: p. 282.

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