IONÁ ZALCMAN ZIMBERG INFLUÊNCIA DA RESTRIÇÃO AGUDA DE SONO NO CONTROLE NEUROENDÓCRINO DA INGESTÃO ALIMENTAR E METABOLISMO DE INDIVÍDUOS OBESOS

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1 IONÁ ZALCMAN ZIMBERG INFLUÊNCIA DA RESTRIÇÃO AGUDA DE SONO NO CONTROLE NEUROENDÓCRINO DA INGESTÃO ALIMENTAR E METABOLISMO DE INDIVÍDUOS OBESOS Tese apresentada à Universidade Federal de São Paulo - Escola Paulista de Medicina, para a obtenção do Título de Doutor em Ciências. São Paulo 212

2 IONÁ ZALCMAN ZIMBERG INFLUÊNCIA DA RESTRIÇÃO AGUDA DE SONO NO CONTROLE NEUROENDÓCRINO DA INGESTÃO ALIMENTAR E METABOLISMO DE INDIVÍDUOS OBESOS Tese apresentada à Universidade Federal de São Paulo - Escola Paulista de Medicina, para a obtenção do Título de Doutor em Ciências. Orientador: Prof. Dr. Marco Túlio de Mello São Paulo 212

3 Zimberg, Ioná Zalcman Influência da restrição aguda de sono no controle neuroendócrino da ingestão alimentar e metabolismo de indivíduos obesos. / Ioná Zalcman Zimberg São Paulo, 212. xv, 127p. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de São Paulo. Escola Paulista de Medicina. Programa de Pós-graduação em Psicobiologia. Título em inglês: Influence of obesity in neuroendocrine and metabolic alterations of acute sleep restriction. 1.Sono. 2.Obesidade. 3.Comportamento alimentar. 4.Inflamação. 5.Perfil lipídico.

4 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO ESCOLA PAULISTA DE MEDICINA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PSICOBIOLOGIA Chefe do Departamento de Psicobiologia: Profa. Dra. Maria Lucia Oliveira de Souza Formigoni Coordenador do Programa de Pós-graduação em Psicobiologia: Profa. Dra. Vânia D Almeida iii

5 IONÁ ZALCMAN ZIMBERG INFLUÊNCIA DA RESTRIÇÃO AGUDA DE SONO NO CONTROLE NEUROENDÓCRINO DA INGESTÃO ALIMENTAR E METABOLISMO DE INDIVÍDUOS OBESOS Presidente da Banca: Prof. Dr. Marco Túlio de Mello BANCA EXAMINADORA Profa. Dra. Cibele Aparecida Crispim Profa. Dra. Vânia D Almeida Prof. Dr. Fábio Santos Lira Prof. Dr. Luciano Drager Suplentes: Profa. Dra. Ana Raimunda Dâmaso Profa. Dra. Sandra Maria Lima Ribeiro iv

6 Esta tese foi realizada no Departamento de Psicobiologia da Universidade Federal de São Paulo Escola Paulista de Medicina, com o apoio financeiro da Associação Fundo de Incentivo à Pesquisa (AFIP) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), sob os processos nº 28/9565-2, nº 29/ (Auxílio à Pesquisa) e nº 98/ (CEPID). v

7 DEDICATÓRIA À minha querida filha Lia, que me acompanhou em várias etapas desse projeto, seja dentro ou fora da barriga. A cada sorriso minhas energias eram renovadas e meu coração inundado de amor. Ao meu querido marido Beny, seu amor, paciência e compreensão foram essenciais para realização desse projeto. Não foi fácil aguentar quatro anos de muita dedicação e as muitas noites dormidas no laboratório. Você ainda é meu maior estudo de caso! vi

8 AGRADECIMENTOS À minha família, meus pais Moris e Nadia, meus irmãos e cunhadas Natan, Tati, André, Vivi e Noemy, minha sogra Syma, meus avós Julio e Aida e sobrinhos Felipe, Bruno, Gisele e Julia. Obrigada pela força, interesse e por compreenderem os diversos momentos de ausência. Ao meu orientador Prof. Dr. Marco Túlio de Mello, gostaria de agradecer a eterna paciência, respeito, confiança, amizade, atenção e apoio desde meu início no CEPE. Obrigada pela demonstração de profissionalismo, dedicação, justiça e por estimular-me a continuar na área de pesquisa! À Prof. Dra. Ana Damaso por sua valorosa contribuição. Seus conselhos, sugestões e sua disponibilidade foram imprescindíveis! Ao professor Sérgio Tufik, que possibilitou a realização deste trabalho e que tanto incentiva a produção cientifica; À Mariana Del Re, meu braço direito e esquerdo, que incondicionalmente esteve disposta a ajudar, aprender e realizar; À Aline Millani Carneiro, sua ajuda e parceria foram fundamentais para realização deste projeto; À Thaiene Campos, que topou desde o início participar do projeto, tendo uma contribuição muito valiosa; À Helton de Sá Souza e Luciana Caxa, que não pouparam finais de semana para ajudar na coleta de dados, sempre com bom humor e alegria! Aos meus queridos amigos da casinha do Túlio: Murilo Dátillo, Camila Mello, Andrea Maculano, Marcos Monico Neto, Cleide Lopes, Amaury Barreto, Daniel Cavagnolli, Ernani Rutter, Rita Boscolo, Giselle Passos, Marcos Santana, Andressa da Silva, Patricia Rzezak, Carol Ackel, Sandra de Queiroz, Valdir Lemos, Carol Vicaria, Alexandre Abilio, Priscila Sanches, Aline de Piano, June Carnier, Flávia Corgosinho, Raquel Munhoz, Deborah Masquio, Francieli Ruiz, vii

9 Vladimir Modolo, Juliana Prado, Ricardo Cassilhas, Ronaldo Santos, Hanna Karen Antunes, Valter Viana e Viviane Grassmann. Obrigada pelo carinho, amizade, companheirismo, apoio e por propiciarem um ambiente maravilhoso de trabalho; À querida Glorinha, por seu constante apoio, incentivo, carinho e atenção; e a Maria, sempre muito prestativa e com seus deliciosos cafezinhos; Aos queridos amigos do 9º andar: Luciana Ortega, Giuliano Celms, Cley Santana, Dilma e Eduardo Alves, muito obrigada por sua disponibilidade (inclusive aos finais de semana!), ajuda, confiança e carinho; Aos queridos amigos do CEMSA: Renata Koyama, Cristiane Westin, Silvio Fernandes Jr, Amanda Saba, Adriana Carvalho, Fernanda Narciso, Leandro Antonietti, Antonia Cosme, Esmirna Dias, Lilian Silva, Natalia Luz, Luciana Oliveira, Alexandre Paulino, Andre Ito, Rodrigo Silva, Livia Mendes; pelo apoio, interesse e amizade; Aos voluntários que prontamente contribuíram para execução deste projeto, com sua boa vontade, disponibilidade e bom humor constante; Ao Ivan e Aéllio, pelo apoio constante durante a coleta de dados e por terem cuidado das amostras; À querida Magda Bignotto da AFIP, pelo apoio durante todo o estudo; À Maria Cristina, Márcia, Sheila e Jessica da AFIP, pelo apoio nas análises bioquímicas; À Rosani e Ivete do Laboratório Central Do Hospital São Paulo, pela paciência, apoio e profissionalismo; À FAPESP, AFIP e ao CEMSA, pelo apoio financeiro. viii

10 SUMÁRIO DEDICATÓRIA... AGRADECIMENTOS... LISTA DE TABELAS... LISTA DE QUADROS... LISTA DE FIGURAS... LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS... RESUMO... vi vii xi xii xiii xiv xv 1 INTRODUÇÃO REVISÃO DA LITERATURA Obesidade Sono Restrição de sono e obesidade Alteração do metabolismo energético OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivos Específicos HIPÓTESE MÉTODOS Amostra Métodos Análise estatística RESULTADOS Seleção de voluntários Características basais Efeito da restrição de sono na massa corporal Efeito da restrição de sono no metabolismo basal Efeito da restrição de sono nos parâmetros polissonográficos Efeito da restrição de sono nos parâmetros bioquímicos... 5 ix

11 7 DISCUSSÃO CONCLUSÕES LIMITAÇÕES DO ESTUDO ANEXOS REFERÊNCIAS Abstract Apêndice Literatura consultada x

12 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Tabela 2. Tabela 3. Tabela 4. Tabela 5. Tabela 6. Tabela 7. Características antropométricas e de sono de acordo com o grupo de estudo Comparação da massa corporal (MC) por grupo conforme a condição de sono Efeito da restrição de sono no padrão de sono de acordo com a noite e grupo estudado Efeito da restrição de sono nas concentrações glicídicas basais... 5 Efeito da restrição de sono nas concentrações lipídicas basais Efeito da restrição de sono nas concentrações inflamatórias e de cortisol basais Efeito da restrição de sono nas concentrações basais dos neuropeptídeos associados ao controle do comportamento alimentar xi

13 LISTA DE QUADROS Quadro 1. Classificação do IMC Quadro 2. Classificação do percentual de gordura obtido na pletismografia para homens Quadro 3. Parâmetros de normalidade das variáveis obtidas na polissonografia Quadro 4. Classificação da Escala de Sonolência de Epworth Quadro 5. Classificação do cronotipo Quadro 6. Quadro resumitivo dos resultados bioquímicos xii

14 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Mecanismos pelos quais o débito de sono pode levar a obesidade... 1 Figura 2. Alterações metabólicas causadas pelo débito de sono Figura 3. Fluxograma seleção dos voluntários Figura 4. Análise da taxa metabólica basal (TMB) por grupo conforme a condição de sono Figura 5. Perfil glicídico de 24 horas nas condições de sono e grupos estudados.. 51 Figura 6. Efeito da restrição de sono na resposta glicídica pós-prandial Figura 7. Perfil lipídico de 24 horas nas condições de sono e grupos estudados Figura 8. Efeito da restrição de sono na resposta lipídica pós-prandial Figura 9. Perfil inflamatório e de cortisol de 24 horas nas condições de sono e grupos estudados Figura 1. Efeito da restrição de sono na resposta inflamatória e de cortisol pósprandial Figura 11. Perfil de 24 horas dos neuropeptídeos associados ao controle do comportamento alimentar nas condições de sono e grupos estudados Figura 12. Efeito da restrição de sono na resposta pós-prandial dos neuropeptídeos associados ao controle do comportamento alimentar xiii

15 LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ACTH AMPK CETP DM2 DP EP GET GH GHS-R HPA IAH Hormônio Adrenocorticotrópico Proteína quinase ativada por AMP Proteína de transferência de éster de colesterol Diabetes Mellitus do Tipo II Desvio Padrão da Média Erro Padrão da Média Gasto energético diário total Hormônio do Crescimento Receptor Secretagogo de GH Hipotálamo-pituitária-adrenal Índice de apnéia e hipopnéia IL-6 Interleucina 6 IMC LCAT LPL NEFA NPY NSQ PCR SNC PYY SOL TMB TNF-α WASO Índice de Massa Corporal Lecitina:colesterol aciltransferase Lipase de lipoproteína Ácidos graxos livres não esterificados Neuropeptídeo Y Núcleo Supraquiasmático Proteína C reativa Sistema Nervoso Central Peptide YY Sono de ondas lentas Taxa metabólica basal Fator de necrose tumoral alfa Tempo acordado após o início do sono xiv

16 RESUMO Objetivo: O presente estudo teve como objetivo analisar as respostas neuroendócrinas, metabólicas e polissonográficas de indivíduos obesos e eutróficos submetidos à restrição do início e final do sono. Métodos: Quinze adultos jovens saudáveis (26,63±2,68 anos) do sexo masculino, sendo 7 obesos (IMC: 33,43±2,84) e 8 com peso normal (IMC: 22,22±2,54), participaram de 3 condições de sono crossover randomizadas com 3 noites de duração, sendo: sono normal (sono: 23-7h), restrição do início do sono (RIS) (sono: 3-7h) e restrição do final do sono (RFS) (sono: 23-3h). Em cada condição, os voluntários permaneceram 4 dias no laboratório. Durante a permanência no laboratório, foram oferecidas 3 refeições normocalóricas ao longo do dia. No terceiro dia de cada condição, a partir das 7: horas, foram iniciadas as coletas de sangue, que se repetiram a cada 1 hora durante 24 horas. Foram analisadas as concentrações de glicose, insulina, peptídeo C, colesterol total e frações, triacilglicerol, ácidos graxos livres não-esterificados (NEFA), cortisol, adiponectina, TNF-α, IL-6, proteína C reativa, leptina, grelina total e grelina acilada. No quarto dia, às 7: horas foi realizada a medida da taxa metabólica basal. Resultados: No grupo obesidade foram verificadas as seguintes modificações estatisticamente significantes: aumento da concentração de cortisol no período da noite e redução de manhã apenas na RFS, aumento da concentração de leptina ao longo das 24 horas da RIS e no período da manhã da RFS. No grupo peso normal foram observadas as seguintes modificações estatisticamente significantes: redução da tolerância à glicose noturna em conjunto com a elevação da concentração de insulina e peptídeo C em resposta ao café da manhã na RFS, aumento das concentrações de IL-6 no período da noite na RIS e ao longo das 24 horas na RFS, redução das concentrações de grelina total na RIS e RFS e da grelina acilada na RFS. Em ambos os grupos foram verificadas as seguintes modificações estatisticamente significantes: redução das concentrações de colesterol total e frações, triacilglicerol e NEFA na RIS e RFS, redução das concentrações de TNF-α no período da noite na RIS e RFS e aumento da concentração de adiponectina na RIS. Verificou-se que a taxa metabólica basal aumentou significantemente na condição de RFS do grupo obesidade. Conclusão: A restrição de sono por três noites levou a modificações neuroendócrinas e metabólicas distintas entre os grupos avaliados mas que sugerem prejuízo no metabolismo glicídico e lipídico, inflamação e alteração dos neuropeptídeos associados ao controle do comportamento alimentar, que poderia predispor a resistência à insulina e doenças cardiometabólicas. Esses dados contribuem para o aprofundamento das múltiplas vias metabólicas que ligam a restrição de sono à obesidade. xv

17 1 INTRODUÇÃO

18 Introdução 2 Ao longo da última década diversos estudos epidemiológicos e laboratoriais têm demonstrado uma associação entre a obesidade e a curta duração do sono, sugerindo que o encurtamento do sono possui um importante fator de contribuição para o aumento da prevalência de obesidade. (1-5) Embora os mecanismos que esclareçam essas associações não estejam totalmente elucidados, sabe-se que alterações no padrão e eficiência do sono, decorrentes de mudanças nos horários de vigília-sono, podem influenciar o apetite, a saciedade (6), a ingestão alimentar (7,8) e o balanço energético (6,9) e, consequentemente, podem ter importantes implicações para o aumento na prevalência da obesidade. (1-13) Diante do crescente interesse por esse tema, diversos estudos têm buscado nos últimos anos aprofundar os conhecimentos sobre a relação restrição de sono e obesidade. A maior parte dos estudos tem sido realizada em laboratório com protocolos de restrição moderada de sono, fragmentação do sono ou restrição seletiva do sono, em pequenas amostras de homens saudáveis com peso normal (6,9,1,14-19), ou são estudos epidemiológicos transversais (3,5,2-27), com grandes amostras, de diferentes idades, etnias, níveis educacionais, renda e estado civil. Diversos estudos em laboratório têm demonstrado que a restrição de sono afeta os hormônios envolvidos na regulação do balanço energético, de forma consistente com o ganho de massa corporal (6,9,28-3), no entanto, até o momento, nenhum estudo em laboratório examinou o impacto da restrição de sono experimental sobre a regulação neuroendócrina do balanço energético e metabolismo de indivíduos obesos. Poucos estudos epidemiológicos exploraram este aspecto. Vorona et al. (3) em um estudo com mais de 1 pessoas, verificaram que os pacientes obesos (IMC = 3 39 kg/m 2 ) tinham em média um tempo total de sono menor do que não obesos (IMC < 3 kg/m 2 ), mesmo quando ajustado para distúrbios de sono como insônia ou apnéia do sono. Por outro lado, Vgontzas et al. (2) em um estudo com uma ampla amostra de 13 homens e mulheres verificaram que a

19 Introdução 3 duração autorreportada do sono não diferia entre indivíduos obesos e não obesos sem distúrbios de sono. A curta duração do sono foi significativamente mais elevada quando comparados indivíduos obesos com distúrbios subjetivos de sono e indivíduos não obesos sem distúrbios subjetivos de sono. Diversas evidências da literatura indicam que a resposta metabólica à restrição de sono em indivíduos obesos pode ser diferente de indivíduos com peso normal. Além disso, diante da diversidade de protocolos de restrição de sono publicados na literatura, é plausível supor que o horário da noite em que a restrição de sono ocorre pode influenciar nas respostas metabólicas apresentadas.

20 2 REVISÃO DA LITERATURA

21 Revisão da Literatura Obesidade A prevalência mundial da obesidade vem crescendo rapidamente, representando hoje um dos problemas contemporâneos de saúde mais importantes de todos os tempos. (31) Em 28, estimativas da Organização Mundial da Saúde apontavam para a existência de mais de 1,5 bilhão de adultos com excesso de peso e mais de 2 milhões de homens e 3 milhões de mulheres com obesidade. (32) No Brasil, em um levantamento realizado pelo Ministério da Saúde entre os anos de 28 e 29, foi verificada uma prevalência de aproximadamente 46% de excesso de peso na população brasileira, sendo que destes, 14% eram obesos. (33,34) A obesidade é uma doença crônica, que envolve fatores sociais, comportamentais, ambientais, culturais, psicológicos, metabólicos e genéticos. Caracteriza-se pelo acúmulo de gordura corporal resultante do desequilíbrio energético prolongado, que pode ser causado pelo excesso de consumo de calorias e/ou inatividade física. (34) Atualmente, representa um risco substancial para o desenvolvimento de doenças crônicas graves, como diabetes tipo 2 (DM2), doenças cardiovasculares, hipertensão, acidentes vasculares cerebrais, esteatose hepática e certos tipos de câncer (35), principalmente devido ao acúmulo de gordura visceral e a resistência a ação da insulina decorrentes do excesso de tecido adiposo. (36) Define-se como obesidade o acúmulo excessivo de gordura corporal em tecidos periféricos, incluindo o tecido adiposo, o músculo e o fígado, causado por um desequilíbrio entre ingestão e gasto de energia. (37) Este fenótipo complexo ocorre pela interação entre genótipo e meio ambiente, ou seja, fatores sociais, comportamentais, culturais, metabólicos e genéticos. (38) O tecido adiposo é o principal reservatório energético do organismo. Os adipócitos são as únicas células especializadas no armazenamento de lipídios na forma de triacilglicerol em seu citoplasma, sem que isto seja nocivo para sua integridade funcional. Essas células possuem todas as enzimas e proteínas

22 Revisão da Literatura 6 reguladoras necessárias para sintetizar ácidos graxos (lipogênese) e estocar triacilglicerol em períodos em que a oferta de energia é abundante, e para mobilizá-los pela lipólise quando há déficit calórico. A regulação desses processos ocorre por meio de nutrientes e sinais aferentes dos sistemas neurais e hormonais, e depende das necessidades energéticas do indivíduo. (39) Pesquisas sobre o controle neuroendócrino do metabolismo energético identificaram os peptídeos leptina e insulina como os dois maiores sinalizadores de adiposidade que informam ao cérebro a quantidade de energia corporal armazenada. (4) A leptina e a insulina são hormônios secretados em proporção à massa (41 42) adiposa e atuam perifericamente, estimulando o catabolismo. No SNC, a insulina e a leptina interagem com receptores hipotalâmicos, favorecendo a saciedade. Indivíduos obesos têm maiores concentrações séricas destes hormônios e apresentam resistência à sua ação. Os peptídeos intestinais, combinados a outros sinais, podem estimular (grelina e orexina) ou inibir (colecistocinina, leptina e oximodulina) a ingestão alimentar. Todos atuam nos centros hipotalâmicos, que são os grandes responsáveis pelo comportamento alimentar. (43) A maioria dos individuos obesos apresenta concentração de grelina inferior ao encontrado em indivíduos eutroficos, demonstrando uma associação negativa deste peptidio com a massa corporal. (44) O tecido adiposo de indivíduos obesos contém um grande número de macrófagos, que por sua vez são uma fonte adicional de mediadores solúveis no tecido adiposo. Os macrógrafos presentes e ativos no tecido adiposo, em associação com os adipócitos e outros tipos de células, podem continuar um ciclo vicioso de recrutamento de macrófagos e produção de citocinas pró-inflamatórias (como IL-6 e TNF-α). (45) A infiltração de macrófagos aumenta proporcionalmente em relação ao aumento da massa corporal e hipertrofia dos adipócitos, tendo uma importante contribuição no aumento da atividade inflamatória na obesidade. (46)

23 Revisão da Literatura 7 Apesar das mudanças no balanço entre a ingestão e o gasto calórico serem claramente responsáveis pela atual epidemia de obesidade (34), ainda permanecem inconclusivos os fatores que podem levar a um balanço energético positivo. Nos últimos anos, um grande número de evidências da literatura tem demonstrado que o sono é um importante fator que altera ambos os lados da equação de balanço energético (consumo e gasto) predispondo à obesidade. (13) 2.2 Sono O sono dos seres humanos é um processo ativo que consiste em períodos alternantes entre duas fases, a fase REM (rapid eye movements) também chamada de sono paradoxal, e a fase NREM (non rapid eye movements). A fase NREM subdivide-se em estágios N1, N2 e N3, que representam progressivamente a profundidade do sono. O estagio N1 é a transição da vigília para o sono e representa 5% do total de sono. O estágio N2 representa de 45 a 55% do total de sono e possui dois grafoelementos característicos, o fuso do sono e o Complexo-K. O estágio N3, também chamado de sono de ondas lentas (SOL), representa até 23% do total de sono. (47) Durante o sono NREM observa-se a diminuição da atividade do sistema nervoso autônomo simpático e aumento do tônus parassimpático, quando comparados à vigília. (48) A fase REM do sono corresponde a 2-25% do total de sono, e é, principalmente, caracterizada por atonia muscular e movimentos oculares rápidos. (47) Durante esta fase ocorre instabilidade do sistema nervoso autônomo simpático e, no entanto, o tônus do sistema nervoso autônomo parassimpático é o mesmo do sono NREM. (48) Nos seres humanos, o sono REM alterna-se com o NREM em intervalos que variam dos 7 aos 11 minutos. Cada sequência REM-NREM forma um ciclo de sono que se alterna de 4 a 6 vezes durante a noite, dependendo do tempo total do sono. (49) O tempo ideal deste é relativo e varia de indivíduo para indivíduo, sendo a média geral da população de 7 a 8 horas.

24 Revisão da Literatura 8 Um ciclo normal de sono, geralmente, inicia-se após a vigília relaxada com o estágio N1, seguido do estágio N2 e, aproximadamente após 45 minutos do início do sono, ocorre gradualmente uma evolução para o estágio N3. Cerca de 45 minutos após estes eventos ocorre a superficialização do sono para o estágio N2 e, em seguida, o primeiro episódio de sono REM, o qual permanece por cerca de 2 a 5 minutos, delimitando o final do ciclo. (49) 2.3 Restrição de sono e obesidade A redução do tempo de sono tornou-se um hábito comum na atualidade, guiado pelas exigências e oportunidades da sociedade moderna. (9) Ao longo dos últimos 4 anos, a duração do tempo de sono relatado pela população norte-americana diminuiu de 1,5 a 2 horas por noite. Em 29, o levantamento conduzido pelo National Sleep Foundation demonstrou que os norte-americanos adultos dormem em média 6h:4min nos dias de semana e 7h:7min nos finais de semana, sendo que a média de sono em 196 era de 8h:3minutos (5) A proporção de adultos jovens com período de sono inferior a 7 horas por noite aumentou de 15,6% em 196 para 43% em 29. (5,51) No Brasil, foi descrita uma diminuição de aproximadamente,3 horas de sono entre 1987 e 27. (52,53) As pesquisas sobre o sono concentram-se principalmente nas consequências cognitivas da perda de sono e na crença de que o sono é fundamental para o cérebro. Entretanto, recentemente tem ocorrido uma mudança no foco de interesse sobre as consequências da perda de sono para outros órgãos e diversos sistemas fisiológicos. Estudos atuais têm demonstrado que o sono está associado à alteração de ambos os lados da balança energética no organismo (consumo e gasto energético). (1) Embora os mecanismos que esclareçam essas associações não estejam totalmente elucidados, sabe-se que as alterações no padrão e eficiência do sono decorrentes de alterações nos horários de vigília-sono podem alterar o

25 Revisão da Literatura 9 comportamento alimentar (6-8) e o balanço energético (6,9) e, consequentemente, poderiam ter importantes implicações para o aumento na prevalência da obesidade. (1-12) Nos últimos oito anos muita atenção tem sido dada para a relação duração do sono e a obesidade. Estudos epidemiológicos transversais têm confirmado a relação entre a curta duração do tempo de sono e o aumento do índice de massa corporal (IMC) tanto em crianças quanto em adultos, e estudos prospectivos tem verificado que a curta duração do sono tanto prediz o ganho de massa corporal quanto o aumento da incidência de obesidade ao longo do período de acompanhamento. (2-5,21-27,54-56) Diversos estudos epidemiológicos e laboratoriais de restrição parcial têm fornecido evidências crescentes de que a curta duração do sono resulta em mudanças metabólicas que podem contribuir para o desenvolvimento da obesidade, resistência à insulina, diabetes e doença cardiovascular. (4,6,13,16,19,25,57,58) Cappuccio et al. (59) demonstraram pela primeira vez em uma meta-análise que a cada redução de 1 hora de sono por dia ocorre o aumento de,35 kg/m 2 no IMC. Taheri (13) sugeriu algumas hipóteses sobre o mecanismo que relaciona a restrição de sono e a obesidade (Figura 1). Segundo o autor, um maior tempo acordado, além de promover alterações hormonais capazes de aumentar a ingestão calórica, pode possibilitar uma maior oportunidade para a ingestão alimentar, resultar em um maior cansaço, que tende a diminuir o nível de atividade física e o metabolismo basal.

26 Revisão da Literatura 1 Figura 1. Mecanismos pelos quais o débito de sono pode levar a obesidade. (Adaptado de Taheri (13) ) Com relação às repercussões metabólicas, é cadaa vez mais bem descrito que a restrição de sono pode levar a uma desregulação endócrina capaz de atuar sobre vários órgãos e tecidos do organismo (Figura 2).

27 Revisão da Literatura 11 Figura 2. Alterações metabólicas causadas pelo débito de sono. Restrição de sono leptina citocinas inflamatórias (IL- 6, TNF-α) tônus simpático GH grelina sensibilidade a insulina PYY cortisol catecolaminas fome saciedade Resistência à Insulina Ácidos Graxos Livres Proteína C-reativa Ganho de peso Obesidade (Adaptado de Zimberg et al. (6) )

28 Revisão da Literatura Alterações do metabolismo da glicose associados à restrição de sono Durante o período de sono, o metabolismo glicídico apresenta-se consideravelmente modificado em relação à vigília, ocorrendo mudanças tanto na resposta das células β-pancreáticas quanto na sensibilidade à insulina. (61) Estudos demonstram uma redução da tolerância glicídica com o passar do dia, sendo que a resposta da glicose sanguínea a glicose exógena é marcadamente maior a noite do que de manhã e a tolerância glicídica atinge seu mínimo no meio da noite. (62) A redução da tolerância glicídica a noite ocorre em parte devido à diminuição da sensibilidade à insulina concomitante com a redução da resposta secretória de insulina a elevação das concentrações de glicose. A diminuição da tolerância glicídica durante a noite é dependente da ocorrência de sono. Entretanto, diversos mecanismos intervêm para manter as concentrações de glicose estáveis durante uma noite normal de sono em jejum. (62) A utilização de glicose é maior durante a vigília, menor durante os estágios N2 e N3 do sono e em um nível intermediário durante o sono REM. (63) Na primeira metade da noite o metabolismo da glicose é mais lento, em parte devido à predominância de SOL que é associado a uma redução marcante da utilização de glicose pelo cérebro (64,65) e uma possível redução da utilização periférica de glicose. Estes efeitos são revertidos durante a segunda metade do sono, quando o sono REM é predominante e os despertares são mais prováveis de ocorrer. (1) Os efeitos sobre a modulação da regulação da glicose também podem ser observados quando o sono é realizado durante o dia. (66) Um estudo conduzido por Van Cauter et al. (66) avaliou o metabolismo glicídico de 11 indivíduos enquanto os mesmos dormiram 8 horas durante a noite, seguido de 28 horas de vigília e finalizado com mais 8 horas de sono durante o dia. O estudo foi acompanhado de constante infusão de glicose em todas as fases. Observou-se que, durante o sono noturno as concentrações de glicose e insulina aumentaram 31 e 6%, respectivamente, e retornaram aos valores basais pela manhã. A magnitude do aumento acima das concentrações

29 Revisão da Literatura 13 medidos de manhã foi em media 17% para a glicose e 49% para a secreção de insulina calculada. A insulina sérica não acompanhou a variação circadiana de secreção de insulina, indicando um aumento de aproximadamente 4% na liberação de insulina durante a noite. O sono diurno foi associado a um aumento de 16% nas concentrações de glicose, 55% na secreção de insulina e 39% da insulina sérica. Curiosamente, um único estudo que avaliou a tolerância ao longo de 24 horas em indivíduos obesos, demonstrou que o padrão glicídico é completamente oposto ao descrito anteriormente, sendo que com o passar do dia ocorre uma melhora da tolerância glicídica. (67) Em situações de restrição ou privação de sono, diversos estudos têm mostrado prejuízos importantes na tolerância a glicose. (19,61,68-7) Spiegel et al. (19) ao realizarem em 11 indivíduos jovens protocolos de restrição experimental de sono (4 horas de sono/ 6 noites) e de recuperação do sono (12 horas de sono/ 6 noites) verificaram que a tolerância a glicose foi menor na condição de débito de sono do que na condição totalmente descansada (p<,2). Os autores concluíram que a perda de sono teve um importante impacto no metabolismo glicídico e que pode aumentar a severidade dos problemas crônicos relacionados à idade. Mais trabalhos são necessários para que se esclareça qual o impacto no débito de sono em períodos prolongados. (61) Mander et al. (71) encontraram que indivíduos saudáveis de ambos os gêneros que tiveram seu sono encurtado por um período mínimo de 6 meses (<6,5h por noite) apresentaram uma resposta glicêmica na infusão de glicose intravenosa similar a indivíduos que dormiam mais tempo (7,5 e 8,5h), porém houve um aumento acentuado nas concentrações de insulina. Isso leva a crer que pode haver um mecanismo de adaptação metabólica quando o débito de sono se torna crônico, onde o prejuízo inicial na tolerância a glicose e na responsividade das células β-pancreáticas subsidie o desenvolvimento posterior de resistência à insulina. (61) Existem algumas justificativas para esse comportamento no metabolismo glicídico no débito de sono. Um hormônio que possui um papel

30 Revisão da Literatura 14 importante no comportamento glicêmico é cortisol, cujo ritmo de 24 horas é notavelmente robusto e persiste numa ampla variedade de condições patológicas. Porém, uma sutil anormalidade resultante de uma modesta elevação das concentrações de cortisol durante a noite está presente em idosos e adultos saudáveis privados de sono. (72-75) Em ambas as condições, existe a hipótese de que a elevação noturna das concentrações de cortisol reflete em um prejuízo na inibição do feedback do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HPA). (76) O cortisol possui um efeito imediato na secreção de insulina, resultando em uma inibição rápida de sua secreção sem mudanças nas concentrações de glicose. (77) Esse rápido efeito inibitório tem sido demonstrado em estudos tanto in vitro (78-83) quanto in vivo. (84-87) Um dos efeitos tardios do cortisol é o aparecimento de resistência à insulina, de 4 a 6 horas após a elevação do cortisol. (76) Esse aumento das concentrações noturnas de cortisol pode afetar adversamente a regulação de glicose durante a noite e no dia seguinte e, em longo prazo, pode contribuir para a diminuição na tolerância a glicose e sensibilidade à insulina relacionadas a idade, porém essa hipótese precisa ser melhor esclarecida. (76) Esta hipótese poderia inferir que uma elevação fisiológica do cortisol plasmático noturno, quando o eixo HPA é normalmente inibido, resultaria em efeitos metabólicos deletérios superiores a uma elevação similar durante a manhã, quando o eixo HPA está ativado ao máximo. (76) Uma lenta diminuição das concentrações de cortisol é consistente com mecanismos hipocampais alterados que controlam a regulação de feedback negativo do eixo HPA. (19) Em contrapartida, alguns estudos descartam a possibilidade de que as variações nas concentrações de cortisol que, normalmente ocorrem num período de 24 horas, possam contribuir para a variação diurna na tolerância à glicose, pois essa é maior pela manhã (quando as concentrações de cortisol estão elevadas) e menor na primeira parte da noite (quando as concentrações de cortisol estão reduzidas). (87,88)

31 Revisão da Literatura Alterações lipídicas associadas à restrição do sono Assim como o metabolismo glicídico, o metabolismo lipídico também possui importantes variações ao longo das 24 horas. As concentrações de triacilglicerol no sangue possuem uma variação circadiana (89) com valores máximos sendo observados por volta das 3:-4: horas e valores mínimos ao meio-dia. (89) Evidências recentes têm apontado que nesse período ocorre um prejuízo na tolerância lipídica (89-92) o que significa que o organismo possui uma menor habilidade em metabolizar os lipídeos séricos circulantes. Ainda não é totalmente esclarecido o porquê ocorre a intolerância lipídica no período da noite, mas sugere-se que o clearance de triacilglicerol da circulação ou a supressão da síntese e/ou secreção hepática de triacilglicerol estejam prejudicadas. Outra hipótese para a intolerância lipídica a noite pode ser causada pela enzima lipase de lipoproteína (LPL), a qual apresenta uma atividade reduzida durante o sono. Além disso, essa enzima sofre influência da insulina, e como ocorre a diminuição na sensibilidade à insulina durante o sono, isso afetaria os tecidos periféricos e a atividade da LPL. (93) Evidências na literatura indicam que em humanos as taxas de biossíntese de colesterol endógeno sofrem uma variação muito grande ao longo do dia (94-97) e aumentam no período da noite. A concentração de HDL-colesterol também possui uma variação circadiana, que é contrária aos triacilglicerol, alcançando valores mínimos aproximadamente às 4: horas e valores máximos ao meio-dia. (89) Miettinen (96) observou um aumento noturno nos precursores de colesterol, esqualeno e lanosterol, com valores máximos encontrados entre meianoite e 4:h. Parker et al. (97) observaram um aumento nas concentrações plasmáticas de mevalonato, um precursor da biossíntese de colesterol, durante o sono. A produção de mevalonato (98) é correlacionada com as taxas de produção de colesterol. (98-1) De acordo com a teoria lipogênese-lipolítica de Armstrong (11), os ritmos endógenos de nosso organismo normalmente são sincronizados para que

32 Revisão da Literatura 16 o consumo alimentar diário seja associado ao metabolismo glicídico e de depósito de gordura, e que o jejum noturno esteja associado ao metabolismo lipídico. Neste sentido, o metabolismo lipídico estaria mais ativado no período noturno e a oxidação lipídica para obtenção de energia seria preferencial nessa fase. (12) Uma série de estudos demonstrou que indivíduos com alterações no padrão habitual de sono possuem maiores níveis séricos de triacilglicerol (12,13-17) e colesterol (18,19) quando comparados a indivíduos que dormem adequadamente. Esses estudos postulam um possível papel do sono no metabolismo lipídico. No entanto, pouco se conhece sobre os efeitos da restrição de sono no metabolismo lipídico até o momento. Alguns estudos realizados em animais submetidos à privação de sono paradoxal e restrição de sono demonstram que estes tendem a apresentar redução das concentrações de VLDL-c e triacilglicerol (11,111) e colesterol total e LDL-c, mesmo com o aumento no consumo de dietas hiperlipídicas. (112) A redução do colesterol e triacilglicerol plasmáticos também foi descrita em homens saudáveis após 8 a 12 horas de privação de sono (113,114), o que no entanto não foi confirmado em estudos experimentais com restrição de sono em mulheres pós-menopausa (115) ou fragmentação do sono em adultos com elevado ou baixo nível de burnout. (116) A elevação das concentrações basais de ácidos graxos livres não esterificados (NEFA) foi descrita em voluntários jovens com peso normal após a restrição do sono. (117,118) Alterações inflamatórias associadas à restrição do sono O sistema imune possui modificações ao longo do dia de acordo com o ciclo sono-vigília. As células do sistema imune apresentam a concentração mais elevada no início da noite e mais baixa durante a manhã. (119). A concentração de citocinas, moléculas tais como fator de necrose tumoral (TNF) e Interleucina 6 (IL- 6) que agem como mensageiros químicos responsáveis pela ativação dos outros componentes do sistema imunológico, também apresenta-se mais elevado durante a noite. (12,121)

33 Revisão da Literatura 17 O acúmulo de dados da literatura sugere uma interação estreita entre o sono, os ritmos circadianos e a IL-6. As concentrações de IL-6 circulante mostram uma periodicidade com valores mais baixos durante o dia e mais elevados durante a noite. ( ) Dimitrov et al. (125) demonstraram que o sono aumenta as concentrações do receptor solúvel de IL-6. Outros estudos encontraram que os pacientes com distúrbios de sono apresentavam alteração nas concentrações circulantes de TNF-α e IL-6 (124,126) e que doses intravenosas de IL-6 exógena levaram a uma diminuição do SOL e sono REM. (127) Redwine et al. (121) mostraram que o início do sono foi associado com um aumento da concentração de IL-6 circulante, sendo que o valor máximo ocorreu 2,5 h após o início do sono. A concentração de IL-6 circulante distribuiu-se diferentemente entre os estágios do sono, exibindo elevação durante as fases de sono N1 e N2 e sono REM. A concentração de IL-6 foi semelhante entre a vigília e a fase N3 do sono. No entanto, a proteína c-reativa (PCR), uma molécula produzida pelo fígado em resposta ao sinal inflamatório induzido pelas citocinas (128) (também conhecida por ser uma proteína de fase aguda), não possui variação circadiana e tampouco durante o período de sono. (129) A resposta inflamatória é um tipo não-específico de resposta imune que tem a função de direcionar os componentes do sistema imune para um local da lesão ou infecção. Em muitos casos a inflamação é inibida após, por exemplo, uma infecção ser resolvida, entretanto, ela pode ser cronicamente ativada em resposta a uma doença, predisposição genética ou diversos outros fatores ainda pouco compreendidos. (13) Um fator que vem sendo estudado nos últimos anos é o débito de sono, o qual tem sido apontado como um fator capaz de provocar uma resposta pró-inflamatória por meio do aumento da secreção de citocinas. (124) Os estudos que têm examinado as mudanças no sistema inflamatório em resposta a restrição de sono são em maioria experimentais e em indivíduos que normalmente dormem aproximadamente oito horas por noite. Num dos primeiros estudos, Shearer et al. (131) verificaram que homens submetidos a apenas duas horas de sono duas vezes por dia (a tarde e a noite) por 4 dias não apresentaram aumento no IL-6, TNF-α e receptores de TNF-α. Haack et al. (132)

34 Revisão da Literatura 18 ao investigarem o efeito de 1 dias de restrição de sono de 4 horas por noite também não verificaram modificação de TNF-α e seu receptor solúvel tipo 1, porém foi verificado aumento de IL-6. Já Vgontzas et al. (133), em um estudo com redução de 2h de sono por noite por 7 noites, observaram aumento de TNF-α em homens saudáveis, mas não em mulheres, e aumento de IL-6 em ambos os gêneros. Meier-Ewert et al. (134) após realizarem um protocolo de restrição de sono de 4 horas por noite (centradas no meio do período habitual de sono) por 1 noites, verificaram que as concentrações de IL-6 e PCR também se elevaram. Van Leeuwen et al. (135) demonstraram que a restrição de 4 horas por noite por cinco noites aumentou as concentrações de IL-1 beta, IL-6, IL-17 e PCR ultrassensível. Irwin et al. (136) reportaram que a restrição de sono de 4 horas em uma noite aumentou as concentrações de RNA mensageiro de IL-6 e TNF-α nos monócitos. A adiponectina é um marcador anti-inflamatório relativamente novo que tem atraído interesse por suas propriedades anti-aterogênicas e antiinflamatórias (137) e está envolvido na regulação da sensibilidade à insulina e oxidação lipídica. (138,139) Alguns estudos apontam que a adiponectina não possui ritmicidade circadiana. (14,141) Estudos epidemiológicos e experimentais observaram pequena (5,142) ou nenhuma associação com o sono (14), mais especificamente com a redução do tempo de sono. Uma série de fatores deve ser considerada quando interpretados os dados associando a restrição de sono e a inflamação. Estes são particularmente importantes quando se considera estudos com amostras pequenas. Especificamente, há uma grande diferença individual nas concentrações basais de marcadores inflamatórios que estão associados com uma série de fatores, mesmo em indivíduos aparentemente saudáveis. Entre esses fatores podemos citar o estresse e nível de atividade antes da coleta de sangue, proximidade com as refeições, fumo, adiposidade e fatores metabólicos. (143) Ainda, podem ser consideradas as variações na sensibilidade e especificidade das amostras e efeito do uso de cateter. (144)

35 Revisão da Literatura 19 A elevação crônica da concentração sistêmica de citocinas e do tecido adiposo pode progredir para um quadro inflamatório de baixo grau, semelhante ao encontrado na obesidade. (133) Assim, postula-se que a ligação entre o encurtamento do sono e o desenvolvimento da obesidade e DM2 pode ter início diante da persistência de concentrações elevadas de citocinas. (1) Alterações do controle neuroendócrino da ingestão alimentar associadas à restrição do sono O apetite é regulado pela interação entre os sinais metabólicos, hormonais e mecanismos neurais. O núcleo arqueado do hipotálamo possui dois circuitos neuronais opostos que estimulam e inibem o apetite, sendo que vários sinais hormonais periféricos afetam estas regiões neuronais. Entre os sinais periféricos estão o hormônio adipocitário anorexígeno, leptina e o hormônio gástrico orexígeno, grelina. (145) A alteração nas concentrações de leptina e grelina é considerada um importante mecanismo capaz de alterar o padrão de ingestão alimentar e levar a desajustes nutricionais. Para Kalra et al. (146), a ritmicidade e sincronismo na secreção de leptina e grelina são importantes para o padrão diário de refeições. Estudos indicam que um padrão rítmico recíproco entre a leptina e a grelina estabelece a ritmicidade ao sistema neuropeptideo Y (NPY), que é o caminho final comum para a expressão de apetite no hipotálamo. Kalra et al. (147) mostraram que a leptina inibe tanto a secreção de grelina quanto o estímulo de alimentação pela grelina, indicando que a leptina desempenha o papel de comunicação de realimentação entre a periferia e o hipotálamo para a homeostase da massa corporal. Em condições normais, a concentração de leptina plasmática ao longo das 24 horas apresenta acentuado aumento noturno que é em parte dependente da ingestão alimentar. (148) No entanto, acredita-se que o sono por si só pode afetar a regulação de leptina, pois estudos demonstraram que uma elevação durante o sono persiste em indivíduos que receberam nutrição enteral continua

36 Revisão da Literatura 2 (para eliminar o impacto da ingestão alimentar). (149) Sinton et al. (15) demonstraram em animais que a leptina pode participar da regulação do sono, diminuindo sistematicamente o sono REM e estimulando profundamente o NREM. (15) O perfil de 24 horas da grelina plasmática também apresenta aumento no período da noite, o que em parte reflete uma resposta ao jantar. (1) No entanto, as concentrações de grelina espontaneamente diminuem na segunda metade do período de sono, apesar da manutenção da condição de jejum. (151) Evidências na literatura indicam de que a grelina também exerce um fator promotor do sono (152), induzindo o sono de ondas lentas e a secreção noturna de hormônio de crescimento (GH). (153) Ainda, demonstrou-se que o pico noturno de grelina diminui em indivíduos obesos e que durante o dia as concentrações plasmáticos de grelina aumentam antes das refeições. (154) É importante destacar que a grelina apresenta-se em duas isoformas: a acilada ou ativa e a não acilada ou inativa. (155) A grelina não acilada compreende mais de 9% do total de grelina circulante e estudos mostram que esta não é biologicamente inativa, pois possui algumas ações não endócrinas como efeito cardioprotetor e ações antiproliferativas. (156) Enquanto acilação da grelina, sob a ação da enzima grelina-o-acil-transferase, é essencial para o efeito orexígeno (157), a maioria dos estudos baseia-se na mensuração das concentrações séricas da grelina total, o que reflete principalmente as concentrações de grelina não acilada. Recentemente Spiegel et al. (158) em um estudo com coletas seriadas de sangue ao longo de 24 horas observaram que a elevação noturna das concentrações de grelina total foi acompanhada pelo aumento concomitante das concentrações de grelina acilada. Os autores verificaram uma razão grelina acilada/grelina não acilada menor durante o sono, sugerindo uma redução da atividade da enzima grelina-o-acil-transferase durante o sono, o que seria consistente com a redução do sinal orexígeno neste período. Evidências da atualidade têm postulado que indivíduos que dormem menos podem sofrer adaptações fisiológicas capazes de alterar o comportamento alimentar. (159) A redução do tempo total de sono está associada a dois

37 Revisão da Literatura 21 comportamentos endócrinos paralelos: a diminuição do hormônio anorexígeno leptina (5,9,58,16) e o aumento do hormônio orexígeno grelina (5,6,9,161), favorecendo assim o aumento da fome e ingestão alimentar. (6) Estudos realizados em laboratórios têm demonstrado que tanto a privação parcial crônica de sono (restrição de sono) (58) como a privação aguda (16) podem ocasionar diminuição nas concentrações séricas de leptina, indicando uma via inversa na relação leptina/sono. (5) Um estudo conduzido por Spiegel et al. (9) avaliou o padrão de secreção de leptina em 11 indivíduos do gênero masculino quando houve um encurtamento do tempo de sono (4 horas) durante seis noites. Os resultados demonstraram que o sono desempenha importante papel nessa regulação, uma vez que os valores médios e máximos de leptina diminuíram (-19 e -26%, respectivamente) durante a restrição de sono, quando comparados com os valores encontrados em indivíduos que dormiram normalmente (8 horas). Já Taheri et al. (5) observaram em um estudo longitudinal realizado com 124 voluntários que uma redução de 8 para 5 horas no período do sono foi associada à diminuição de 15,5% nas concentrações de leptina. A restrição do sono parece alterar a habilidade da leptina em desencadear um sinal no balanço energético e produzir o sinal de saciedade quando as necessidades calóricas são adequadamente alcançadas. (9) É possível que a diminuição nas concentrações de leptina após a restrição de sono seja uma adaptação do aumento da necessidade calórica pelo aumento do tempo de vigília. (9) Estudos envolvendo mensurações acuradas do balanço energético em indivíduos submetidos à perda parcial crônica de sono são necessários para excluir a possibilidade de que o estado de débito de sono envolve um aumento significativo na energia gasta. Como a liberação de leptina é inibida pela maior atividade do sistema nervoso simpático (162), outra possibilidade é que a restrição de sono possa resultar em uma diminuição nas concentrações de leptina devido ao efeito inibitório do aumento do fluxo simpático. (9) As alterações na regulação do cortisol e o equilíbrio simpatovagal,

38 Revisão da Literatura 22 os dois mais importantes indicadores neurobiológicos de resposta ao estresse, foram evidentes quando indivíduos foram estudados por 6 dias na restrição de sono. (9) Uma associação negativa entre as mudanças nas concentrações de leptina e cortisol é bem documentada na literatura durante a restrição de sono, e pode indicar um efeito supressivo da leptina no eixo HPA. ( ) Outras evidências mostram que as concentrações de grelina são maiores em indivíduos com restrição de sono, em comparação a um tempo adequado de sono. (5,6) Spiegel et al. (6) demonstraram que a redução do tempo de sono (4 horas) em 12 homens saudáveis por um período de dois dias foi associado com aumento de quase 28% nas concentrações diurnas de grelina. Bodosi et al. (161), em um estudo com ratos, analisaram as concentrações de grelina plasmática e hipotalâmica antes e após a privação de sono, e observaram que a grelina hipotalâmica apresentou mudanças durante e após a privação de sono. A quantidade de grelina do hipotálamo aumentou durante o experimento e reduziu para níveis abaixo do basal após a privação de sono. Já a grelina plasmática, teve seus níveis aumentados durante o estado de privação de sono. Evidências postulam que as concentrações elevados de grelina em resposta a restrição de sono pode ser uma adaptação normal do corpo para uma maior necessidade na ingestão calórica, em função do maior tempo que o indivíduo permanece no estado de vigília, porém essa hipótese deve ser melhor investigada. (6) Com base nesses dados, observa-se claramente que um aumento na relação grelina/leptina é considerado pela literatura atual o principal fator que pode desencadear um aumento da fome na alteração do padrão habitual de sono. (6) 2.4 Alteração do gasto energético O gasto energético desempenha um papel importante no controle da massa corporal e adiposidade. O gasto energético diário total (GET) é dividido em três componentes: a) Taxa metabólica basal (TMB), que é medida como o gasto

39 Revisão da Literatura 23 energético de uma pessoa descansando na cama de manhã depois de dormir em jejum; representa aproximadamente 6% do GET em pessoas sedentárias; b) Efeito térmico do alimento, que é o gasto de energia associado com a digestão, absorção, metabolismo e armazenamento de alimentos e é responsável por aproximadamente 1% do GET, e c) Gasto em atividade física, que é a energia gasta em todas as atividades físicas. (166) A taxa metabólica durante o sono já foi reportada como sendo menor do que a taxa metabólica durante a vigília. Segundo Jung et al. (167) a redução fica em 32% ( 161 kcal) quando comparada o período de sono ao período de vigília de uma noite normal (8h de sono). O efeito da restrição de sono sobre o metabolismo energético ainda é inconclusivo, pois até o presente momento poucos estudos avaliaram objetivamente esse parâmetro. Algumas evidências sugerem que a restrição de sono pode elevar o gasto energético. Jung et al. (167) ao submeterem sete voluntários a uma noite de privação de sono verificaram aumento do gasto energético diário de 134±2,1 kcal, o equivalente a um aumento de 7% quando comparado a uma noite normal (8h de sono). Esse aumento vai ao encontro com a função proposta do sono de conservação de energia. Interessantemente, no período de recuperação da privação de sono, o metabolismo sofreu redução de ~5% ( 96±25 kcal) quando comparado ao sono normal. Já Benedict et al. (168) em um protocolo de privação de uma noite de sono em 14 voluntários, verificaram uma diminuição de 5% no gasto energético quando comparado a uma noite de sono normal. Outros estudos com restrição de sono por 5 horas em 14 dias (14) e de 48 horas de fragmentação do sono (169) não encontraram diferença significativa no gasto energético quando comparado com sono normal. Alguns autores afirmam que as diferenças (mesmo que pequenas) no metabolismo energético entre condições de curta e longa duração do sono são resultado do maior tempo de vigília. (13,168,17) Ainda, especula-se que a restrição de sono poderia resultar em fadiga e sonolência excessivas durante o dia, contribuindo assim para a redução da atividade física diária e consequente redução do gasto energético. (13) Em um estudo conduzido por Schmid et al. (171)

40 Revisão da Literatura 24 com 15 homens jovens submetidos a uma noite de restrição de sono por 4 horas e uma noite de sono normal de 8 horas, os autores verificaram redução significativa da atividade física espontânea medida pelo acelerômetro, que foi acompanhada pela redução da intensidade das atividades. É importante destacar que este estudo foi realizado em condições de vida normal fora do laboratório. Em contrapartida, o estudo realizado por Hursel et al. (169) verificou um aumento de 7% na atividade física quando voluntários foram submetidos a restrição de sono, porém estes estavam confinados em câmeras metabólicas no laboratório.

41 3 OBJETIVOS

42 Objetivos Objetivo Geral Avaliar as respostas hormonais de indivíduos obesos e eutróficos submetidos à restrição de sono. 3.2 Objetivos Específicos Avaliar as alterações na concentração de 24 horas e pós-prandial de hormônios envolvidos no controle neuroendócrino da ingestão alimentar de indivíduos obesos e eutróficos submetidos à diferentes protocolos de restrição de sono; Analisar as mudanças no metabolismo basal de indivíduos obesos e eutróficos submetidos à restrição do sono; Avaliar a alteração dos parâmetros polissonográficos de indivíduos obesos e eutróficos submetidos à restrição de sono; Comparar os efeitos da restrição do início e do final do sono nos aspectos neuroendócrinos e metabólicos.

43 4 HIPÓTESE

44 Hipótese 28 A hipótese deste estudo é de que a restrição de sono em diferentes horários afeta de forma mais significativa o controle neuroendócrino da fome e saciedade e o metabolismo de indivíduos obesos quando comparados a indivíduos com peso normal, predispondo-os a um risco maior de desenvolvimento das comorbidades associadas à obesidade.

45 5 MÉTODOS

46 Métodos Amostra Participaram deste estudo 15 voluntários homens saudáveis (8 com peso normal e 7 obesos) com idade entre 2 a 35 anos. Os voluntários foram divididos em dois grupos: grupo obesidade (IMC entre 3 a 4 kg/m 2 ) e grupo peso normal (IMC entre 18,5 e 25 kg/m 2 ). A divulgação foi realizada por meio da internet e na rede da Universidade Federal de São Paulo. Todos os voluntários possuíam boa saúde, sem histórico de doenças psiquiátricas ou comorbidades associadas à obesidade, não trabalhavam em turnos, possuíam tempo habitual de sono entre 6,5 e 8h, não possuíam distúrbios de sono, não eram fumantes, não utilizavam drogas, não utilizavam medicamentos, possuíam consumo moderado de álcool (<1 doses por semana), cronotipo indiferente e eram sedentários. Todos os procedimentos foram realizados com adequado entendimento dos voluntários. O recrutamento dos voluntários iniciou-se em janeiro de 29 e o estudo foi conduzido de abril de 29 a agosto de 211. O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo - Escola Paulista de Medicina (CEP 249/8, Anexo 1) e todos os voluntários assinaram o Termo de Consentimento Livre Esclarecido para participar do estudo (Anexo 2). O estudo foi registrado no Clinical Trials sob nº NCT Métodos Os dois grupos realizaram as mesmas avaliações, nas mesmas condições e pelos mesmos avaliadores. As avaliações foram divididas em: 1) Avaliações preliminares e 2) Protocolo Experimental, as quais serão devidamente descritas a seguir.

47 Métodos Avaliações preliminares Os voluntários passaram por uma avaliação inicial que incluía medidas da massa corporal, estatura, gordura corporal e massa muscular, exame de polissonografia, questionários de cronotipo e sonolência e informaram sobre sua saúde, uso de medicamentos, comportamento relacionado ao sono, alimentação e prática de atividade física (Apêndice). Massa Corporal As medidas de massa corporal foram realizadas na balança do equipamento de mensuração da composição corporal Bod Pod (Cosmed) com precisão de,1 g. Os voluntários foram pesados em pé, descalços, vestindo o mínimo de roupa possível, com os braços ao longo do corpo, olhos fixos em um ponto a sua frente e se movendo o mínimo possível para evitar as oscilações e assim impedir a leitura. (172) Estatura Para mensurar a estatura foi utilizado um estadiômetro vertical marca Sanny (American Medical do Brasil, São Paulo) com escala de precisão de,1 cm. O voluntário posicionava-se sobre a base do estadiômetro, descalço, de forma ereta, com os membros superiores pendentes ao longo do corpo, pés unidos, procurando colocar as superfícies posteriores dos calcanhares, a cintura pélvica, a cintura escapular e a região occipital em contato com a escala de medida. Com o auxílio do cursor, foi determinada a medida correspondente à distância entre a região plantar e o vértice, permanecendo o avaliado em apnéia inspiratória e com a cabeça orientada no plano de Frankfurt paralelo ao solo. (172) Índice de Massa Corporal (IMC) Após a tomada das medidas de massa corporal e estatura foi calculado o IMC, considerando a massa corporal em quilogramas dividida pela estatura em centímetros ao quadrado.

48 Métodos 32 Quadro 1. Classificação do IMC IMC (kg/m 2 ) Classificação < 18,49 Baixo peso 18,5-24,99 Eutrofia 25, - 29,99 Sobrepeso 3, - 34,99 Obesidade grau 1 35, - 39,99 Obesidade grau 2 > 4, Obesidade grau 3 Fonte: OMS (173) Composição corporal Para avaliar as modificações na composição corporal dos voluntários (massa magra e massa gorda) foi realizado um exame de pletismografia, pelo equipamento Bod Pod (Life Measurement Inc., CA, EUA), que é composto por uma balança eletrônica, um pletismógrafo, um cilindro para calibração e um computador com o software. O Bod Pod usa a densitometria corporal total, obtida a partir dos dados da massa corporal dividida pelo volume corporal do indivíduo. (174) Quadro 2. Classificação do percentual de gordura obtido na pletismografia para homens Classificação Idade (anos) >6 Excelente <11 <12 <14 <15 <16 Bom Dentro da média Regular Elevado >23 >24 >26 >27 >28 Fonte: Jackson e Pollock (175)

49 Métodos 33 Sono Por meio da polissonografia foi possível realizar um registro simultâneo das variáveis fisiológicas durante o sono, tais como o eletroencefalograma (EEG), o eletrooculograma (EOG), o eletromiograma (EMG), o eletrocardiograma (ECG), o fluxo aéreo (oral e nasal), o esforço respiratório (torácico e abdominal), os movimentos corporais e a saturação de oxigênio. Os parâmetros avaliados por meio deste exame foram: tempo total de sono (TTS), eficiência do sono - razão entre o tempo total de sono e o tempo total de registro multiplicado por 1 - (ES); latência do sono (LS); tempo acordado após o início do sono (TAS); latência do sono REM (LSREM); microdespertares (MD) e os estágios do sono (N1, N2 e N3 do sono NREM e sono REM). O estagiamento e a análise de eventos na polissonografia foram realizados por dois investigadores cegos à condição dos voluntários, utilizando-se os critérios internacionais vigentes. (176) O equipamento utilizado foi o sistema digital EMBLA (EMBLA S7, Embla Systems Inc., EUA). Quadro 3. Parâmetros de normalidade das variáveis obtidas na polissonografia Variáveis da PSG Latência do Sono - LS Eficiência do Sono ES > 85% Tempo Total de Sono TTS Microdespertares MD Tempo acordado após o início do sono - TAS Latência do sono REM - LSREM Estágio N1 sono NREM Estágio N2 sono NREM Estágio N3 sono NREM Sono REM Fonte: Adaptado de Carskadon e Dement (177) Normalidade < 3 minutos Varia de acordo com a idade e cronotipo (média da população geral = 7 h) < 1 eventos/hora < 3 minutos 7 12 minutos 2-5% do TTS 45 a 55% do TTS 2% do TTS 2 a 25% do TTS

50 Métodos 34 Na noite em que realizaram a polissonografia, os voluntários responderam ao questionário Escala de Sonolência de Epworth para quantificar o nível de sonolência diurna. (178) (Anexo 5) Quadro 4. Classificação da Escala de Sonolência de Epworth Pontuação Classificação 8 Normal 9 12 Leve Moderado > 16 Severo Fonte: Kryger et al. (179) Cronotipo Para a avaliação do cronotipo, os voluntários responderam a uma versão do Morningness-eveningness Questionnaire (MEQ) de Horne e Östberg (18), adaptado para o Brasil por Benedito-Silva et al. (181) (Anexo 6). Esse questionário é o mais utilizado e validado internacionalmente para a identificação dos cronotipos. É um instrumento de auto-avaliação que contém 19 questões, atribuindo-se a cada resposta um valor, cuja soma varia de 16 a 86. Quadro 5. Classificação do cronotipo Pontuação Cronotipo > 58 Matutino 42 a 58 Intermediários ou indiferentes < 42 Vespertino Fonte: Horne e Östberg (18)

51 Métodos Protocolo Experimental Desenho do estudo O estudo foi randomizado e com desenho crossover. Os voluntários participaram de três protocolos de sono com duração de três noites cada, separados por quatro semanas: 1) Restrição do início do sono (RIS) (sono realizado das 3h às 7h); 2) Restrição do final do sono (RFS) (sono realizado das 23h às 3h); 3) Sono normal (SN) (sono realizado das 23h às 7h). Uma semana antes de cada experimento, os voluntários foram orientados a dormir entre 23h e 7h, com desvio de no máximo 3 minutos, manterem sua rotina alimentar e não praticarem exercícios físicos. O cumprimento dessa orientação foi verificado pelas análises do actígrafo (Actiwatch; Respironics, Bend, OR) e diários alimentar e de sono utilizados/preenchidos durante a semana que antecedia cada protocolo (Anexos 3 e 4). Até a chegada ao laboratório os voluntários desconheciam a condição de sono ao qual seriam submetidos. Nos três protocolos de sono os voluntários chegavam ao Laboratório de Sono às 19h e recebiam um jantar às 2h. Aproximadamente duas horas antes de dormirem os eletrodos para registro do eletroencefalograma, electrocardiograma, electromiograma e electrooculograma durante o sono foram colocados de acordo o manual da American Academy of Sleep Medicine. (166) No dia seguinte os voluntários tiveram sua massa corporal medida, logo em seguida receberam o desjejum às 8h, almoço às 13h e jantar às 2h e novamente foi realizado o registro polissonográfico. No terceiro dia, às 7h foi colocado um cateter intravenoso de permanência na veia antecubital e foi dado início as coletas de sangue medidas continuamente a cada uma hora durante o período de 24 horas. Durante o período de sono, o cateter foi conectado a um extensor, o qual foi passado por uma perfuração na parede do quarto, permitindo a coleta de sangue fora do quarto dos voluntários (fotos no apêndice). No quarto dia, após o término das coletas, retirou-se o cateter, realizou-se a medida da TMB e foi oferecido desjejum às 8h. Os voluntários foram em seguida liberados.

52 Métodos 36 Durante o dia não foi permitido cochilar ou fazer atividades físicas. Os voluntários podiam conversar, usar o telefone, computador, ler e assistir televisão. Os voluntários utilizaram um actígrafo durante todo o experimento e foram monitorados continuamente pela equipe de pesquisa. A intensidade da luz artificial durante o dia foi sempre superior a 4 lux (Medidor Multifunção ITMP- 6, Instrutemp, São Paulo, Brasil). Coletas de sangue Foram coletadas amostras sanguíneas a cada hora, durante 24 horas, iniciando-se às 7h horas do terceiro dia de cada condição de sono. Um máximo de 4 ml de sangue foi coletado durante as 24 horas, o que não produziu mudanças significativas no hematócrito e permitiu que todas as análises fossem realizadas. Ao final do estudo foram coletadas no total, 1.8 amostras dos 15 voluntários estudados. Todas as coletas de sangue foram feitas no laboratório de pesquisa, sendo que os voluntários permaneceram com o cateter intravenoso durante as 24 horas de coleta. As amostras coletadas permitiram a dosagem de glicose, insulina, peptídeo C, cortisol, colesterol total, lipoproteína de baixa densidade (LDL-c), lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL-c), lipoproteína de alta densidade (HDL-c), triacilglicerol, leptina, grelina total, grelina acilada, adiponectina, TNF-α ultrassensível, IL-6 ultrassensível, PCR ultrassensível e NEFA. A cada coleta de sangue foram utilizados dois tubos com gel (amarelo) e um tubo contendo EDTA (roxo). Estes foram centrifugados logo após a coleta, o soro e o plasma divididos em alíquotas e mantidos congelados a temperatura de - 8 C. Para a dosagem da grelina acilada, devido a instabilidade desse hormônio, foi acrescida aprotinina (Roche, Alemanha) 5 KIU/ml diluída em uma solução tampão ao tubo contendo EDTA logo após a coleta de sangue, conforme proposto por Hosoda et al. (182) Após a centrifugação, o plasma foi acidificado com HCL diluído a.5n, conforme orientação do fabricante.

53 Métodos 37 Análises sanguíneas Todas as amostras foram analisadas usando kits comerciais, seguindo as recomendações dos fabricantes. As dosagens de glicose, insulina, peptídeo C, cortisol, colesterol total, LDL-c, VLDL-c, HDL-c, triacilglicerol e PCR ultrassensível foram realizadas na rotina dos Setores de Bioquímica e Hormônios da AFIP. A glicose, colesterol total, HDL-c e triacilglicerol foram analisados pelo método colorimétrico (Advia, Siemens Healthcare Diagnostics, Alemanha). A insulina, peptídeo C e o cortisol foram analisados pelo método de quimioluminescência (Unicel, Beckman Coulter, Inc., EUA). A VLDL-c e a LDL-c foram calculadas de acordo com a equação de Friedewald, onde VLDL-c = triacilglicerol/5 e LDL-c = colesterol HDL-c (triacilglicerol/5) (em mg/dl). Como o LDL-c estimado depende de uma condição de jejum de 12 horas para ser confiável, foi utilizado o colesterol não- HDL para as análises de 24 horas, o qual foi calculado pela equação: não-ldl = colesterol total HDL-c (183). Realizou-se também o cálculo da resistência à insulina pelo índice Homeostatic Model Assessment Insulin Resistance (HOMA-IR), a partir da fórmula: HOMA-IR = glicemia de jejum (mg/dl) x insulinemia de jejum (µiu/ml) 45. As dosagens de leptina, grelina total, grelina acilada, adiponectina, TNF-α e IL-6 foram realizadas no laboratório do Setor de Validação da AFIP após a compra de kits comerciais de Elisa para humanos da Millipore (leptina, grelina total e grelina acilada) e R&D (adiponectina, TNF- α e IL-6). Já a dosagem de NEFA foi realizada no Laboratório Central do Hospital São Paulo, após a compra de reagentes da marca Wako (WAKO Chemicals, Neuss, Germany) para realizar ensaio colorimétrico enzimático com oxidase de Acil-CoA-Sintase/ Acil-CoA-Oxidase. Alimentação Todas as refeições oferecidas foram normocalóricas tendo como base o cálculo da Taxa Metabólica Basal (TMB) multiplicada pelo fator atividade física

54 Métodos 38 de 1,3. A TMB foi calculada com o uso da massa corporal e estatura de acordo com a equação de Harris Benedict. (184) As refeições foram compostas por alimentos habitualmente consumidos pelos voluntários e foram calculadas com uso do software Virtual Nutri Plus versão 2. (Web Nutri Plus, Brasil, 28). A ingestão energética foi dividida entre as refeições na proporção de 3% no desjejum, 4% no almoço e 3% no jantar. A composição dos macronutrientes da dieta foi 15% proteínas, 6% carboidratos e 25% lipídeos (percentual do total energético). Todas as refeições foram fornecidas pelo serviço de alimentação do Instituto do Sono. A cada refeição foi realizado o registro dos alimentos consumidos por todos os voluntários sendo que não foi permitido consumir alimentos adicionais entre as refeições. A água foi livremente disponibilizada durante todo o experimento. Na semana anterior a cada protocolo experimental, os voluntários preencheram um diário alimentar (Anexo 3). O preenchimento deste diário foi orientado pela mesma nutricionista, sendo essa devidamente treinada para garantir a precisão das informações. Os formulários para os registros foram entregues aos voluntários em até uma semana antes de cada preenchimento. Registro do sono O registro do sono foi realizado usando o sistema digital EMBLA (Embla Systems Inc., CO, EUA). Conforme descrito anteriormente, antes do início do protocolo experimental os voluntários realizaram uma noite de polissonografia que permitiu tanto a exclusão de voluntários com patologias do sono quanto a habituação ao exame. Os registros foram analisados em épocas de 3 segundos e foram avaliados os seguintes parâmetros: tempo total de sono, eficiência de sono (razão entre o tempo total de sono e o tempo total de registro de sono multiplicado por 1), latência de sono, tempo acordado após o início do sono (WASO), latência de sono REM, despertares e os estágios do sono (N1, N2, N3 do sono NREM e sono REM). O estagiamento e a análise de eventos da polissonografia foram realizados utilizando-se os critérios internacionais (176) por um único técnico de polissonografia.

55 Métodos 39 Na semana anterior a cada protocolo experimental, os voluntários preencheram um diário de sono. O diário do sono é um método utilizado para avaliar a percepção subjetiva da qualidade do sono (Anexo 4), por isso deve ser respondido pela manhã ao acordar. Actígrafo Na semana anterior a cada protocolo experimental, os voluntários utilizaram um actígrafo (Actiwatch; Respironics, Bend, OR). O actígrafo é um acelerômetro miniaturizado contendo um cristal piezoelétrico que permite a captação de movimentos do corpo em três planos e foi utilizado no pulso não dominante dos voluntários. O uso deste equipamento permite detectar os períodos de sono e cochilo, entre outras informações, e foi utilizado pelos voluntários durante os cinco dias que precederam cada protocolo de sono, bem como durante cada protocolo, afim de controlarmos os períodos de sono. Metabolismo basal A taxa metabólica basal foi avaliada no ultimo dia, após 3 noites no laboratório. A avaliação foi realizada por meio da calorimetria indireta de circuito aberto, com um equipamento portátil (Fitmate, COSMED, Itália) levado ao laboratório do sono. Para garantir a medida mais precisa possível, a mensuração foi realizada logo após o despertar, com jejum de 11 horas. Durante o teste, os voluntários permaneceram calmamente deitados, o mais imóvel possível na posição supina e em estado de vigilância, usando uma máscara facial para que todo o ar exalado pela boca e nariz fosse canalizado para o equipamento de análise de gás. O consumo de O 2 foi medido por 15 minutos e analisado em intervalos médios de 3 segundos, usando um sistema metabólico computadorizado.

56 Métodos 4 Desenho experimental Sono normal Seleção de voluntários Grupo Obesos Grupo Eutróficos 3 protocolos crossover e com washout de 1 mês Restrição do início do sono Restrição do final do sono 1º dia 2º dia 3º dia 4º dia Jantar sono (4 ou 8h) Desjejum Almoço Jantar sono (4 ou 8h) Desjejum Almoço Jantar sono (4 ou 8h) Desjejum ad libitum Medida da massa corporal Coleta de sangue (a cada hora) Medida datmb Medida da massa corporal 5.3 Análise estatística Os dados foram analisados pelo software Statistica 7. (StatSoft, INC). Comparações entre as características dos grupos obesidade e peso normal foram realizadas por meio do teste t de Student para amostras independentes. As análises do efeito da restrição de sono nos metabolismo lipídico foram realizadas por meio da ANOVA de medidas repetidas, seguido pelo teste post-hoc de Tukey quando necessário para localizar as diferenças. Foram considerados na ANOVA os fatores sono (SN vs. RIS vs. RFS), grupo (obesidade vs. peso normal) e horário do dia (perfil lipídico ao longo das 24h). As respostas pós-prandiais metabólicas foram estimadas pelo calculo da área sobre a curva (AUC), calculada usando a regra trapezoidal. Foram calculas das AUCs pós-prandiais do desjejum (8h-11h: AUC manhã ), almoço (13-16h: AUC tarde ) e jantar (2h-23h: AUC noite ). Os testes estatísticos com p,5 foram aceitos como significantes. Os valores foram expressos em média±desvio-padrão (DP).

57 6 RESULTADOS

58 Resultados Seleção de voluntários Duzentas e nove pessoas entraram em contato por telefone ou , interessadas em participar da pesquisa. Deste total, 44 enquadraram-se nos critérios de inclusão/exclusão iniciais do projeto e foram encaminhados para realização do exame de polissonografia. Dezoito voluntários foram aprovados na polissonografia (não apresentaram distúrbios de sono) e selecionados para participação no estudo. Quinze voluntários (8 com peso normal e 7 com obesidade) concluíram todas as etapas de estudo (Figura 3). Figura 3. Fluxograma seleção dos voluntários. 29 pessoas 165 Excluídos 44 Selecionados para polissonografia 25 Praticam exercício físico 18 Aprovados 13 Fumantes 15 Concluíram o estudo 2 Acima ou abaixo da idade 23 Apneia do sono 21 Sem interesse/desistência 6 Desistência 15 com sobrepeso 19 Indisponibilidade de tempo 7 com sono < 6h 7 com distúrbio de sono ou patologia 15 Outros motivos

59 Resultados Características basais As características basais dos voluntários separados por grupos estão apresentadas na tabela 1. Como esperado, observou-se diferenças significantes entre os grupos estudados apenas na massa corporal, IMC e percentual de gordura. Os voluntários do grupo obesidade encontraram-se na classificação de obesidade grau 1 e os do grupo peso normal em eutrofia. (34) Em relação ao percentual de gordura, o grupo obesidade apresentou um valor considerado elevado e o grupo peso normal adequado. (175) Em relação ao padrão de sono dos voluntários verificou-se que ambos os grupos possuíam um padrão de sono semelhante, diferenciando-se apenas em relação aos despertares que foram mais frequentes nos grupo obeso. Quando comparados aos valores de normalidade, observou-se que ambos os grupos possuíram valores superiores ao considerado normal para as variáveis: tempo acordado após o início do sono e despertares. Este dado era esperado por se tratar da primeira noite de sono no laboratório. Ainda, o grupo obesidade apresentou o estagio N3 (SOL) acima do esperado (2%). (179) Ainda verificou-se que ambos os grupos possuíam classificação normal na Escala de Sonolência de Epworth e cronotipo indiferente.

60 44 Resultados Tabela 1. Características antropométricas e de sono de acordo com o grupo de estudo Parâmetros antropométricos Grupo Obesidade (n = 7) Grupo Peso Normal (n = 8) p Idade (anos) 22±1,72 24±2,9,45 Massa corporal (kg) 14,17±12,42 7,16±8,79, Estatura (m) 1,78±,8 1,78±,5,8 IMC (kg/m 2 ) 33,11±2,58 22,22±2,54, Gordura (%) 31,3±4,44 12,9±8,5, Massa magra (kg) 68,2±5,66 6,41±6,6,6 Parâmetros de sono TTS (min.) 375,73±49,67 37,69±49,75,94 Latência (min.) 12,59±19,11 12,9±9,89,63 Eficiência (%) 89,56±7,27 85,71±6,4,97 N1 (%) 5,36±6,8 3,98±1,27,4 N2 (%) 49,21±9,5 52,61±6,3,58 N3 (%) 23,99±8,8 19,11±5,51,4 REM (%) 21,44±5,95 24,13±5,47,32 WASO (min.) 31,13±26,7 49,5±21,36,97 Despertares (eventos) 81,29±2,23 36,33±28,78, IAH (eventos/hora) 3,19±1,72 3,28±1,53,38 Escala de Epworth 9,67±5,61 7,63±3,34,2 Valores em média±dp. TTS: Tempo total de sono; WASO: Tempo acordado após o início do sono; IAH: Índice Apnea-Hipopnea. Em negrito p,5 (Teste T de Student).

61 Resultados Efeito da restrição de sono na massa corporal Ao analisarmos a massa corporal antes e após e a alteração da massa corporal após cada protocolo, verificamos que não houve diferença significante entre os protocolos (Tabela 2). Tabela 2. Comparação da massa corporal (MC) por grupo conforme a condição de sono Grupo Obesidade Grupo Peso Normal MC (kg) Sono normal Restrição do início do sono Restrição do final do sono Sono normal Restrição do início do sono Restrição do final do sono Antes 16,28±13,75 17,6±15, 16,45±14,17 71,8±8,71 7,73±8,99 71,7±8,64 Após 15,73±13,37 17,3±14,79 16,38±13,72 7,66±8,61 7,16±9,8 7,86±8,55 MC (kg) -,55±,68 -,3±,68 -,7±,69 -,42±,65 -,57±,66 -,21±,56 Valores em média± DP. MC: alteração da MC ( = MC após MC antes). Foi aplicado o teste ANOVA medidas repetidas, porém não houve alteração significativa. É importante destacar que a massa corporal média de ambos os grupos não sofreu modificação nos períodos de washout das três condições estudadas (grupo obesidade: 16,9kg na condição de RIS vs. 17,2kg na condição de RFS vs. 16,3kg na condição de SN; p =,68; grupo peso normal: 7,8kg na condição de RIS vs. 71,kg na condição de RFS vs. 71,1kg na condição de SN; p =,55).

62 Resultados Efeito da restrição de sono no metabolismo basal Com relação ao metabolismo basal foi encontrado no grupo obesidade aumento estatisticamente significante de ~3 kcal na condição de RFS em relação ao SN, conforme demonstrado na figura 4. Figura 4. Análise da taxa metabólica basal (TMB) por grupo conforme a condição de sono. 3 * p=,3 Sono normal kcal Restrição do Inicio do Sono Restrição do final do sono Grupo obesidade Grupo peso normal Valores em média e DP. O símbolo (*) demonstra diferença estatisticamente significante em relação ao sono normal, p<,5 (ANOVA, post-hoc Tukey).

63 Resultados Efeito da restrição de sono nos parâmetros polissonográficos De forma geral foi observada uma mudança semelhante no padrão de sono em ambos os grupos expostos à restrição de sono (Tabela 2). Nas condições de restrição de sono os voluntários do grupo obesidade dormiram em média ~196 minutos a menos do que na condição de SN e os voluntários do grupo peso normal dormiram em média ~18 minutos a menos. Verificou-se que, independente do tipo de restrição de sono, houve redução da duração (minutos) dos estágios mais leves do sono NREM (N1 e N2) e do sono REM em todas as noites de ambos os grupos. No entanto, quando analisada a alteração percentual desses estágios, não foram observadas reduções significativas em todas as noites de registro, protocolos de restrição de sono e grupos avaliados (Tabela 3). No grupo obesidade verificou-se uma redução percentual dos estágios N1, N2 e REM, especialmente na segunda noite da RIS (p<,5) e redução de N1 e REM na terceira e segunda noite, respectivamente, da RFS (p<,5). Já no grupo peso normal, verificou-se que o estágio N1 (%) reduziu-se principalmente na primeira noite de RIS e RFS, e o estágio N2 (%) reduziu-se apenas na primeira e terceira noites da RIS (p<,5). O sono REM (%) não sofreu redução em nenhuma condição de restrição de sono no grupo peso normal. Por outro lado, verificou-se no grupo obesidade um aumento estatisticamente significante do estágio N3 (%) principalmente na segunda e terceira noite da RIS e RFS (p,5). Já no grupo peso normal, notou-se aumento deste estágio em todas as noites da RIS (p<,2) e terceira noite da RFS (p=,4). No entanto, o tempo absoluto em N3 não apresentou diferença significativa entre as noites, condições de sono e grupos avaliados, com exceção da primeira noite da RIS do grupo obesidade (p=,4). Cabe destacar que apesar da interação tempo-grupo não ter alcançado diferença significativa (p=,2), houve diferença significativa entre os grupos em relação a quantidade absoluta de N3 (p=,4).

64 Resultados 48 Ainda, verificou-se uma diminuição de ~5% dos números de despertares na restrição de sono, sendo em todas as noites dos dois protocolos de restrição de sono de ambos os grupos, com exceção da primeira noite da RFS do grupo obesidade. Com relação ao WASO, verificou-se que apenas no grupo peso normal houve redução estatisticamente significante em todas as noites das duas condições de restrição de sono, provavelmente devido ao grande desvio-padrão no grupo obesidade. O IAH não se alterou significantemente em todas as noites das duas condições de restrição de sono de ambos os grupos (dados não demonstrados). É importante destacar que muitas diferenças no padrão de sono foram observadas desde a primeira noite de restrição de sono, como na duração do estágio N1, N2, N3 e REM. No entanto, não foram encontradas diferenças significativas entre as noites em nenhuma variável do sono (p>.5).

65 Resultados 49 Tabela 3. Efeito da restrição de sono no padrão de sono de acordo com a noite e grupo estudado Sono normal Grupo Obesidade Restrição Restrição do do início do final do sono sono Sono normal Grupo Peso Normal Restrição do início do sono Restrição do final do sono TTS (min.) Noite 1 Noite 2 Noite 3 416,97±78,96 437,74±4,8 48,46±35,59 218,64±27,94* 234,14±8,34* 219,9±23,12* 28,5±56,39* 232,77±12,32* 233,13±13,63* 392,81±71,65 412,88±65,9 38,31±64,54 235,94±1,57* 232,65±5,9* 27,3±28,76* 25,38±41,53* 229,38±6,16* 226,44±33,28* N1 (%) Noite 1 Noite 2 Noite 3 4,27±3,5 4,59±3,68 5,39±3,43 2,37±1,56 1,16±,67* 2,16±2,8* 2,67±1,37 1,87±1,12 2,39±1,72* 6,95±4,79 4,74±3,9 5,4±3,8 2,8±1,99* 1,3±,91* 2,65±2,9 2,58±,99* 1,98±1,47 2,5±1,18* N1 (min.) Noite 1 Noite 2 Noite 3 17,71±13,96 19,79±16,14 21,53±13,24 4,93±2,89* 2,71±1,52* 4,36±3,72* 5,21±2,69* 4,29±2,63* 5,76±4,43* 25,25±15,19 18,31±1,44 19,13±9,13 6,56±4,69* 3,±2,5* 5,65±4,81* 5,31±2,46* 4,5±3,33* 5,19±2,8* N2 (%) Noite 1 Noite 2 Noite 3 52,66±2,2 46,66±5,21 46,24±5,17 47,17±12,71 34,9±3,78* 4,7±8,17 51,54±6,73 37,27±9,56 39,69±7,58 51,35±6,13 49,33±8,75 47,56±6,46 41,49±6,11* 41,68±11,75 38,51±7,47* 5,81±5,99 47,31±6,72 39,27±4,79 N2 (min.) Noite 1 Noite 2 Noite 3 22,4±45,5 24,43±31,75 19,±33,4 11,57±25,7* 81,71±9,27* 89,89±22,45* 14,86±25,44 84,71±21,87 94,34±15,29 22,13±43,93 25,38±55,95 179,75±32,87 97,75±13,76* 96,84±26,91* 79,56±17,98* 13,56±22,18* 18,31±13,85* 91,13±18,37* N3 (%) Noite 1 Noite 2 Noite 3 23,99±5,32 23,49±4,18 25,2±5,93 28,64±5,73 4,81±1,66* 35,94±6,66* 36,8±6,6* 41,21±5,59* 35,16±9,78* 18,3±6,91 2,75±7,37 2,7±5,84 36,35±22,11* 38,71±24,68* 37,42±12,32* 31,45±9,13 31,88±8,21 34,57±6,82* N3 (min.) Noite 1 Noite 2 Noite 3 96,93±11,51 11,43±1,41 11,43±17,67 65,57±13,42* 95,27±24,97 85,29±15,5 74,14±28,33 94,36±15,19 77,59±23, 71,69±3,42 83,81±28,9 79,13±26,34 64,25±16,78 67,64±17,88 72,4±15,3 67,±25,9 71,±21,83 8,38±19,11 REM (%) Noite 1 Noite 2 Noite 3 19,6±4,5 25,31±6,88 23,21±5,68 14,5±8,5 21,26±7,72* 2,83±9,53 16,3±8,99 21,47±9,63* 23,2±5,29 23,39±5,36 25,16±5,53 26,35±7,5 23,84±8,42 23,93±8,23 24,45±7,57 17,29±2,97 21,18±6,92 24,23±9,78 REM (min.) Noite 1 Noite 2 Noite 3 81,93±28,25 112,1±37,29 95,5±29,47 33,36±2,3* 49,79±18,53* 45,93±2,69* 37,5±2,84* 49,7±22,72* 55,89±15,24* 93,75±35,34 15,38±34,8 12,31±38,14 56,81±21,45* 55,75±19,48* 51,±17,46* 35,94±1,8* 48,69±16,58* 48,44±24,77* Despertares Noite 1 Noite 2 Noite 3 (eventos) 62,71±28,63 69,43±24,58 6,14±2,34 29,71±16,2* 33,±16,95* 35,71±18,9* 43,57±17,47 29,86±19,57* 37,86±28,56* 77,75±26,79 64,63±25,7 62,5±27,61 42,63±11,31* 29,75±6,58* 27,38±11,34* 38,25±16,65* 34,38±18,5* 32,88±14,61* WASO Noite 1 Noite 2 Noite 3 (min.) 5,77±78,75 31,43±37,31 56,4±37,93 16,5±19,22 5,83±2,58 19,9±19,76 8,73±3,8 7,59±4,3 14,6±12,46 67,75±53,21 62,25±62,94 82,1±52,93 12,34±6,11* 7,11±4,4* 1,51±8,4* 14,7±11,97* 6,75±2,92* 13,46±14,4* Valores em média±dp. TTS: Tempo total de sono; WASO: Tempo acordado após o início do sono. O símbolo (*) demonstra diferença estatisticamente significante em relação ao sono normal, p<,5 (ANOVA, post-hoc Tukey).

66 Resultados Efeito da restrição de sono nos parâmetros bioquímicos Quando avaliado o efeito da restrição de sono sobre os valores de jejum, perfil de 24 horas e pós-prandial do metabolismo glicídico, lipídico, inflamatório e dos hormônios que controlam a fome e saciedade, verificou-se que as alterações ocorreram diferentemente conforme a condição de restrição de sono e grupo avaliado, conforme descrito nas tabelas e figuras a seguir Perfil glicídico Com relação ao perfil glicídico, os valores basais de glicose, insulina, peptídeo C e do HOMA não sofreram alteração estatisticamente significante na restrição de sono em ambos os grupos avaliados. Como esperado os valores de insulina e peptídeo C foram estatisticamente maiores no grupo obesidade em comparação ao grupo peso normal (p=,3 e p=,2, respectivamente). Tabela 4. Efeito da restrição de sono nas concentrações glicídicas basais Glicose (mg/dl) Insulina (uiu/ml) Peptídeo C (ng/ml) Sono normal Grupo Obesidade Restrição do início do sono Restrição do final do sono Sono normal Grupo Peso Normal Restrição do início do sono Restrição do final do sono 83,5±5,58 81,±2,92 81,43±3,4 81,64±2,83 78,87±1,73 8,13±1,76 11,9±1,34 12,58±2,4 7,96±1,5 7,39±1,18 8,34±1,53 2,75±,26 1,88±,29 1,85±,26 2,7±,31 HOMA 2,68±,41 2,24±,3 2,58±,56 1,61±,31 1,47±,25 1,69±,34 Valores em média±ep. Os símbolos demonstram diferenças estatisticamente significantes, p,5 (ANOVA, post-hoc Tukey), grupo obesidade > grupo peso normal.

67 Resultados 51 Com relação ao perfil glicídico de 24h (Figura 5) não foi observada influência da restrição de sono ao longo das 24h em ambos os grupos, com exceção da concentração de glicose às h no grupo obesidade, onde houve redução estatisticamente significante na condição de RIS em relação ao SN (p=,4). Figura 5. Perfil glicídico de 24 horas nas condições de sono e grupos estudados. Glicose (mg/dl) Grupo obesidade # Glicose (mg/dl) Grupo peso normal sono normal restrição do início do sono restrição do final do sono D A J D A J insulina (uiu/ml) & insulina (uiu/ml) D A J D A J peptídeo C (ng/ml) 1 5 D A J horário peptídeo C (ng/ml) 1 5 D A J horário Valores em media e EP. D: desjejum; A: almoço; J: jantar. Barra em preto: período de sono da condição SN (23-7h); barra em azul: período de sono da condição RFS (23 3h); barra em vermelho: período de sono da condição RIS (3 7h). Os símbolos demonstram diferenças estatisticamente significantes, p<,5 (ANOVA, post-hoc Tukey), sendo # SN RIS; & RFS > RIS.

68 Resultados 52 Já em relação à resposta glicídica pós-prandial (Figura 6), verificou-se no grupo peso normal alterações significantes na RFS. Glicose Foi verificado apenas no grupo peso normal um aumento da resposta pós-prandial ao jantar na RFS (p=,5). Insulina Observou-se apenas no grupo peso normal um aumento da resposta pós-prandial ao desjejum na RFS (p=,5). Peptídeo C Observou-se apenas no grupo peso normal um aumento da resposta pós-prandial ao desjejum na RFS (p=,4).

69 53 Resultados Figura 6. Efeito da restrição de sono na resposta glicídica pós-prandial. Grupo obesidade Glicose Grupo peso normal Glicose AUC24h SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite * AUCmanha,tarde,noite Insulina Insulina AUC24h AUCmanha,tarde,noite AUC24h 4 2 * AUCmanha,tarde,noite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite 2 Peptideo C 5 1 Peptideo C 25 AUC24h SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h * SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite Valores em media e DP. *p,5 (ANOVA, post-hoc Tukey). AUC manhã : resposta pós-prandial das 8-11h; AUC tarde : resposta pós-prandial das 13-16h e AUC noite : resposta pós-prandial das 19-23h Perfil lipídico Com relação à alteração na concentração lipídica basal, observou-se que as RIS e RFS levaram a uma redução estatisticamente significante das concentrações séricas de colesterol total em ambos os grupos (grupo obesidade: RIS p=,1 e RFS p=,2; grupo peso normal: RIS p=,4 e RFS p=,4). Notou-se redução estatisticamente significante das concentrações séricas de LDL-c de jejum em relação à condição de SN (RIS p=,5 e RFS p=,5).

70 Resultados 54 O mesmo ocorreu no grupo peso normal, porém apenas na condição de RIS (p=,2). Os valores basais de VLDL-c e triacilglicerol ficaram significativamente menores na RIS em relação ao SN em ambos os grupos avaliados (p,5). Em ambos os grupos o valor basal de HDL-c sofreu redução com a restrição de sono, sendo estatisticamente significantes no grupo obesidade apenas na RFS (p=,5) e no grupo peso normal em ambas as restrições de sono (RIS p=,5; RFS p=,7). Tabela 5. Efeito da restrição de sono nas concentrações lipídicas basais Colesterol total (mg/dl) Sono normal Grupo Obesidade Restrição do início do sono Restrição do final do sono Sono normal Grupo Peso Normal Restrição do início do sono Restrição do final do sono 196,±9,88* 199,±12,75* 191,6±12,44 169,27±8,54* 175,27±9,38* LDL-c (mg/dl) 124,57±5,9* 123,71±11,29* 115,2±9,86 1,73±6,89* 15,4±7,78 VLDL-c (mg/dl) HDL-c (mg/dl) Triacilglicerol (mg/dl) NEFA (mmol/l) 31,43±4,95 23,57±3,87* 29,57±3,92 23,8±3,13 19,73±2,52* 22,67±2,69 52,71±6,6 47,86±5,19 45,71±3,53* 52,6±2,89 48,8±2,8* 47,2±2,23* 157,43±24,52 117,71±19,53* 148,57±19,61 118,87±15,48 98,8±12,7* 113,2±13,54,42±,2,48±,9,49±,4,48±,5,57±,6,61±,5 Valores em média±ep. Os símbolos demonstram diferenças estatisticamente significantes, p,5 (ANOVA, post-hoc Tukey), sendo * diferença estatisticamente significante em relação ao sono grupo obesidade > grupo peso normal. Com relação à alteração na concentração lipídica ao longo das 24h (Figura 7), observou-se principalmente no grupo obesidade que na RFS os valores ficaram próximos aos verificados no SN, enquanto que na RIS a maioria dos lipídeos avaliados sofreu redução ao longo do dia, apresentando uma queda marcante no início da noite até ~h. Neste ponto iniciou-se um aumento da concentração atingindo os valores do SN a partir do início do período de sono (3h).

71 Resultados Colesterol Foi possível observar que na condição de SN as concentrações de colesterol total apresentaram uma redução continua ao longo das 24h, e que quando ambos os grupos foram expostos à restrição de sono estes valores tenderam a reduzir-se ainda mais. Foi observada redução estatisticamente significante nas primeiras horas de avaliação (7h, 8h e 9h) em ambos os grupos e protocolos de restrição de sono quando comparados ao SN (p<,5). A redução permaneceu durante a noite na RIS alcançando diferença estatisticamente significante às h em ambos os grupos (p<,5) Não-HDL-c Em comparação ao SN verificou-se que o não-hdl-c ficou mais baixo ao longo das 24h, especialmente na condição de RIS e no grupo obesidade. Quando analisado o perfil de 24h (Figura 2), verificou-se redução estatisticamente significante nas primeiras coletas do dia (8h e 9h) na RIS e RFS do grupo obesidade e RIS do grupo peso normal. Notou-se uma redução brusca do não- HDL-c no início da noite da condição de RIS (19h, grupo obesidade: SN: 157,43±7,81; RIS: 98,43±26,22; RFS: 148,86±11,31, p<,5; grupo peso normal: SN: 124,6±9,89; RIS: 96,67±12,28; RFS: 119,4±9,33, p<,5). Os valores do não-hdl-c permaneceram mais baixos na RIS até quase o final da noite VLDL-c Ao longo das 24h, as concentrações de VLDL-c (Figura 2) ficaram mais reduzidas estatisticamente na condição de RIS do que no SN e RFS, apenas no grupo obesidade (p<,5). A redução foi estatisticamente significante nas 3 primeiras coletas do dia (7h, 8h e 9h) e no início da madrugada (23h, h e 1h) na RIS, sendo observado nesse período da noite um comportamento inverso entre a RIS e RFS (aumento na RFS e redução na RIS).

72 Resultados HDL-c Observou-se que apenas no grupo obesidade houve redução nas primeiras coletas do dia e aumento no período da noite, sendo a diferença estatisticamente significante às 9h (SN: 51,67±2,84; RIS: 47,8±2,94; RFS: 45,47±1,96, p<,5) e h (SN: 4,67±1,72; RIS: 4,7±3,27; RFS: 43,93±2,35, p<,5) da condição de RFS. Durante o período da noite observou-se um comportamento inverso entre os 2 protocolos de restrição de sono, sendo que na RIS ocorreu diminuição e na RFS aumento neste período. Já no grupo peso normal, notou-se que o padrão de 24h do HDL-c na condição de SN assim como na restrição de sono foi bastante semelhante ao do grupo obesidade. Verificouse uma redução estatisticamente significante às 8h e 9h na condição de RFS e aumento às 4h na condição de RIS quando comparadas ao SN. Ambas as restrições de sono não acompanharam a redução noturna da secreção de HDL-c ocorrida na condição de SN Triacilglicerol Verificou-se que ao longo das 24h de avaliação que os valores de triacilglicerol ficaram quase sempre mais baixos na condição de RIS do que no SN e RFS em ambos os grupos (Figura 2). No grupo obesidade, a redução foi estatisticamente significante entre a condição de RIS às 8h, 9h e h (p<,5) e entre a RIS e RFS às 7, 2h, 23h, h e 1h (p<,5). Foi observado no período da noite um comportamento inverso entre a RIS e RFS (aumento na RFS e redução na RIS). Já no grupo peso normal, notou-se uma tendência de redução dos valores de triacilglicerol ao longo das 24h da RIS, porém com redução estatisticamente significante às h e 1h entre a condição de RIS e RFS (p<,5) NEFA Quando comparado ao SN observou-se que em ambos os grupos houve uma aparente redução das concentrações de NEFA ao longo do dia na RIS e RFS, sendo encontrada diferença estatisticamente significante à tarde e

73 Resultados 57 noite no grupo obesidade (RIS: 13h, 17h, 18h. 23h e h; RFS: 17h e 18h, p<,5) e no grupo peso normal (RIS: 13h, 17h, 18h, 23h e h; RFS: 13h, p<,5). No entanto, de madrugada houve uma inversão do padrão de secreção de NEFA, sendo observado um aumento estatisticamente significante apenas no grupo obesidade na condição de RIS às 5h (SN:,4±,4; RIS:,59±,5; RFS:,48±,5, p<,5). Notou-se que concentração de NEFA acompanhou a realização das refeições, sendo observados picos de secreção nesses momentos em ambos os grupos e condições de sono estudadas.

74 Resultados 58 Figura 7. Perfil lipídico de 24 horas nas condições de sono e grupos estudados. Colesterol total (mg/dl) * * * Grupo obesidade # & D A J Colesterol total (mg/dl) 25 Grupo peso normal # # 2 # + # 15 D 1 A J sono normal restrição do início do sono restrição do final do sono HDL-c (mg/dl) # + && & HDL-c (mg/dl) # 3 D A J D A J nao-hdl-c (mg/dl) ** * # # &&& D A J nao-hdl-c (mg/dl) # # & D A J VLDL-c (mg/dl) & && # & # # # & D A J VLDL-c (mg/dl) & D A J Triacilglicerol (mg/dl) NEFA (mmol/l) D A J &# # & # & & & #. D A J horário * * # # # Triacilglicerol (mg/dl) NEFA (mmol/l) D A J D A J horário Valores em media e EP. D: desjejum; A: almoço; J: jantar. Barra em preto: período de sono da condição SN (23-7h); barra em azul: período de sono da condição RFS (23 3h); barra em vermelho: período de sono da condição RIS (3 7h). Os símbolos demonstram diferenças estatisticamente significantes, p<,5 (ANOVA, post-hoc Tukey), sendo * SN RIS e RFS; # SN RIS; + SN RFS; & RFS > RIS. * # # # # & &

75 Resultados 59 Já em relação a resposta lipídica pós-prandial (Figura 8), verificou-se a restrição de sono gerou redução no grupo obesidade, enquanto que não houve nenhuma alteração significativa no grupo peso normal Colesterol Verificou-se no grupo obesidade redução na resposta pós-prandial ao desjejum na condição de RIS e RFS (p=,5 e p=,4, respectivamente) e na resposta pós-prandial ao almoço na RIS (p=,5), o que não ocorreu no grupo peso normal Não-HDL-c Os valores do não-hdl-c permaneceram mais baixos na RIS, sendo que a redução na AUC 24h ficou em ~8% do grupo obesidade. Ainda no grupo obesidade, verificou-se que a resposta pós-prandial ao desjejum foi significativamente menor na RIS e RFS quando comparados ao SN (p=,2 e p=,4, respectivamente). Esta redução foi de ~12% na RIS. Como esperado os valores de não-hdl-c da AUC 24h, AUC manhã e AUC noite foram significativamente maiores nos obesos do que nos voluntários com peso normal em todos os protocolos de sono estudados (p<,5) VLDL-c Verificou-se no grupo obesidade um declínio de ~15% na AUC 24 na RIS (p=,4) e ainda uma redução estatisticamente significante na resposta pósprandial ao jantar (p=,5) HDL-c Não houve alteração da resposta pós-prandial do HDL em ambos os grupos expostos à restrição de sono. Apenas verificou-se redução estatisticamente significante do HDL-c na RFS em relação a RIS no grupo controle.

76 Resultados Triacilglicerol Verificou-se no grupo obesidade uma redução estatisticamente significante de ~14% da AUC 24 (p=,5) e da resposta pós-prandial ao jantar (p=,4) na condição de RIS NEFA Foi verificada uma redução estatisticamente significante na resposta pós-prandial ao almoço no grupo obesidade na RIS e RFS (p=,3 para ambos).

77 61 Resultados Figura 8. Efeito da restrição de sono na resposta lipídica pós-prandial. Grupo obesidade Colesterol total Grupo peso normal Colesterol total AUC24h * * AUCmanha,tarde,noite AUC24h AUCmanha,tarde,noite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite 4 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite 35 Não-HDL-c Não-HDL-c AUC24h * AUCmanha,tarde,noite AUC24h AUCmanha,tarde,noite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite 35 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite 2 VLDL-c VLDL-c AUC24h 1 5 * * SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite 1 5 AUCmanha,tarde,noite HDL-c HDL-c AUC24h 1 5 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h 1 5 * * SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite Triacilglicerol Triacilglicerol AUC24h * * AUCmanha,tarde,noite AUC24h AUCmanha,tarde,noite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUC24h NEFA * AUCmanha,tarde,noite AUC24h NEFA * AUCmanha,tarde,noite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite.6 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite.6 Valores em media e DP. *p,5 (ANOVA, post-hoc Tukey). AUC manhã : resposta pós-prandial das 8-11h; AUC tarde : resposta pós-prandial das 13-16h e AUC noite : resposta pós-prandial das 19-23h.

78 Resultados Perfil inflamatório e de cortisol Quando analisado o perfil inflamatório e de cortisol de jejum, não foram detectadas modificações estatisticamente significantes na PCR, cortisol, TNF-α, IL-6 e adiponectina em ambos os grupos e condições de restrição de sono estudados. Tabela 6. Efeito da restrição de sono nas concentrações inflamatórias e de cortisol basais PCR (mg/dl) Cortisol (ug/dl) TNF-α (pg/ml) IL-6 (pg/ml) Adiponectina (ng/ml) Sono normal Grupo Obesidade Restrição do início do sono Restrição do final do sono Sono normal Grupo Peso Normal Restrição do início do sono Restrição do final do sono,27±,7,28±,1,2±,5,24±,5,29±,8,17±,4 12,24±2,51 11,78±1,19 14,11±1,47 15,24±1,34 13,35±1,15 13,1±,9,81±,9 1,76±,6 1,76±,61 2,4±,81 3,7±1,43 2,21±,65 1,11±,24 1,28±,26 1,35±,31 1,86±,84 1,76±,97 1,71±, ,57±999,14 76,86±114, ,5±69,9 9911,44±1516,91 647,93±1373,17 Valores em média±ep. Os símbolos demonstram diferenças estatisticamente significantes, p,5 (ANOVA, post-hoc Tukey), sendo * diferença estatisticamente significante em relação ao sono grupo obesidade < grupo peso normal. Com relação ao perfil inflamatório ao longo das 24h (Figura 9), verificou-se mais alterações no grupo obesidade e na condição de RFS Proteína C-reativa Não foram observadas modificações estatisticamente significantes entre os grupos e condições de sono avaliados.

79 Resultados Cortisol Verificou-se que, apenas no grupo obesidade, às 22h e 23h da RFS, os voluntários apresentaram uma concentração de cortisol estatisticamente superior a do SN (p=,5 para ambos), sendo que esta concentração passou a reduzir-se com o início do período de sono, permanecendo significantemente menor mesmo após o despertar, às 4h. A concentração de cortisol na RIS acompanhou os valores observados no SN. Ainda, não foi verificada mudança no pico de secreção de cortisol em ambos os grupos e condições de restrição de sono TNF-α Os valores de TNF-α tenderam a reduzir-se durante a noite especialmente no grupo obesidade. Foi encontrada redução significativa das 19 às 21h em ambas as condições de restrição de sono deste grupo (p<,5). Durante o período de sono essas diferenças desapareceram provavelmente devido a grande variabilidade intra e interindividual. No grupo peso normal a concentração de TNFα ficaram menores ao longo das 24h, alcançando significância às 2h para ambas as condição de restrição de sono (RIS p=,3 e RFS p=,2) IL-6 Verificou-se apenas no grupo peso normal, que a RFS gerou um aumento da concentração de IL-6 ao longo das 24h, alcançando diferença significativa às 1h, 16h, 17h e 4h (p<,5). Já a RIS levou ao aumento significativo apenas no período da noite, às 23h e h (p<,5) Adiponectina A concentração de adiponectina elevou-se ao longo das 24h da RIS, especialmente no grupo obesidade. Verificou-se um aumento estatisticamente significante às 18h, 21h e h (p,5). Já no grupo peso normal observou-se na RIS aumento significante da concentração às 14h (p=,4) e redução às 6h (p=,5 para ambos).

80 Resultados 64 Figura 9. Perfil inflamatório e de cortisol de 24 horas nas condições de sono e grupos estudados. Proteina C reativa (mg/dl) Grupo obesidade D A J Proteina C reativa (mg/dl).6 Grupo peso normal.4.2. D A J sono normal restrição do início do sono restrição do final do sono 2 2 Cortisol (ug/dl) & && + + & & + Cortisol (ug/dl) & D A J D A J IL-6 (pg/ml) TNF-α (pg/ml) * ** 5 * 4 D A J D A J TNF-α (pg/ml) IL-6 (pg/ml) D A J & ++ # + & # D A J Adiponectina (ng/ml) & # D A J & # & # horário Adiponectina (ng/ml) D A J horário Valores em media e EP. D: desjejum; A: almoço; J: jantar. Barra em preto: período de sono da condição SN (23-7h); barra em azul: período de sono da condição RFS (23 3h); barra em vermelho: período de sono da condição RIS (3 7h). Os símbolos demonstram diferenças estatisticamente significantes, p<,5 (ANOVA, post-hoc Tukey), sendo * SN RIS e RFS; # SN RIS; + SN RFS; & RFS > RIS. & # & # #

81 Resultados 65 Com relação a resposta pós-prandial (Figura 1), observou-se que a restrição de sono gerou aumento da resposta pós-prandial inflamatória e de cortisol em ambos os grupos principalmente da RFS Cortisol Apenas no grupo obesidade verificou-se aumento significativo da AUC 24h na RFS em relação ao SN e RIS (p=,2, para ambos) e AUC manhã na RFS em relação ao SN (p=,1) Proteína C reativa e TNF-α Não foram observadas modificações estatisticamente significantes entre os grupos e condições de sono avaliados IL-6 Apenas no grupo peso normal verificou-se aumento significativo da AUC 24h na RFS em relação ao SN (p=,2) e AUC manhã na RFS em relação ao SN (p=,3) Adiponectina Observou-se no grupo obesidade aumento da resposta pós-prandial ao jantar na RIS em relação ao SN (p=,3) enquanto que no grupo peso normal houve aumento da resposta pós-prandial ao almoço na RIS em relação ao SN (p=,4).

82 Resultados 66 Figura 1. Efeito da restrição de sono na resposta inflamatória e de cortisol pósprandial. 3 Grupo obesidade Cortisol 8 3 Grupo peso normal Cortisol 8 AUC24h 2 1 * * SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h 2 1 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite Proteína C Reativa Proteína C Reativa AUC24h 1 5 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h 1 5 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite TNF-α TNF-α AUC24h 1 5 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h 1 5 SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite IL-6 IL-6 AUC24h SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h * * SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h Adiponectina * SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h Adiponectina * SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite Valores em media e DP. *p,5 (ANOVA, post-hoc Tukey). AUC manhã: resposta pós-prandial das 8-11h; AUC tarde: resposta pós-prandial das 13-16h e AUC noite: resposta pós-prandial das 19-23h.

83 Resultados Perfil dos neuropeptídeos associados ao controle do comportamento alimentar Verificou-se que dos hormônios envolvidos com o controle do comportamento alimentar, a leptina apresentou aumento estatisticamente significativo no grupo obesidade em ambas as condições de restrição de sono (p<,5), enquanto que a grelina acilada reduziu-se significativamente no grupo peso normal na condição de RFS (p=,4). Tabela 7. Efeito da restrição de sono nas concentrações basais dos neuropeptídeos associados ao controle do comportamento alimentar Leptina (ng/ml) Grelina total (pg/ml) Grelina acilada (pg/ml) Sono normal Grupo Obesidade Restrição do início do sono Restrição do final do sono Sono normal Grupo Peso Normal Restrição do início do sono Restrição do final do sono 5,14±1,9 13,45±1,92* 12,93±1,7* 6,65±3,97 3,17±1,43 2,1±,87 272,25±38,72 215,19±26,18 236,78±45,38 381,21±114,69 245,26±52,92 21,48±9,83 76,43±25,74 53,83±2,22 74,51±25,39 59,28±12,29 35,95±5,53 3,76±4,33* Valores em média±ep. Os símbolos demonstram diferenças estatisticamente significantes, p,5 (ANOVA, post-hoc Tukey), sendo * diferença estatisticamente significante em relação ao sono grupo obesidade > grupo peso normal. Quando avaliada a alteração ao longo das 24h nos hormônios associados ao controle do comportamento alimentar (Figura 11), verificou-se modificações principalmente na concentração de leptina do grupo obesidade e grelina total no grupo peso normal Leptina A leptina sofreu um aumento na concentração com a restrição de sono no grupo obesidade, especialmente durante o período do dia. Foi verificado aumento estatisticamente significante das 7 às 1h e das 15 às 18h

84 Resultados 68 (p,5). Durante a noite a concentração permaneceu mais elevada na RIS, porém sem alcançar significância estatística. Já no grupo peso normal, observou-se um padrão oposto de secreção de leptina (redução na restrição de sono), porém sem alcançar significância estatística Grelina total Verificou-se no grupo peso normal redução da concentração de grelina total ao longo das 24h de ambas as restrições de sono, porém foi observada diferença estatisticamente significante apenas às 9h da RIS e RFS (p=,3 e p=,4) e 19h da RFS (p=,4) Grelina acilada Verificou-se no grupo peso normal redução estatisticamente significante da concentração de grelina acilada às 7h da RFS (p=,4), porém foi observado aumento estatisticamente significante às 4h e 6h da RFS (p=,3 e p=,2).

85 Resultados 69 Figura 11. Perfil de 24 horas dos neuropeptídeos associados ao controle do comportamento alimentar nas condições de sono e grupos estudados. Leptina (ng/ml) ** * & * Grupo obesidade #* # Leptina (ng/ml) 3 Grupo peso normal 2 1 sono normal restrição do início do sono restrição do final do sono Grelina total (pg/ml) Grelina acilada (pg/ml) D A J D A J Grelina total (pg/ml) D A J D A J & D A J D A J horário horário Grelina acilada (pg/ml) * + Valores em media e EP. D: desjejum; A: almoço; J: jantar. Barra em preto: período de sono da condição SN (23-7h); barra em azul: período de sono da condição RFS (23 3h); barra em vermelho: período de sono da condição RIS (3 7h). Os símbolos demonstram diferenças estatisticamente significantes, p<,5 (ANOVA, post-hoc Tukey), sendo * SN RIS e RFS; # SN RIS; + SN RFS; & RFS > RIS.

86 Resultados 7 Com relação a resposta pós-prandial (Figura 12) verificou-se modificações principalmente na concentração de leptina do grupo obesidade e grelina total no grupo peso normal Leptina Verificou-se apenas no grupo obesidade aumento da AUC 24h, AUC manhã e AUC tarde na RIS em relação ao SN (p=,4, p=,3, p=,5, respectivamente) Grelina total Não foram observadas modificações estatisticamente significantes entre os grupos e condições de sono avaliados Grelina acilada Observou-se apenas no grupo controle o aumento da resposta pósprandial de 24h e ao jantar (p=,8 e p=,5, respectivamente).

87 71 Resultados Figura 12. Efeito da restrição de sono na resposta pós-prandial dos neuropeptídeos associados ao controle do comportamento alimentar. Grupo obesidade Leptina Grupo peso normal Leptina 5 * AUC24h * * SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite AUC24h SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite AUCmanha,tarde,noite Grelina total Grelina total AUC24h AUCmanha,tarde,noite AUC24h AUCmanha,tarde,noite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite Grelina acilada Grelina acilada AUC24h AUCmanha,tarde,noite AUC24h * * AUCmanha,tarde,noite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS SN RIS RFS AUC24h AUCmanhã AUCtarde AUCnoite Valores em media e DP. *p,5 (ANOVA, post-hoc Tukey). AUC manhã : resposta pós-prandial das 8-11h; AUC tarde : resposta pós-prandial das 13-16h e AUC noite : resposta pós-prandial das 19-23h. A seguir encontra-se um quadro resumitivo dos resultados bioquímicos.

88 72 Resultados Quadro 6. Quadro resumitivo dos resultados bioquímicos Grupo Obesidade Grupo Peso Normal Restrição do início do sono Restrição do final do sono Restrição do início do sono Restrição do final do sono Glicose h AUCnoite Insulina AUCmanhã Peptídeo C AUCmanhã HOMA Colesterol total 7-9h,h, AUCmanhã,tarde 7-9h, AUCmanhã 7-9h,h 7-9h LDL-c 7h 7h 7h VLDL-c 7-9h,23h,h, AUC24h,noite 7h 7h HDL-c 7h,9h,h 7h, 4h 7h-9h Não-HDL-c 8h,9h,19h, AUCmanhã 8h,9h, AUCmanhã 8h,9h,19h Triacilglicerol 7-9h,h, AUC24h,noite 7h NEFA 13,17,18,23,h, 5h, AUCtarde 17h,18h, AUCtarde 13,17,18,23,h, AUCtarde 13h PCR Cortisol 21,22h, 4h, AUC24h,manhã TNF-α 18-2h 18-2h 2h 2h IL-6 23h, h 1,16,17,4h, AUC24h,manhã Adiponectina 18h,21h,h, AUCnoite 14h,5h,6h, AUCtarde Leptina 7-1,15,18h, AUC24h,manhã,tarde 7-1,15,18h, AUCmanhã achatamento achatamento Grelina total 9h 9h,19h Grelina acilada AUC: Area sobre a curva; redução; aumento; ausência de modificação. 7h, 4h,6h, AUC24h,noite

89 7 DISCUSSÃO

90 Discussão 74 O presente estudo demonstrou que a duração do sono tem um papel importante na regulação neuroendócrina e metabólica do balanço energético. A comparação do perfil hormonal nos mesmos indivíduos obesos e com peso normal estudados com 4h ou 8h de sono revelou que os níveis diurnos e noturnos de diversos marcadores bioquímicos séricos alteram-se quando o sono é restringido por três noites. Os resultados demonstraram que o perfil glicídico, inflamatório e da grelina alterou-se de forma mais significativa nos voluntários com peso normal, enquanto que o metabolismo basal, o perfil lipídico, o cortisol e a leptina foram marcadamente mais alterados no grupo obesidade. Sono Os protocolos de restrição de sono realizados neste estudo resultaram em redução dos estágios N1, N2 e REM e aumento do estágio N3 em ambos os grupos avaliados. Em ambos os grupos não foram observadas diferenças importantes entre os dois protocolos de restrição de sono. Estes dados corroboram com os resultados encontrados por outros estudos que também restringiram a primeira e segunda parte do sono em adultos com peso normal e que encontraram redução do sono REM (%) e aumento do sono de ondas lentas (SOL) em ambos os protocolos de restrição de sono. (28,175) Guilherminault et al. (28) não verificaram diferenças na arquitetura do sono entre a RIS e RFS, no entanto os autores descreveram uma grande variedade individual na resposta a períodos de restrição de sono, o que também pode ser observado no presente estudo. Esses resultados demonstram que quando o sono é encurtado, o percentual remanescente de cada estágio reflete a necessidade daquele estágio de sono. A retenção do SOL durante a restrição de sono suporta o olhar de que este é um sono central ( core sleep ). (186,187) Os estágios mais superficiais do sono NREM (N1 e N2) são os primeiros a serem reduzidos na restrição de sono para que então seja comprometido o sono REM, tido como o segundo em importância na homeostase do sono. (185) Dessa forma, apesar da primeira

91 Discussão 75 metade do sono possuir uma maior quantidade de SOL e a segunda metade do sono maior quantidade de REM, a ausência de diferença entre os protocolos de restrição de sono demonstra a capacidade homeostática do sono. (188) Ainda, o declínio dos despertares e WASO durante a restrição de sono refletem a tentativa de utilizar o tempo disponível para o sono muito mais eficientemente. Essa diferença na resposta a restrição de sono entre os grupos avaliados no presente estudo não era esperada, pois os grupos não apresentaram diferenças no padrão de sono na PSG basal e condição de SN. Devido à ausência de estudos que tenham investigado a alteração do padrão de sono de obesos submetidos à restrição de sono, torna-se difícil a comparação de nossos dados com a literatura. Os poucos estudos que investigaram a relação entre a presença de obesidade e a qualidade do sono demonstraram uma redução do sono REM e SOL em indivíduos obesos. ( ) Talvez por nossa cautela em selecionar obesos sem apnéia do sono, sonolência diurna, problemas psicológicos, entre outros, tivemos uma amostra mais homogênea, desse modo, nossos dados divergem com os observados na literatura. Estes achados são importantes e precisam ser melhor investigados. Metabolismo Apenas na condição de RFS do grupo obesidade foi verificado aumento significativo da TMB (~3kcal), sendo que nas demais condições avaliadas (RIS do grupo obesidade e RIS e RFS para o grupo peso normal) não houve diferença estatisticamente significante neste parâmetro. A literatura não possui um consenso sobre os efeitos do déficit de sono na TMB. Em parte, esta indefinição está ligada aos diferentes protocolos de restrição de sono e ao uso de diferentes equipamentos para mensuração da TMB. Nossos dados corroboram em parte com os achados de Jung et al. (192) que ao realizar a privação de uma noite de sono em 7 voluntários (5 homens e 2 mulheres) verificaram por meio de uma câmera metabólica o aumento de ~7% do gasto energético ao longo de 24 horas. No entanto, também

92 Discussão 76 corroboram com Hursel et al. (169), em um protocolo de fragmentação do sono por duas noites em 15 homens saudáveis e Nedeltcheva et al. (193) em um protocolo de restrição de sono por 14 dias em 11 homens e mulheres saudáveis, que não verificaram modificação na TMB. Já Benedict et al. (168) em um protocolo de privação de uma noite de sono em 14 homens saudáveis e Nedeltcheva et al. (14) em um protocolo de restrição de sono por 14 dias em 1 homens e mulheres com sobrepeso com dieta hipocalórica, verificaram redução da TMB. A mudança na TMB apenas no grupo obesidade na RFS é difícil de ser explicada, pois não observamos nesta condição de restrição de sono modificações na massa corporal ou em hormônios que estivessem associados a este efeito. Perfil glicídico Nossos resultados indicam uma diminuição da tolerância à glicose noturna no grupo peso normal em conjunto com a elevação da concentração de insulina e peptídeo C em resposta ao café da manhã na RFS. O padrão observado no neste grupo na RFS é consistente com o que já foi descrito por outros estudos de restrição de sono com indivíduos com peso normal (6,9,19,117,194), sendo que em longo prazo esta alteração observada no presente estudo pode induzir a um estado de resistência à insulina. O aumento da resposta pós-prandial ao jantar vai ao encontro a já descrita diminuição da tolerância à glicose com o entardecer devido à diminuição da sensibilidade e secreção de insulina. (66,195,196) Assim na RFS parece existir uma exacerbação da diminuição fisiológica da tolerância à glicose. No grupo obesidade, no entanto, não foi verificada nenhuma modificação da concentração de glicose, insulina e peptídeo C. Uma resposta glicêmica diferente do grupo controle era esperada, pois segundo o estudo realizado por Van Cauter et al. (57) indivíduos obesos possuem uma variação diurna de tolerância a glicose diferente de indivíduos com peso normal, ou seja, apresentam níveis de glicose estáveis de manhã até a noite mesmo com a diminuição da secreção de insulina, o que indica uma melhora da tolerância a

93 Discussão 77 glicose com o passar do dia. Esperávamos encontrar um aumento da secreção de glicose e/ou insulina no grupo obesidade, especialmente por observarmos aumento da AUC 24h e AUC manhã do cortisol na RFS. No entanto, segundo Van Cauter et al. (67), é possível que em indivíduos obesos o cortisol não exerça uma ação inibitória sobre a secreção de insulina por esses encontrar-se em um estado de resistência à insulina ou com a incapacidade das células β- pancreáticas em responder a ação inibitória do cortisol circulante. Considerando as alterações nas respostas pós-prandiais, há de se considerar que a restrição de sono deve ter diferente impacto sobre o metabolismo glicídico hepático e muscular, o que certamente abre caminho para trabalhos futuros. Nosso estudo não verificou alteração da concentração de glicose e insulina de jejum, corroborando com dados prévios da literatura (117,118). Perfil lipídico O presente estudo verificou que a restrição aguda do início ou final do sono resultou na redução das concentrações plasmáticos de colesterol total e frações, triacilglicerol e NEFA ao longo de 24h em voluntários obesos e com peso normal. A regulação do metabolismo lipídico envolve numerosas vias, que pelo menos em parte, são interdependentes. Os lipídios disponíveis para o metabolismo hepático podem derivar da dieta ou da mobilização dos ácidos graxos do tecido adiposo, seguido pelo transporte na circulação, o que requer transportadores específicos, tais como albumina, enquanto os lipídios da dieta, sob a forma de triacilglicerol são transportados por quilomícrons e a lipoproteína VLDL-c. (197) Magkos (198) descreveu as possíveis vias de remoção de VLDL-c e triacilglicerol do plasma, incluindo a hidrólise pela lipase de lipoproteína (LPL) e possivelmente também pela lipase hepática, e a transferência de triacilglicerol para outras lipoproteínas (por exemplo, HDL-c), bem como a remoção do conjunto de partículas de VLDL-c a partir do plasma através de interação com

94 Discussão 78 receptores hepáticos e/ou periféricos. Por outro lado, é bem documentado que o aumento da atividade da LPL no músculo esquelético resulta em redução na concentração de triacilglicerol no plasma, que também se apresenta relacionada com a diminuição da secreção hepática de VLDL-c. Nossos resultados demonstram redução das concentrações de VLDLc e triacilglicerol plasmáticas quando manipulamos o sono, tanto de eutróficos quanto de obesos. Esses dados corroboram com achados prévios da literatura que demonstraram a redução do colesterol e triacilglicerol plasmáticos em homens saudáveis após 8 a 12 horas de privação de sono (113,114), e redução do triacilglicerol após cinco noites de RIS (4 horas). (194) A elevação das concentrações basais de NEFA foi descrita em voluntários jovens com peso normal após a RIS (2h45-7h) (17) ou meio do sono (1h-5h). (118) Tais dados podem ser decorrentes, pelo menos em parte, por ajustes agudos do gasto energético, possivelmente para manutenção da geração de ATP (167,169), principalmente no músculo esquelético. (14) Estudos futuros são necessários para melhor compreensão dos mecanismos precisos envolvidos nesta redução de VLDL-c e triacilglicerol, uma vez que, tais resultados podem ser decorrentes da menor taxa de secreção de VLDL-c e triacilglicerol pelo fígado, ou maior captação de VLDL-c e triacilglicerol pelo músculo esquelético, com participação da LPL, ou a interação entre as duas vias. No entanto, diante destes resultados postula-se que a restrição de sono gera uma maior oxidação de carboidratos em detrimento a oxidação de lipídeos. No presente estudo também foi observada redução na concentração do colesterol total e suas frações quando a duração do sono foi manipulada em ambos os grupos. Um possível mecanismo para modulação da concentração plasmática do colesterol total e da fração presente na LDL-c é a via do transporte reverso do colesterol. (199) Essa via possui etapas que removem o colesterol da circulação e distribuem para tecidos periféricos e para o fígado. De fato, alterações na atividade da lecitina:colesterol aciltransferase (LCAT) (enzima responsável pela transferência do éster de colesterol) e na atividade da proteína

95 Discussão 79 de transferência de éster de colesterol (CETP) plasmática (enzima essa responsável pela transferência do éster de colesterol da HDL-c para outras lipoproteínas) acarretam em modulações nas concentrações de LDL-c e HDL-c colesterol na circulação. (2-22) Dessa forma, ocorre uma diminuição da concentração de colesterol total plasmático, por meio da troca de éster de colesterol entre tecidos e lipoproteínas para a HDL-c. (199) São escassos os estudos que explorem as alterações do tempo de sono e o perfil de colesterol e suas frações no plasma. Vondra et al. (14) demonstraram que a privação de sono promoveu uma redução da atividade da enzima LCAT e por consequência a redução da circulação sanguínea de lipídeos, especialmente de HDL-c. Podemos postular que a produção de enzimas que controlam o metabolismo lipídico, como a LCAT e CETP, também estejam alteradas na condição de restrição de sono, interferindo assim na síntese e/ou turnover das lipoproteínas e lipídeos. Perfil inflamatório e cortisol Nossos dados demonstraram um aumento do cortisol no período da noite e redução logo após o despertar apenas no grupo obesidade na condição de RFS, o que levou ao aumento da AUC 24h. Alguns estudos de restrição de sono suportam esse achado ao demonstrarem um aumento significativo das concentrações de cortisol no início da noite e redução após o despertar (19,75,23,24), porém outros encontraram pequena ou nenhuma modificação. (117,133,193,25) Ainda, alguns estudos encontraram uma antecipação do pico de secreção de cortisol (19,75,133), o que, no entanto não foi observado no presente estudo. Esses resultados conflitantes podem estar relacionados ao efeito estressor de diferentes protocolos de restrição de sono, uso de testes invasivos (ex: cateter intravenoso, jejum, etc.) e o tipo de ambiente em que a pesquisa foi realizada (ex: quantidade de contato social). Vale ressaltar que nenhum dos estudos supracitados possuía em sua amostra voluntários obesos e ainda que, curiosamente no presente estudo, o grupo peso normal não apresentou alteração do cortisol.

96 Discussão 8 Existem diversas evidências na literatura de que o eixo HPA apresenta-se hiper-responsivo nos indivíduos obesos, tendo como consequência o aumento do clearance de cortisol. (26) Em função desta alteração neuroendócrina, observamos grupo obesidade apresenta mais susceptibilidade para alteração das concentrações de cortisol na condição de restrição de sono. O efeito da restrição de sono no eixo HPA, potencialmente como uma resposta ao estresse, é um mecanismo hormonal pelo qual alterações do sono podem causar modificações no metabolismo da glicose, seja atuando diretamente na glândula adrenal ou indiretamente através de mudanças nos hormônios hipofisários, como hormônio adrenocorticotrópico (ACTH). O cortisol pode induzir a gliconeogênese, reduzir a utilização de glicose periférica, induzir a resistência à insulina e aumentar a concentração sanguínea de glicose. (27) Com relação à concentração dos marcadores inflamatórios, verificamos redução do TNF-α no início da noite em ambos os grupos e protocolos de restrição de sono, aumento da IL-6 no grupo peso normal ao longo das 24 horas da RFS e no final da noite da RIS, nenhuma modificação da PCR e aumento da adiponectina no grupo obesidade à noite e no grupo controle no início da manha e da tarde, ambos na RIS. Nossos dados corroboram com o estudo de Haack et al. (132) que, ao realizarem um protocolo de RFS (4h por 1 noites) em voluntários com peso normal, verificaram ausência de modificação do TNF-α e PCR e aumento da IL-6. Vgontzas et al. (133) apesar de verificarem aumento da IL-6, também verificaram aumento do TNF-α ao realizar um protocolo de RFS (6h por 1 semana) em voluntários com peso normal. Já Meier- Ewert et al. (134) e Van Leeuwen et al. (135) ao realizarem protocolos de RIS (4h por 1 noites e 4h por 5 noites, respectivamente) em homens com peso normal verificaram aumento da concentração de PCR. O aumento da adiponectina na RIS pode ser explicado pela redução das concentrações de TNF-α, a citocina pró-inflamatória que sabidamente inibe a expressão e secreção de adiponectina nos adipócitos. (28) Ainda, este aumento vai ao encontro com as alterações do perfil lipídico observadas na restrição de sono, pois se postula que o aumento de adiponectina pode estimular a oxidação

97 Discussão 81 de ácidos graxos livres no músculo esquelético e fígado, o que produz uma diminuição do conteúdo de triacilglicerol nos mesmos, assim como redução das VLDL e dos quilomícrons. (29) Um pequeno, porém prolongado aumento de marcadores inflamatórios tem consequências negativas a saúde. A elevação das concentrações de IL-6 em 1 pg/ml tem se relacionado ao aumento do risco de doença cardiovascular (21), câncer (211) e DM2. (212) Perfil dos hormônios que regulam o comportamento alimentar O presente estudo verificou na restrição de sono (RIS e RFS) o aumento da leptina no grupo obesidade e redução da grelina total e acilada no grupo peso normal. Como já descrito na literatura, verificou-se que o perfil de 24 horas da leptina maior no grupo obesidade e da grelina maior no grupo peso normal. Apenas no grupo obesidade pode-se observar o aumento de leptina durante o sono, conforme descrito previamente na literatura. No grupo peso normal esse aumento não esteve presente, assim como em ambos os grupos não foi possível observar o aumento de grelina noturno. Nossos dados de elevação da leptina no grupo obesidade ou ausência de modificação no grupo peso normal após três noites de restrição de sono estão de acordo com diversos estudos recentes que verificaram elevação (135,23,213,214) ou nenhuma modificação na secreção de leptina após a restrição de sono em homens e mulheres jovens. (29,3,171,193) Estes achados contrastam com os resultados de três estudos prévios onde as concentrações de leptina reduziram-se após a restrição de 4h do meio do período de sono por 2 ou 6 dias. (6,9,28) Com exceção do estudo de van Leeuwen et al. (135), todos os demais estudos que encontraram aumento das concentrações de leptina possuíam indivíduos com excesso de peso em sua amostra, enquanto que a maioria dos estudos que não encontrou alteração ou que encontrou redução de leptina possuíam indivíduos com peso normal. Ainda, no estudo realizado por Simpson et al. (213) com uma amostra com IMC de 17 a 32, verificou-se que o grupo com excesso de peso (IMC>25kg/m 2 )

98 Discussão 82 teve maior secreção de leptina em resposta a restrição sono (4h por 5 noites) do que o grupo eutrófico. Nossos resultados em conjunto com estes dados apontam que quando existe excesso de tecido adiposo, como é o caso da obesidade, elevam-se as chances de desenvolvimento da hiperleptinemia, que pode levar a resistência à ação da leptina. Essa resistência parece ser uma combinação de vários fatores que dificulta o transporte da molécula protéica pela barreira hemato-encefálica e de defeitos na sinalização dos neurônios específicos. (215) No presente estudo, não se pode considerar que os voluntários obesos apresentavam hiperleptinemia, já que foram encontradas concentrações de leptina antes e após a restrição de sono dentro dos padrões de normalidade. (162), porém o aumento das concentrações leptinemicas após a restrição de sono em longo prazo pode levar a seu surgimento de um quadro de hiperleptinemia. Segundo Minokoshi et al. (216), a leptina aumenta a oxidação de ácidos graxos no músculo esquelético e no fígado através da ativação da proteína quinase ativada pelo AMP (AMPK). Uma vez ativada, a AMPK inicia processo de geração de ATP pela oxidação de ácidos graxos e inibe processos de gastos de ATP, como a síntese de ácidos graxos. (217) Isso facilita a capacidade de célula de restabelecer a homeostase energética. A leptina, também através da ativação da AMPK, pode promover o aumento da depleção de triacilglicerol (218) e estimular a lipólise no músculo (219) e tecido adiposo branco. (22) O aumento da leptina pode ainda gerar aumento da atividade simpática, resultando em elevação do gasto energético em tecidos periféricos, principalmente no tecido adiposo. (221) Assim, a elevação da leptina observada no grupo obesidade estaria diretamente relacionada às alterações no metabolismo lipídico e metabolismo basal encontradas nesse grupo após a restrição de sono. Interessantemente todos os estudos que encontraram aumento das concentrações de leptina possuíam um protocolo de RIS. Já os protocolos que não encontraram diferença ou que encontraram redução de leptina possuíam metodologias de restrição de sono diversas. No presente estudo o aumento de leptina ocorreu ao longo das 24 horas na RIS e no período da manhã na RFS.

99 Discussão 83 Com relação aos dados da grelina, a redução de grelina observada apenas no grupo peso normal é diferente do que já foi descrito na literatura previamente. Spiegel et al. (6,9) e Schmid et al. (3) ao realizarem protocolos de restrição do meio e início do sono encontraram aumento das concentrações de grelina total, enquanto que Bosy-Westphal et al. (214), Schmid et al. (171) e Nedeltcheva et al. (193) com protocolos distintos de restrição de sono não verificaram alteração da grelina total. Até o presente momento, nenhum estudo investigou o efeito da restrição de sono nas concentrações de grelina acilada. As concentrações de grelina podem reduzir em resposta aos ácidos graxos livres (222) e a diversos hormônios, tais como GH (223), insulina (224), somatostatina (225) e leptina. (226) Em condições de um balanço energético positivo é descrita redução da grelina plasmática. (227,228) Ainda, concentrações aumentadas de cortisol acarretam uma diminuição significativa das concentrações plasmáticas de grelina, indicando um possível mecanismo de feedback entre a liberação gástrica de grelina e a atividade do eixo HPA, podendo envolver inclusive aspectos periféricos neste eixo. (44) Diante desses dados da literatura é difícil compreender a redução das concentrações de grelina plasmática observada no grupo peso normal, pois não foram observadas alterações significantes nos parâmetros que poderiam influenciar as concentrações de grelina (insulina, leptina, cortisol, TMB), a dieta oferecida era normocalórica e não foi observada mudança da massa corporal. É importante destacar que baixas concentrações de grelina são independentemente associadas a DM2, resistência à insulina e elevação da pressão arterial (229), assim esta redução da grelina merece ser melhor estudada em pesquisas futuras. A grelina requer a acilação pós-translacional no grupo hidroxil sobre a serina 3 para sua atividade no sistema nervoso central. (156) Esta acilação torna possível a ligação no receptor do hormônio secretagogo do GH (GHS-R) e em receptores específicos do hipotálamo, o que é essencial para as funções biológicas da grelina. (23) Presume-se que a grelina não acilada é uma grelina não ativa (156) e esta apesar de ter pouca influência na regulação do apetite, é

100 Discussão 84 considerada importante em outras funções, como inibição da proliferação celular (231) e estimulação da adipogênese. (232) À grelina acilada cabe o papel de regulação do balanço energético, aumentando a ingestão de alimentos e diminuindo a utilização de gordura. (233) Assim, é fundamental medir as concentrações de ambas as formas deste hormônio para melhorar o entendimento sobre a função desta molécula. (234) A redução de ambas as formas da grelina no presente estudo, reforçam a idéia de que a restrição de sono exerce influência sobre o balanço energético, bem como sobre a adipogênese e o sistema imunológico. No entanto, cabe destacar que a grelina acilada no grupo peso normal apresentou aumento da resposta pós-prandial na condição de RFS, especialmente após o jantar. A redução das concentrações de grelina acilada após a refeição era esperada (235) sendo que o aumento noturno da resposta pósprandial pode representar uma redução do efeito saciador da grelina na RFS. Esta redução é difícil de explicar pois não houve outra modificação hormonal ou metabólica no presente estudo que condizesse com essa alteração. Ao contrário de nossa hipótese, a repercussão da restrição aguda de sono levou a alterações em ambos os grupos avaliados e nas duas condições experimentais analisadas. O grupo obesidade quando submetido a restrição de sono apresentou mais alteração lipídica e de leptina, enquanto que o grupo peso normal apresentou mais alteração glicídica e de grelina. No grupo obesidade a RIS gerou alterações ligeiramente mais marcantes do que a RFS, enquanto que no grupo peso normal a RFS levou a alterações ligeiramente mais marcantes. Diante desses dados, pode-se perceber que a restrição de sono representa uma condição deletéria ao organismo tanto de indivíduos obesos quanto de indivíduos com peso normal, independente do horário da noite em que ocorre o encurtamento do sono.

101 8 CONCLUSÕES

102 Conclusões 86 A partir da realização deste estudo, pode-se concluir que: Os protocolos de restrição de sono realizados resultaram em redução dos estágios N1, N2 e REM, WASO e consolidação do estágio N3 em ambos os grupos avaliados. Não foram observadas diferenças significantes entre os dois protocolos de restrição de sono; A TMB aumentou significantemente na condição de RFS do grupo obesidade; O perfil glicídico alterou-se de forma mais significativa nos voluntários com peso normal na condição de RFS. Foi observada uma redução da tolerância à glicose noturna no grupo peso normal em conjunto com a elevação da concentração de insulina e peptídeo C em resposta ao café da manhã na RFS; As concentrações plasmáticas de colesterol total e frações, triacilglicerol e NEFA ao longo de 24h foram significantemente reduzidos após a restrição de sono (RIS e RFS) em ambos os grupos, principalmente no período da manhã. No grupo peso normal a RIS gerou mais alterações lipídica do que a RFS; As concentrações de cortisol foram significantemente aumentadas no período da noite e reduzidas de manhã apenas na RFS do grupo obesidade; As concentrações de TNF-α foram significantemente reduzidas no período da noite em ambos os grupos e condições de restrição de sono, enquanto que as concentrações de IL-6 foram significantemente aumentadas no período da noite na RIS e ao longo das 24 horas na RFS apenas no grupo peso normal; As concentrações de leptina foram significativamente maiores ao longo das 24 horas na RIS e no período da manhã na RFS do grupo obesidade; As concentrações de grelina total e acilada ficaram significantemente menores na RFS no grupo peso normal. A grelina total reduziu tanto na RIS quanto na RFS, enquanto que a grelina acilada reduziu apenas na RFS;

103 Conclusões 87 As concentrações de adiponectina foram significativamente maiores na RIS em ambos os grupos, sendo que no grupo obesidade o aumento ocorreu no período da noite e no grupo peso normal ocorreu no período da manhã e início da tarde. Em conjunto, os resultados do presente estudo demonstraram que a restrição de sono por três noites levou a modificações neuroendócrinas e metabólicas distintas entres os grupos avaliados mas que sugerem prejuízo no metabolismo glicídico e lipídico, inflamação e alteração dos neuropeptídeos envolvidos no controle do comportamento alimentar, o que poderiam predispor a resistência a insulina e doenças cardiometabólicas. Independente do estado nutricional, foi possível concluir que restrição do final do sono foi mais prejudicial do que a restrição do início do sono. As alterações fisiológicas verificadas no presente estudo são importantes para o aprofundamento das múltiplas vias metabólicas que ligam a restrição de sono à obesidade.

104 9 LIMITAÇÕES DO ESTUDO

105 Limitações do Estudo 89 Este estudo apresentou algumas limitações: Foram envolvidos apenas homens, jovens e saudáveis; A amostra do grupo obesidade foi composta por indivíduos metabolicamente saudáveis, isto é, sem DM2, hipertensão e dislipidemia. Segundo Blüher (21), obesos metabolicamente saudáveis possuem um fenótipo que os protege do desenvolvimento de alterações cardiometabólicas, mantendo a sensibilidade à insulina preservada, o tecido adiposo mais intacto em relação à produção desregulada de citocinas inflamatórias, acúmulo ectópico de tecido adiposo, entre outros fatores. Pequeno tamanho amostral em função da adesão ao estudo; Observações recentes sugerem que após a privação de uma noite de sono o custo energético aumentado devido ao maior tempo em vigília pode levar a um declínio compensatório da TMB e gasto energético no período de recuperação (167), o que implica que o organismo torna-se mais econômico neste período. Assim uma limitação de nosso estudo foi não ter realizado medidas metabólicas e hormonais após o período de recuperação de sono.

106 1 ANEXOS

107 Anexos 91 Anexo 1. Carta de aprovação do Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo

108 Anexos 92

109 Anexos 93 Anexo 2. Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. Termo de Consentimento livre e E sclarecido Influência da restrição de sono na ingestão alimentar e metabolismo pós-prandial em indivíduos obesos. As seguintes inform ações estão sendo fornecidas para sua participação voluntária neste estudo, que visa averigu ar a Influência da restrição de sono na ingestão alimentar e metabolismo pós-prandial. Este estudo será realizado com o intuito de avaliar se a redução do tempo de sono pode alterar a fome, a saciedade, a ingestão de alimentos e o metabolismo (especialmente após as refeições). Para isso, os voluntários passarão por uma avaliação inicial (Fase 1), que constará de questionário s para avaliar os hábitos alim entares (registro de 7 dias), a qualidade do sono, a presença de sonolência e o cronotipo (matutino, vespertino ou indiferente). Também serão feitos exames bioquímicos, polissonografia (para avaliar o sono durante 1 noite no laboratório) e composição corporal (para avaliar o IMC e a gordura corporal). Após essas avaliações, os voluntários serão subm etidos a 3 condições de sono (Fase 2): normal (8h), restrição do inicio do sono (4h) e restrição do final do sono (4h). Em cada condição de sono, serão realizadas coletas de sangue a cada 1 hora, durante 24 horas. Serão oferecidas 3 refeições ao longo do dia, sendo aplicadas escalas visuais para av aliar a fo me e o apetite por diferentes categorias de alimentos antes e depois cada refeição. Durante à noite será acompanhado o padrão de sono através da polissonografia. Este estudo não oferece risco e não há benefício direto para o participante, pois se trata de um estudo experimental, testando a hipótese de que a redução do tempo de sono exerce influências na ingestão alimentar e metabolismo de adultos. É im portante ressaltar que em qualquer etapa do estudo haverá acesso aos profissionais responsáveis pela pesquisa para esclarecim ento de eventuais dúvidas. A principal investigadora é a Nutricionista Ioná Z imberg, que pode ser encontrada no endereço: R. Francisco de Castro, 93, Vila Clementino, ou no telefone Caso haja alguma consideração ou dúvida sobre a ética da pesquisa, entre em contato com o Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) - Rua Botucatu, 572 cj 14-1º andar Fone/fax: É garantida a liberdade da retirada de consentimento a qualquer momento e deixar de participar do estudo, sem qualquer prejuízo à continuidade de seu tratamento na instituição. As inform ações obtidas serão analisadas em conjunto com outros pacientes, não sendo divulgado a identificação de nenhum paciente. Não há despesas pessoais para o participante em qualquer fase do estudo, pois os mesm os serão d evidam ente reembolsados com o custo de transporte e alimentação durante os dias em que estiver no laboratório, além dos jantares que serão fornecidos aos mesm os. Se existir qualquer despesa adicional, ela será absorvida pelo orçamento da pesquisa. E m caso de dano p essoal, diretamente causado pelos procedimentos ou tratam entos propostos neste estudo (nexo causal com provado), o participante tem direito a tratamento m édico na Instituição, bem como às indenizações legalm ente estabelecidas. O nosso com promisso é de utilizar os dados coletados somente para esta pesquisa.

110 Anexos 94 Acredito ter sido suficientemente informado a respeito das informações que li ou que foram lidas para mim, descrevendo o estudo Influência da restrição de sono na ingestão alimentar e metabolismo pós-prandial em indivíduos obesos. Eu discuti com a Nutricionista Ioná Zimberg sobre a minha decisão em participar nesse estudo. Ficaram claros para mim quais são os propósitos do estudo, os procedimentos a serem realizados, seus desconfortos e riscos, as garantias de confidencialidade e de esclarecimentos permanentes. Ficou claro também que minha participação é isenta de despesas e que tenho garantia do acesso a tratamento hospitalar quando necessário. Concordo voluntariamente em participar deste estudo e poderei retirar o meu consentimento a qualquer momento, antes ou durante o mesmo, sem penalidades ou prejuízo ou perda de qualquer benefício que eu possa ter adquirido, ou no meu atendimento neste Serviço Assinatura do paciente/ representante legal Data: / /. RG: Declaro que obtive de forma apropriada e voluntária o Consentimento Livre e Esclarecido deste paciente ou representante legal para a participação neste estudo

111 Anexos 95 Anexo 3. Registro alimentar de sete dias. REGISTRO ALIMENTAR NOME: DATA: / / Refeição/ horário Alimentos / preparações Quantidade

112 Anexos 96 Anexo 4. Diário do sono de sete dias.

113 Anexos 97 Anexo 5. Escala de Sonolência de Epworth.

114 Anexos 98 Anexo 6. Questionário de Horne & Ostberg

115 Anexos 99

116 Anexos 1

117 Anexos 11

118 11 REFERÊNCIAS

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138 Abstract ABSTRACT Aim: This study aimed to analyze the neuroendocrine, metabolic and polysomnographic of obese and normal-restricted the beginning and end of sleep. Methods: Fifteen healthy young male adults (26.63±2.68 years), 7 obese (BMI: 33.43±2.84) and 8 normal weight (BMI: 22.22±2.54), were subjected to three crossover randomized conditions of sleep for three consecutive nights: normal sleep (bedtime: 23:h 7:h); restriction at the beginning of the night (RBN) (bedtime: 3:h 7:h); and restriction at the end of the night (REN) (bedtime: 23:h 3:h). In each condition volunteers remained in the laboratory for four days. Three normocaloric meals were offered during the day while in the laboratory. On the third day of each condition, at 7: hours blood samples were collected at 1-h intervals over the course of 24 h. Concentrations of glucose, insulin, C-peptide, total cholesterol and fractions, triacilglicerol, non-esterified free fatty acids (NEFA), cortisol, adiponectin, TNF-α, IL-6, C-reactive protein, leptin, total and acylated ghrelin were analyzed. On the fourth day of each condition, basal metabolic rate was measured at 7: hours. Results: In obese group it was verified the following statistically significant modifications: cortisol concentration increased in the evening and decreased in the morning only in REN, leptin concentration increased throughout the 24 hours in RBN and in the morning of the REN. In the normal weight group the following statistically significant changes were seen: glucose tolerance reduced in the evening and insulin and C-peptide concentrations increased in response to breakfast in REN, IL-6 concentration increased in the evening in RBN and over 24 hours in the REN, total ghrelin concentration reduced in RBN and REN and acylated ghrelin concentration reduced in RFS. In both groups, the following statistically significant changes were observed: total cholesterol and fractions, triacylglycerol and NEFA reduced in RBN and REN, TNFα concentration reduced during the night in RBN and REN, and adiponectin concentration increased in RBN. Basal metabolic rate was significantly increased in REN in obese group. Conclusions: 3 nights of sleep restriction led to different metabolic and neuroendocrine changes in groups evaluated. Taken together, these data suggest that sleep restriction can impair glucose and lipid metabolism, increase inflammation and alter the neuropeptides associated with control of hunger, which could predispose to insulin resistance and cardiometabolic diseases. These physiological changes are important for the further development of multiple metabolic pathways linking sleep restriction and obesity.

139 Apêndice APÊNDICE QUESTIONÁRIO DE SELEÇÃO DE VOLUNTÁRIOS POR TELEFONE/ Nome: Peso: (kg) Estatura: (m) IMC: ( ) grupo controle (19-24 kg/m 2 ) ( )grupo obesidade (>3 kg/m 2 ) Telefone: 1. Homem? ( ) sim ( ) não - PARAR SELEÇÃO 2. Idade entre 2 a 35 anos? ( ) sim ( ) não - PARAR SELEÇÃO 3. Pratica exercício regularmente? ( ) sim - PARAR SELEÇÃO ( ) não 4. Dorme entre 7 e 9 horas? ( ) sim ( ) não - PARAR SELEÇÃO 5. Fumante? ( ) sim - PARAR SELEÇÃO ( ) não 6. Usa drogas? ( ) sim - PARAR SELEÇÃO ( ) não 7. Utiliza medicamentos (anorexígenos, antidepressivos, Metformina, insulina, diuréticos, anti-hipertensivos, estatinas)? ( ) sim - PARAR SELEÇÃO ( ) não 8. Histórico de distúrbios psiquiátricos (depressão, pânico...)? ( ) sim - PARAR SELEÇÃO ( ) não 9. Histórico de problemas cardíacos? ( ) sim - PARAR SELEÇÃO ( ) não 1. Histórico de distúrbios do sono? ( ) sim - PARAR SELEÇÃO ( ) não 11. Tem disponibilidade de tempo p/ ficar 3 dias no laboratório? ( ) sim ( ) não

140 Apêndice FOTOS Coleta de sangue ao longo das 24 horas Passagem do cateter pela parede do quarto de polissonografia

141 Apêndice Refeição Polissonografia

142 Avaliação do metabolismo basal Apêndice