Metabolic and redox effects of intermittent fasting

As dietas intermitentes (IF) compreendem ciclos alternados de 24 horas de jejum e alimentação. Como os efeitos de IF sobre o balanço redox não são bem conhecidos, esse trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos desta dieta sobre o estado redox de diferentes tecidos de ratos. Após um mês de tratamento, os fígados dos ratos em IF apresentaram um aumento de capacidade respiratória mitocondrial juntamente com níveis elevados de proteínas carboniladas. Verificou-se ainda um aumento em danos oxidativos no cérebro destes animais. IF promoveu significativa proteção contra danos oxidativos no coração, enquanto que não houve alterações no estado redox do músculo esquelético. Os efeitos metabólicos de IF também foram investigados com o intuito de compreender os mecanismos envolvidos com o menor peso e a hiperfagia promovidos por esta intervenção. Observou-se que o menor peso dos ratos submetidos à IF é consequência de um aumento em taxas metabólicas em dias de alimentação somado à oxidação lipídica aumentada durante o jejum. A hiperfagia, por sua vez, é consequencia de elevação nos níveis de neurotransmissores orexigênicos hipotalâmicos, mesmo quando estes animais estão alimentados. Os níveis do neutransmissor TRH também foram modulados por esta dieta, o que pode estar relacionado com as alterações de taxas metabólicas observadas no modelo. Concluímos, portanto, que as dietas intermitentes promovem modificações funcionais no hipotálamo que estão associadas com diferenças no peso corpóreo e no apetite. Além disso, IF afeta o balanço redox de forma tecido específica, levando a um desbalanço oxidativo no fígado e no cérebro e à proteção contra danos oxidativos no coração.Intermittent fasting (IF) is a dietary intervention that comprises 24 hour cycles alternating ad libitum feeding and fasting. We address here the effects of IF on redox state in different tissues, which are still poorly understood. After one month on the diet, IF rats livers presented increased mitochondrial respiratory capacity along with increased levels of protein carbonyls. Surprisingly, IF animals also presented an increase in oxidative damage in the brain. Conversely, IF promoted a substantial protection against oxidative damage in the heart. No difference in redox homeostasis was observed in the skeletal muscle. We also assessed metabolic effects of IF to uncover the mechanisms involved in the lower body mass and loss of feeding control in IF rats. As measured calorimetrically, IF animals presented high metabolic rates during feeding days and increased lipid oxidation on fasting days, which explains the lower body weight. IF-induced overeating was a consequence of increased expression of hypothalamic orexigenic neurotransmitters, even on feeding days. THR levels also were changed, in parallel with the feeding-dependent alterations on metabolic rates. Overall, we find that intermittent fasting promotes functional hypothalamic alterations associated with differences in body weight and appetite. In addition, IF affects redox balance in a tissue-specific manner, leading to redox imbalance in the liver and brain, as well as protection against oxidative damage in the hear