Associação brasileira de Medicina Biomolecular

Ana Lúcia Roncato Simões

Intervenção do cromo na relação da insulina e exercício físico.

SÃO PAULO

2011

Ana Lúcia Roncato Simões

Trabalho de conclusão de curso de medicina biomolecular

Mineral Cromo

SÃO PAULO

2011

SÃO PAULO, 10 de novembro de 2011

Dedicatória

Dedicamos esse estudo a todos os praticantes de atividade física

que necessitam utilizar esse nutriente como um coadjuvante de sua

alimentação.

Agradecimentos

- Agradeço em primeiro lugar a Deus que sempre está ao meu lado nas

minhas escolhas.

- Agradeço aos nossos professores pela transferência de conhecimentos.

Em especial ao Dr. José De Fellipe Junior que me mostrou que a vida

pode ter mais um passo quando esta tudo perdido.

- Agradeço ao meu esposo Nelson que sempre me incentivou a buscar

conhecimento e nunca me deixou desistir.

- Agradeço a minha irmã Débora que sempre me entendeu e cuidou de

minha filha aos finais de semana como se fosse sua , ao meu irmão

Flavio que sempre que precisei estava pronto para transportar meus

filhos em minha ausência., ao meu pai e mãe que fizeram o papel de avós

para seus netos.

- Agradeço aos colegas de turma que colaboraram com suas trocas de

experiências.

-Agradeço a minha amiga de turma Conceição Aparecida Manzotti que

me incentivou a começar o curso.

-Agradeço também aos meus pacientes que acreditam na minha linha de

trabalho e me ajudam a estar aqui atualizando as recentes pesquisas

cientificas.

O cromo é um mineral traço essencial presente em pequenas proporções

em alguns alimentos como carnes , cereais integrais, oleaginosas e

leguminosas. Atualmente , esse mineral tem sido utilizado como

suplemento alimentar no meio esportivo com a proposta de promover

ganho de massa muscular e maior perda de gordura corporal. Todavia a

participação do cromo no metabolismo resume-se ao aumento da

sensibilidade a insulina, por meio da ligação de quatro átamos de cromo

e uma proteína intracelular específica chamada apocromodulina , que por

sua vez , liga-se ao receptor de insulina de células de tecidos periféricos,

concomitantemente à insulina, porém em outro sitio localizado no

domínio intracelular. Essa ligação amplifica a cascata de sinais

intracelulares responsáveis pelo estímulo da translocação do glut4 e ,

consequentemente, aumenta a captação de glicose e aminoácidos. O

cromo também inibe a enzima chave da síntese de colesterol,

melhorando o perfil lipídico de indivíduos com dislipidemias. Não são

significativas as alterações de composição corporal em esportistas, mas,

por outro lado, a suplementação com cromo, pode em alguns casos

melhorar o perfil lipídico e o quadro de diabetes tipo 2 em alguns

esportista.

ABSTRACT

Chromium is an essential trace mineral present in small amounts in some foods such as meats, whole grains, oilseeds and legumes. Currently, this element has been used as a food supplement in sports in order to promote muscle mass and greater body fat loss. However, the participation of chromium in metabolism is limited to increased insulin sensitivity through the binding of four chrome bind ourselves and a specific intracellular protein called apochromodulin, which in turn binds to the recptor insulina of tissue cells peripherals, concomitantly with insulin, although at another site located in the intracellular domain. This binding amplifies the cascade of intracellular signals responsible for stimulating the translocation of GLUT 4 and c onsequentemente, increases the uptake of glucose and amino acids. Chromium also inhibits the key enzyme of cholesterol synthesis, improving the lipid profile of individuals with dyslipidemia. There are significant changes in body composition in athletes, but on the other hand, supplementation with chromium, in some cases can improve the lipid profile and picture of type 2 diabetes in some sports.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura – 1– mecanismo proposto da participação do cromo na ação da

insulina.

LISTA DE SIGLAS

PKC – Proteina fosfoquinase

Zinc finger – dedos de zinco

SUMÁRIO

1- Introdução .....................................................................................

2- Desenvolvimento

2.1- Conceituação do cromo , origem e recomendação

2.2 – Metabolismo do cromo

2.3 – Papel do cromo no exercício físico

Introdução

A vantagem obtida pelos atletas de ponta considerada uma barreira

intransponível. Hoje em dia distância entre atletas de elite em

competições tem sido tão reduzida, que um pequeno

aperfeiçoamento na performance pode resultar em um grande

ganho de classificação geral. Isto tem levado atletas, técnicos e

cientistas a buscar , além das técnicas de treinamento diferentes

métodos de otimizar o desempenho por meio de recursos

ergogênicos. Dentre as maneiras que visam aumentar performance

permitidos pelo comitê Olimpico Internacional estão as

intervenções nutricionais. Contudo , o uso de suplementos

nutricionais por atletas ou indivíduos fisicamente ativos com o

objetivo de melhorar o desmpenho esportivo, hipertrofia muscular,

imunocompetência , entre outros, esperta na comunidade cientifica

em busca incessante de evidencias biológicas que assegurem o uso

e a validade de tais suplementos.

Entre os suplementos utilizados no meio esportivo, destaca-se o

mineral cromo , cuja deficiência na dieta contribui para a

intolerância a glicose e alterações prejudiciais relacionadas ao

perfil lipídico. A função específica do cromo é potencializar os

efeitos da insulina, e desse modo, alterar o metabolismo de

carboidratos , lipídios e aminoácidos. Além disso, a suplementação

com cromo tem sido utilizado com a finalidade de promover

aumento de massa muscular e diminuição da gordura corporal. No

entanto há falta de evidencias cientificas comprovando efeitos

positivos da suplementação com cromo. Desta forma , esta revisão

tem como objetivo fornecer informações atualizadas sobre as

funções fisiológicas , sinais de deficiência, principalmente

nutricionais relacionadas ao cromo, bem como a relação entre esse

mineral, o exercício físico e os mecanismo de ação da insulina.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1- Conceituação do cromo , origem e recomendação:

Segundo Cozzolino ( 2005) O Cromo é um mineral –traço distribuído

no solo, em geral na forma de cromito. O cromo existe em diversas

formas, das quais a trivalente e hexavalente são as mais comuns. A

forma hexavalente é reconhecida como tóxica, podendo produzir

irritação local e até mesmo corrosão. O cromo na forma trivalente

parece ser o cofator de proteínas de baixo peso molecular, entre elas o

Oligopeptidio, denominado substância ligadora do cromo, de baixo

peso molecular. Desde 1950 Schwar& Mertz, tem demonstrado que o

cromo tem papel importante na manutenção da normalidade na

tolerância à glicose, bem como a deficiência no mineral prejudica a

utilização desse carboidrato.

Segundo Callegaro (2009) – Seu nome vem do grego chroma, que

significa cor. Ele é integrante do FTG e contribui para facilitar ,

através da síntese de transportadores, a entrada de glicose nas células.

Sua presença é alta em algumas plantas medicinais, usadas para

controlar as taxas de glicemia: Pata de Vaca , Pau- ferro, carqueja e

jambolão. O chá de carqueja é o que mais tem cromo. Devem tomar

suplementação de cromo aquelas pessoas que mais praticam exercícios

físicos que consomem produtos refinados e os idosos ( metade das

pessoas acima de 50 anos tem deficiência). O ovo caipira também é

uma boa fonte de cromo. O levedo de cerveja é rico em cromo , mas

não se recomenda , pois o clostridium difficile produz um gene

saltatório que migra para o levedo e produz uma toxina da depressão,

bloqueando a síntese de serotonina...

2.2 – Metabolismo do cromo

O cromo é um mineral traço essencial que participa ativamente do

metabolismo de carboidratos, sendo cofator com a insulina,

melhorando a tolerância à glicose. Por agir estimulando a sensibilidade

à insulina, o cromo pode influenciar também no metabolismo proteico,

promovendo maior estimulo da captação de aminoácidos, e

consequentemente, aumentando a síntese proteica.

A ação do cromo parece não se resumir a participação coadjuvante

com a insulina, apesar de não ter sido identificada nenhuma enzima

dependente de cromo, este mineral parece inibir a enzima hepática

hidroximetilglutaril-Coa- redutase, diminuindo a concentração

plasmática de colesterol. Também é atribuído ao cromo um efeito

lipolítico que , somado a seus possíveis efeitos anabólicos, estimula

principalmente o publico esportista ao uso de cromo como suplemento

na dieta para obtenção de efeitos desejáveis sobre a composição

corporal.

2.3.- Absorção , biodisponibilidade e recomendação :

O cromo é um mineral que ocorre nas valências de -2 a +6. Sua forma

+ comum presente nos alimentos é o Cr. 3+ . Dentre as fontes

alimentares de cromo destacam-se as oleaginosas e vegetais . A

ingestão diária e segura de cromo em adultos está estimada entre 50 –

200mcg/dia, e apesar de ser considerado essencial, não existe uma

ingestão dietética recomendada (RDA) específica para o cromo. Uma

publicação recente das novas ingestões dietéticas de referência (DRI)

trouxe um valor de ingestão adequada (AI) 25 e 35 para mulheres e

homens adultos. Porém ainda não foi definido nenhum limite superior

tolerável a ingestão (UL) , ou seja, o valor mais alto de ingestão diária

continuada de um nutriente que aparentemente não oferece nenhum

efeito adverso à saúde em quase todos os indivíduos.

Segundo Cozzolino (2005) , a absorção de cromo se dá por meio de

difusão passiva. Sabe-se também que o exercício aeróbio aumenta a

excreção urinária desse elemento. Estudo recente usando Cr.

Demonstrou que o exercício físico de resistência, agudo e crônico ,

pode aumentar a absorção desse mineral. Em humanos as maiores

concentrações de cromo são encontradas no baço, nos tecidos moles e

nos ossos. A maior parte de Cr. Ingerido é excretado nas fezes sem ser

absorvido. O estresse é um fator importante para o aumento da

excreção , podendo exacerbar a deficiência em Cr.

2.4 Função –Segundo Cozzolino (2005 ) , grande número de estudos

demonstrou efeitos positivos do Cr. Nos níveis de glicose circulante,

insulina e lipídeos, tanto em humanos quanto em animais .O cromo

potencializa a ação da insulina in vivo in vitro Mertz recentemente

resumiu os resultados de 15 estudos controlados nos quais os

indivíduos com resistência a insulina receberam suplementos de

Compostos de Cr, Em 12 desses estudos , a suplementação melhora a

eficiência da insulina ou teve efeitos benéficos no perfil dos lipídeos

sanguíneos. As razões da falta de resposta nos outros 3 estudos são

incertos , no entanto, essa deficiência não é a única causa que ajuda na

tolerância a glicose. Ao cromo também atribuem- se funções em

menor grau o metabolismo proteico e lipídico. Sua participação no

metabolismo de carboidratos relaciona-se mais especificamente, ao

estimulo da captação de glicose pelas células de tecido alvo. Este

metal, portanto age sob a forma de um complexo orgânico de baixo

peso molecular denominado “fator de tolerância a glicose”(GTF)

formado por Cr 3 , ácido niciotinico, glicina, cisteina e ácido

glutâmico. O estudo desse complexo teve inicio em 1929, quando se

conseguiu isolar o GTF.

Segundo Yamamoto et al – o estímulo à ação da insulina é dependente

do conteúdo de cromo na cromodulina . A cromodulina favorece a

sensibilidade à insulina por estimular a atividade tirosina quinase do

receptor insulínico na membrana plasmática.

Esta bem esclarecido, que em resposta a um aumento da glicemia, a

insulina é rapidamente secretada para circulação e liga – se na

subunidade de seu receptor, localizada na face externa da membrana

plasmática, o que provoca uma alteração conformacional que resulta

na autofosforilação dos resíduos de tirosina na subunidade & ,

localizada na face interna da membrana.

O modelo proposto para explicar a ação da cromodulina como parte

dos sitema de auto –amplificação de sinalização da insulina sugere que

a cromodulina é estocada na forma apo no citosol e núcleo das

células sensíveis à insulina. O aumento da insulina circulante provoca

duas situações concomintantes : Maior mobilização do cromo para

células alvos, mediada principalmente pela transferrina : (e) (II)

mobilização de receptores de transferrinas a partir de vesículas

intracelulares para se fundirem com a membrana . Sendo assim, a

transferrina saturada com cromo liga-se a seus respectivos receptores

e o complexo formado é internalizado por endocitose. No espaço

intravesicular o PH ácido promove a digestão deste complexo e a

liberação do cromo para o citosol. Quatro íons de Cr+3 unem-se a

apocromodulina tornando-a ativa sob a forma de cromodulina, que por

sua vez liga-se ao sitio ativo no recptor insulínico, completando a

ativação do mesmo e ampliando o sinal de insulina.

Além de sua atuação principal sobre o carboidrato , outros autores

também concordam com o cromo na participação do metabolismo

proteico estimulando a captação de aminoácidos pelas células , uma

vez que está diretamente ligado a atividade insulínica. Como também

na participação de lipídios , no qual parece estar relacionado com o

aumento das concentrações de lipoproteínas de alta densidade (HDL )

E a redução do colesterol total e de lipoproteína de baixa densidade

(LDL) e de muito baixa densidade (VLDL), por meio do aumento da

atividade da enzima lipase de lipoproteínas em indivíduos com

dislipidemias. A diminuição da concentração plasmática de colesterol

induzida pelo cromo está relacionada ao fato desse mineral promover a

inibição da enzima hepática hidroximetilglutaril Coa redutase. Como

ainda não está demonstrado bioquimicamente os mecanismos de ação

do cromo, sinais de deficiências em roedores incluem diminuição da

tolerância a glicose, diabetes , hipocolesterolemia e triacilglicerol.

Além disso , pacientes com intolerância glicose, diabetes melito,

hipocolesterolemia, e idosos costumam apresentar baixa concentração

sérica de cromo. Isto demonstra que o cromo, além de estar ligado ao

metabolismo do carboidrato , interfere no metabolismo proteico e

lipídico, sendo importante para o controle de doenças crônicas cada

vez mais presentes na população.

- Papel do Cromo no Exercício Físico

Durante o exercício o cromo é mobilizado de seus estoques

orgânicos para elevar a captação de glicose pela célula do musculo.

Mas sua secreção é muito maior na presença da insulina. O aumento

da concentração de glicose sanguínea induzida pela alimentação

estimula a secreção de insulina que , por sua vez , provoca maior

liberação de cromo liberação de cromo. O cromo em excesso no

sangue não pode ser reabsorvido pelos rins, sendo excretado na urina.

É normal observar cromo na urina após grande ingestão de

carboidratos.

A concentração plasmática de cromo aumenta durante exercícios

aeróbicos prolongados e mantém-se elevada duas horas após o término

da atividade. Tanto efeito extenuante ou crônico do exercício físico

provocam maior excreção de cromo pela urina nos dias de prática

esportista.

As perdas urinárias de cromo não são recuperadas rapidamente, em

função da absorção intestinal deste mineral não ser suficiente para

suprir o cromo perdido. Exercícios aeróbicos e treinamento de força

aumentam a absorção de cromo intestinal, mas a perda urinaria ainda é

prioritária resultando em balanço negativo de cromo. Diante disso , é

fato que atletas possam apresentar deficiência de cromo com maior

facilidade que indivíduos sedentários ou moderadamente ativos.

O objetivo de se sugerir o cromo como suplemento alimentar, voltado

para o esportista , não decorre apenas da preocupação da ocorrência

da deficiência orgânica, mas principalmente porque o cromo pode

favorecer a via anabólica por meio do aumento da sensibilidade , que

por sua vez , estimula a captação de aminoácidos e, consequentemen-

te a síntese proteica, aumentando a resposta metabólica adaptativa

decorrente do próprio treinamento. Este fato pode acarretar aumento

corporal magro devido ao ganho de massa muscular. Existe ainda uma

provável expeculação de um efeito lipolítico causado pelo cromo, a

suplementação de cromo pode auxiliar no controle da glicemia de

indivíduos diabéticos engajados em atividade física.

A organização de saúde (OMS) não estabeleceu um valor seguro

exceto para a ingestão de cromo, mas relata que dosagens de 200

mcg/dia além da dieta habitual pode favorecer o controle glicêmico e

melhorar o perfil lipídico. Dessa forma não se conhece efeitos

colaterais da elevada ingestão de cromo alcançando até 800mcg/dia,

bem como sua toxidade. No entanto , parece que dosagens entre

200mcg/dia e 800mcg/dia em curto espaço de tempo não produzem

efeitos positivos no que se refere a perda de massa gorda e ganho de

massa magra. Efeitos relacionados à sensibilidade à insulina são

desencadeado com doses equivalentes 1000mcg/dia, o que representa

13mcg/kg de massa corporal. Cabe ressaltar que o exercício associado

à suplementação de cromo no intuito de melhorar o controle glicêmico

pode diminuir a ingestão desse mineral .

É fato que a pratica de exercícios físico diminui a glicemia e a

insulinemia em indivíduos com resistência periférica à insulina. Esses

efeitos podem ser observado até em uma única sessão de exercício,

podendo perdurar por varias horas até o término da atividade e ainda

serem incorporados de forma crônica com a pratica regular de

exercício. A concentração de cromo se mantém aumentada após o

exercício demonstrando mais uma vez , sua ligação com a função da

insulina.

Com a atividade física a contração muscular aumenta a

translocação de GLUT 4 independentemente da presença de insulina.

O que se supões nos dias de hoje para explicar este fato é a do

aumento intracelular de cálcio. A liberação de cálcio das cisternas do

retículo endoplasmático liso, no momento da despolarização ,

necessária à interação dos miofilamentos de actina e miosina, também

atua como mediador do transporte de glicose. Uma das bases desta

hipótese é a observação do aumento do transporte de glicose , que se

correlaciona com frequência da contração e não com a duração ou

tensão do movimento. O aumento do cálcio no citoplasma pode iniciar

ou facilitar a ativação de moléculas ou de proteínas envolvidas em

cascatas de sinalização intracelulares, as quais promovem os efeitos

imediatos.

A combinação de insulina e exercício resulta em efeitos aditivos

em relação ao transporte de glicose associado ao recrutamento dos

transportador de glut 4 para a membrana plasmática, o que confirma

que um mecanismo responde ao exercício e outro que responde à

insulina. Uma das justificativas para essas hipóteses seria a capacidade

da insulina e não do exercício – em provocar uma redistribuição de

RAB 4 , uma proteína transportadora de GTP ( GTP – binding –

protein ) que está implicada na regulação de GLUT 4 em células

adiposas.

Desta forma, a insulina e o exercício atuando em pools diferentes, o

resultado seria o mesmo – translocar GLUT 4 - , e este efeito pode ser

potencializado ou não, na presença dos dois. Pouco ainda se conhece

sobre os efeitos do cromo e do exercício físico ligados a sensibilidade

a insulina.

Segundo Gomes Tirapegui (2004) a população alvo dos estudos

sobre cromo e composição corporal geralmente é a de atletas ou

praticantes de atividade de força que buscam potencializar o ganho de

massa muscular e diminuir o conteúdo de gordura corporal. Análises

de composição corporal , com métodos mais precisos como DEXA e

pesagem hidrostática, com praticantes de atividade de força, vem

demonstrando que a suplementação de 200mcg de cromo não promove

aumento de massa muscular significativo em treinamento de

resistência por períodos mais prolongados (12 a 24 semanas)

associados a dosagens maiores de cromo (400mcg/dia) os atletas

apresentam alterações significativas de composição corporal em

redução de massa gorda da ordem de 5% . Esse fato pode indicar que

os efeitos sobre composição corporal atribuídos ao cromo podem

ocorrer, porém necessitam de longos períodos e doses maiores a

comumente descritas, associado também a um volume maior de

treinamento. Outra população estudada é a constituída por indivíduos

que apresentam sobrepeso e obesidade, a suplementação isolada de

cromo parece não provocar alterações significativas de composição

corporal, porém associada à pratica de exercícios regulares ,

demonstra redução de peso, o que pode indicar apenas de atividade

física. Contudo , o efeito mais benéfico da suplementação com cromo

está relacionado aos fatores de risco de desenvolvimento de doenças

cardiovasculares e diabetes, que estão associados a obesidade. Uma

vez que o cromo atua aumentando a sensibilidade dos receptores

celulares de insulina, este mineral pode favorecer a homeostase de

indivíduos diabéticos não insulino dependentes. A deficiência de

cromo parece provocar quadros de intolerância à glicose, assim como

sua maior disponibilidade aumenta a sensibilidade à insulina e diminui

a concentração de lipoproteínas de baixa intensidade na circulação ,

favorecendo o controle do diabetes tipo 2.

Cautelas relacionadas à suplementação com cromo.

Ocr+3 não é a forma mais tóxica ao organismo quando ingerida com

dosagens extremamente elevadas. No entanto , os graves problemas

relacionados a intoxicação com cromo se referem ao Cr+6 , que

normalmente, é inalado em ambientes industriais e pode causar

ulceração do septo nasal, inflamação da mucosa nasal, broquite

crônica e enfisema. Uma possível contra indicação de altas doses de

Cr+3 para o organismo refere-se ao prejuízo no estado nutricional

relativo ao ferro, devido ao fato de o cromo competir com o ferro,

mas poucos estudos foram realizados no intuito de verificar essa

condição. Mas poucos estudos foram realizados para verificar esa

condição e não existem evidencias cientificas significativas e que essa

condição realmente ocorra. Além disso , o cromo é transportado pela

albumina, globulina, e possivelmente lipoprotienas disponibilizando os

sítios de ligação da transferrina para o ferro quando a demanda deste

último for maior. A partir de 21 estudos clínicos randomizados

descritos em uma recente metanalise, nos quais indivíduos saudáveis e

pacientes diabéticos tipo 2 receberam entre 10,8 a 1000mcg de cromo

por dia durante 28 dias a 16 meses, não foi observada qualquer

evidência de efeito tóxico decorrente da suplementação de cromo.

Entretanto , outros estudos tem relatado efeitos prejudiciais da

suplementação com cromo, tais como distúrbios do sono, alterações

do humor, dores de cabeça, aumento da excreção de minerais traços e

alteração do metabolismo do ferro. Em um estudo foi observado que a

suplementação com cromo ( cloreto de cromo ou picolinato de cromo)

durante oito semanas resultou em diminuição significativa de

resistência a insulina.

Conclusões : Estudos realizados com indivíduos não diabéticos não

demonstram associação entre a ingestão de cromo e as concentrações

de glicose e insulina.

Além disso , a maior parte dos estudos com pacientes diabéticos tipo 2

e a suplementação com cromo é inconclusiva, em relação a redução da

glicemia e insulinemia. A deficiência de cromo parece provocar

quadros de intolerância à glicose , assim como sua maior

disponibilidade aumenta a sensibilidade à isnulina e diminui a

concentração de lipoproteínas de baixa densidade na circulação

favorecendo o controle do diabetes tipo 2.

Tanto o exercício físico quanto a ingestão de açúcares podem

aumentar a excreção urinária de cromo. Esses fatos levam a uma

deficiência de cromo , e se forem atletas são capazes de aumentar a

eficiência ou a retenção de cromo no organismo. Cabe ressaltar que

não existem evidências cientificas para concluir que a suplementação

com cromo altere significativamente a composição corporal .A

suplementação com cromo, possivelmente, atua como fator adicional

ao exercício físico , a melhora dos quadros de resistência a insulina.

Mas ainda poucos estudos específicos se encontram na literatura que

avaliam a ação conjunta do exercício físico e da suplementação de

cromo sobre a sensibilidade à insulina.

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