Efeitos da dieta cetogênica e o metabolismo muscular

A dieta cetogênica (DC) é conhecida por sua capacidade de alterar a fisiologia metabólica, sendo amplamente reconhecida por seus benefícios no controle de convulsões, glicemia e perda de peso. Recentemente, o foco tem se voltado para seus impactos no metabolismo muscular, uma área ainda pouco explorada, mas que desperta interesse crescente devido ao potencial de benefícios tanto em condições de saúde quanto de doença. Uma revisão publicada no perídico Nutrients por pesquisadores da Universidade Estadual de Moscou e da Universidade Estadual Médica de Moscou analisa os achados mais recentes sobre os efeitos da DC no tecido muscular, oferecendo insights e apontando lacunas para futuras investigações.

Energia Muscular: Os Fundamentos

O tecido muscular é um dos mais demandantes em termos de energia no corpo humano, com o ATP sendo essencial para sua função e contração. A dieta influencia diretamente o metabolismo energético, afetando a disponibilidade de ATP e de intermediários metabólicos.

Sem a DC, o glicogênio muscular é a principal fonte de energia durante exercícios de alta intensidade (acima de 70% do VO₂ máximo). Em menor intensidade e atividades prolongadas, a energia também vem de lipídios e aminoácidos. O músculo possui flexibilidade metabólica, adaptando-se ao substrato energético disponível.

Cetogênese no fígado e cetolise no músculo (Yukapova et al. 2022)

As fibras musculares se dividem em dois tipos principais:

  1. Contração lenta (tipo I): alta capacidade oxidativa e mitocondrial, sustentando atividades de longa duração.

  2. Contração rápida (tipo II): menor dependência da fosforilação oxidativa, com subtipos:

    • IIa: oxidação rápida.

    • IIb: glicolítica rápida.

Corpos Cetônicos no Metabolismo Muscular

Durante a cetose, o fígado produz corpos cetônicos — beta-hidroxibutirato (BHB), acetoacetato e acetona — que servem como fonte de energia para o músculo esquelético. O processo de cetólise no músculo ocorre em resposta ao aumento da cetogênese no fígado, intensificada durante o exercício.

Mecanismos no músculo:

  • Energia: Os corpos cetônicos reduzem a utilização de glicose e proteínas musculares, preservando o tecido muscular.

  • Sinalização: O BHB regula a expressão gênica e as respostas adaptativas. Ele inibe histonas desacetilases (HDACs), promovendo a expressão de genes antioxidantes e antiestresse oxidativo, como FOXO3a e MT2. Contudo, também pode regular positivamente genes relacionados à atrofia muscular em contextos de déficit energético.

Efeitos do BHB nas células musculares (Yukapova et al. 2022)

Estudos sugerem que o BHB, enquanto protege contra estresses celulares, pode desacelerar a regeneração muscular e promover uma "resiliência quiescente" nas células-tronco musculares.

Impactos da Dieta Cetogênica no Músculo Esquelético

Embora os dados sejam contraditórios, a DC pode:

  • Mitigar a perda muscular: Especialmente em contextos de envelhecimento.

  • Promover a transição de fibras musculares: De tipo IIb (glicolítica rápida) para tipo IIa (oxidativa rápida), com aumento da biogênese mitocondrial.

  • Aumentar a capacidade antioxidante: Melhorando a defesa contra o estresse oxidativo.

  • Regular a qualidade mitocondrial: Estudos mostram que o treinamento combinado à DC potencializa marcadores de fissão e fusão mitocondrial.

Contudo, em algumas situações, a DC não altera significativamente a massa muscular ou pode até prejudicar a síntese de proteínas, sugerindo que seus efeitos variam conforme o tipo de fibra muscular e o contexto metabólico.

Implicações e Necessidades Futuras de Pesquisa

A DC mostra maior eficácia durante períodos de estresse metabólico, como exercícios intensos ou condições de doença, onde seus efeitos protetores são mais evidentes. Contudo, ainda há lacunas significativas, especialmente sobre:

  • O impacto da DC em estados de superávit calórico.

  • Seus efeitos a longo prazo na composição muscular em indivíduos saudáveis.

Pesquisas futuras devem investigar como as cetonas influenciam o metabolismo muscular fora do contexto de jejum ou fome e identificar estratégias para maximizar os benefícios da DC no desempenho físico e na saúde muscular.

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Dra. Andreia Torres é Nutricionista, especialista em nutrição clínica, esportiva e funcional, com mestrado em nutrição humana, doutorado em psicologia clínica e cultura/ensino na saúde, pós-doutorado em saúde coletiva. Também possui formações no Brasil e nos Estados Unidos em práticas integrativas em saúde. Para contratar envie uma mensagem: http://andreiatorres.com/consultoria/
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Seu Cérebro Precisa de um Suprimento Constante de Energia

O cérebro, apesar de pequeno em tamanho, é um órgão altamente ativo. Consome cerca de 20% da energia diária, mesmo representando apenas 2% do peso corporal. O cérebro consome tanta energia pois trabalha dia e noite. Suas funções englobam: tomada de decisões, leitura, fala, respiração, regulação da temperatura corporal, coordenação das mensagens enviadas e recebidas pelo corpo e muito mais.

As principais fontes de energia do cérebro são a glicose e as cetonas.

  • Glicose é o combustível principal para a maioria das pessoas. A quantidade de glicose necessária para suprir as necessidades do organismo ficam em torno de 110 a 145g ao dia. Mas, a maioria das pessoas acaba consumindo muito mais desnecessariamente, mesmo não sendo atletas. A longo prazo e dependendo da individualidade bioquímica, o corpo e o cérebro podem ficar mais resistentes à insulina, tornando-se mais dependentes das cetonas para produção de ATP.

  • Em dietas cetogênicas ou períodos de jejum ou na falta de possibilidade de uso de glicose o cérebro adapta-se a usar cetonas.

A produção de corpos cetônicos

O fígado estoca glicose como glicogênio hepático. Após 24 a 48 horas sem carboidratos, o fígado começa a produzir cetonas. O uso de cetonas pode atender cerca de 70% das necessidades energéticas do cérebro, em caso de necessidade.

O Papel das Cetonas no Funcionamento Cerebral

  • Energia eficiente com menos produção de radicais livres.

  • Redução do estresse oxidativo.

  • Redução do dano celular.

  • Melhoria na função mitocondrial.

  • Aumento no fluxo sanguíneo cerebral.

  • Dietas cetogênicas podem ajudar em doenças neurológicas e psiquiátricas.

O cérebro é incrivelmente adaptável e pode funcionar bem com cetonas. Fornecer ao cérebro energia suficiente é essencial para seu funcionamento ideal. Para isso, precisamos de mitocôndrias saudáveis.

Produção de energia pelas mitocôndrias (White, & Venkatesh, 2011)

As mitocôndrias são essenciais para a sobrevivência das células eucarióticas. Além de serem as "usinas de energia" que produzem ATP, também atuam como centros de integração do metabolismo celular, sinalização, resposta ao estresse e apoptose. Embora as mitocôndrias possuam um pequeno genoma próprio, cerca de 99% de suas proteínas são codificadas pelo DNA nuclear e importadas para a organela.

Estrutura e Funções das Mitocôndrias

As mitocôndrias possuem duas membranas e compartimentos aquosos distintos:

  • Membrana externa: facilita o transporte de metabólitos e proteínas.

  • Membrana interna: contém cristas que abrigam o sistema de fosforilação oxidativa, responsável pela geração de energia.

Além de ATP, as mitocôndrias participam de:

  • Síntese de cofatores como os clusters ferro-enxofre (Fe-S).

  • Metabolismo de aminoácidos, lipídeos e nucleotídeos.

  • Regulação de espécies reativas de oxigênio (ROS).

  • Mecanismos de controle de qualidade, como a mitofagia (eliminação de mitocôndrias danificadas).

Função das mitocôndrias (Pfanner, Warscheid, & Wiedemann, 2019)

A biogênese mitocondrial é o processo de formação e manutenção das mitocôndrias. A biogênese depende da importação de proteínas por meio de complexos translocadores específicos:

  1. Complexo TOM (Translocase of the Outer Membrane): entrada inicial das proteínas.

  2. Complexo TIM (Translocase of the Inner Membrane): direciona proteínas para a matriz ou membrana interna.

  3. MIA (Mitochondrial Intermembrane Space Assembly): realiza a dobragem e estabilização de proteínas no espaço intermembrana.

  4. SAM (Sorting and Assembly Machinery): insere proteínas na membrana externa.

Importação de proteínas pelas mitocôndrias (Pfanner, Warscheid, & Wiedemann, 2019)

Esses sistemas são regulados de forma dinâmica para responder às mudanças no estado energético celular e a condições de estresse.

Mitocôndrias como Redes Interconectadas

As mitocôndrias não funcionam como unidades isoladas. Suas proteínas formam redes dinâmicas que conectam:

  • Biogênese de organelas.

  • Metabolismo energético.

  • Morfologia e dinâmica de membranas.

Essas redes também incluem contatos com outras organelas, como o retículo endoplasmático, formando um sistema integrado conhecido como ermione.

Mitocôndrias e Doenças

Defeitos nos mecanismos de importação e processamento de proteínas podem levar a disfunções mitocondriais, relacionadas a doenças e transtornos que afetam o cérebro como:

  • Doença de Parkinson: acúmulo de proteínas devido à falha no processamento pelo PINK1.

  • Alzheimer: competição por processamento de proteínas leva ao acúmulo de precursores instáveis.

  • Transtorno depressivo maior e transtorno afetivo bipolar.

  • TEA e TDAH

Se o paciente tiver uma dieta carente em micronutrientes, tudo piora.

Além disso, respostas ao estresse, como a UPRmt (Unfolded Protein Response), são ativadas para restaurar a função mitocondrial ou eliminar organelas danificadas.

Dra. Andreia Torres é Nutricionista, especialista em nutrição clínica, esportiva e funcional, com mestrado em nutrição humana, doutorado em psicologia clínica e cultura/ensino na saúde, pós-doutorado em saúde coletiva. Também possui formações no Brasil e nos Estados Unidos em práticas integrativas em saúde. Para contratar envie uma mensagem: http://andreiatorres.com/consultoria/
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Falta de energia? Não deixe faltar vitaminas do complexo B

As vitaminas do complexo B desempenham um papel crucial no metabolismo energético e na síntese de energia a partir dos alimentos. Essas vitaminas solúveis em água ajudam a converter os alimentos que consumimos (especialmente carboidratos, gorduras e proteínas) em energia utilizável na forma de ATP (trifosfato de adenosina), que é essencial para todas as funções celulares.

Funções do complexo B no metabolismo energético

  • Vitamina B1 (Tiamina): A tiamina está envolvida no metabolismo dos carboidratos. Ela age como uma coenzima na conversão da glicose em piruvato, que entra nas mitocôndrias para produzir ATP. A tiamina desempenha um papel chave na via das pentoses fosfato, que fornece energia necessária para a síntese de ácidos nucleicos, e no ciclo de Krebs para a produção de ATP.

  • Vitamina B2 (Riboflavina): A riboflavina é um componente chave das coenzimas FMN (mononucleotídeo de flavina) e FAD (dinucleotídeo de flavina-adenina), que são essenciais para várias reações metabólicas. Essas coenzimas estão envolvidas na cadeia de transporte de elétrons (CTE) nas mitocôndrias, onde a maior parte do ATP é gerada. A riboflavina também auxilia na quebra de carboidratos, gorduras e proteínas para a produção de energia.

  • Vitamina B3 (Niacina): A niacina é parte das coenzimas NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e NADP (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato), que são cruciais em reações redox (oxidação-redução). O NAD está envolvido no ciclo de Krebs e na cadeia de transporte de elétrons, desempenhando um papel direto na geração de ATP a partir da glicose e ácidos graxos.

  • Vitamina B5 (Ácido Pantotênico): O ácido pantotênico é um precursor da coenzima A (CoA), que é necessária para o metabolismo de gorduras, carboidratos e proteínas. O CoA faz parte da molécula acetil-CoA, que entra no ciclo de Krebs e facilita a produção de ATP. O ácido pantotênico é vital para a quebra de gorduras em ácidos graxos, assim como para o metabolismo de carboidratos e proteínas.

  • Vitamina B6 (Piridoxina): A vitamina B6 está envolvida no metabolismo dos aminoácidos, incluindo a conversão de glicogênio em glicose. A B6 desempenha um papel na glicogenólise (quebra do glicogênio) e na gliconeogênese (formação de glicose a partir de fontes não carboidrato), processos essenciais para manter os níveis de glicose no sangue e garantir um fornecimento contínuo de energia.

  • Vitamina B7 (Biotina): A biotina é uma coenzima para várias enzimas importantes envolvidas no metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas. A biotina auxilia na quebra de ácidos graxos e na conversão de piruvato em acetil-CoA, uma molécula chave no ciclo de Krebs. Isso contribui diretamente para a produção de ATP.

  • Vitamina B9 (Ácido Fólico): O ácido fólico é essencial para a síntese de DNA e o metabolismo dos aminoácidos. O ácido fólico está envolvido na conversão de homocisteína em metionina, um aminoácido necessário para várias funções celulares, incluindo a produção de energia através do ciclo de metilação.

  • Vitamina B12 (Cobalamina): A vitamina B12 é essencial para a formação de células vermelhas do sangue e o funcionamento adequado do sistema nervoso. Ela também ajuda no metabolismo de ácidos graxos e aminoácidos. A B12 está envolvida na conversão de metilmalonil-CoA em succinil-CoA, que é um intermediário no ciclo de Krebs, essencial para a produção de energia.

As vitaminas do complexo B trabalham de forma sinérgica nas vias metabólicas celulares, particularmente no ciclo de Krebs (também conhecido como ciclo do ácido cítrico) e na cadeia de transporte de elétrons (CTE), que são processos chave na produção de ATP. O ATP é a molécula usada pelas células para energia.

Carboidratos, gorduras e proteínas são quebrados em moléculas mais simples como glicose, ácidos graxos e aminoácidos, que são então convertidos em acetil-CoA. O acetil-CoA entra no ciclo de Krebs, onde é processado para gerar NADH e FADH2. Essas moléculas transportam elétrons para a cadeia de transporte de elétrons, gerando, no final, ATP.

As vitaminas do complexo B, como tiamina, riboflavina, niacina e ácido pantotênico, são essenciais para as reações enzimáticas nesses caminhos metabólicos. Vitamina B6, biotina e ácido fólico também apoiam a conversão de nutrientes em energia, assim como a produção de moléculas necessárias para o funcionamento adequado dos processos celulares.

Para a população geral o complexo B em cápsulas pode ser indicado como forma de restabelecimento das reservas. Contudo, o ideal seria fazer exames de sangue e nutrigenéticos para individualização e melhor resultado. Até porque falta de vitaminas não são a única causa de fadiga.

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Dra. Andreia Torres é Nutricionista, especialista em nutrição clínica, esportiva e funcional, com mestrado em nutrição humana, doutorado em psicologia clínica e cultura/ensino na saúde, pós-doutorado em saúde coletiva. Também possui formações no Brasil e nos Estados Unidos em práticas integrativas em saúde. Para contratar envie uma mensagem: http://andreiatorres.com/consultoria/
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