Qual o melhor horário para comer?

Os ritmos circadianos evoluíram para que os organismos pudessem antecipar mudanças previsíveis no ambiente causadas pelo curso do sol no céu. Esses são endógenos, ou seja, se repetem mesmo sem estímulos cíclicos externos. Os ritmos circadianos duram aproximadamente 24 horas e atuam nas células para garantir que a fisiologia e o comportamento possam se adaptar e sincronizar com os ciclos externos de luz, temperatura e disponibilidade de alimentos, entre outros fatores. Em mamíferos, o sistema de controle circadiano é distribuído pelos tecidos, com um marca-passo central em uma área do hipotálamo chamada núcleo supraquiasmático (NSQ). Essa área recebe projeções diretas da retina e, por sua vez, sincroniza os relógios em todo o resto do cérebro e do corpo por meio de fatores neurais e humorais.

Quando os relógios periféricos estão dessincronizados com o central devido à alimentação em um horário inadequado, a falta de correspondência no tempo pode perturbar o acoplamento normal dos relógios circadianos e resultar em graves consequências para a saúde. Por exemplo, diversos estudos demonstraram que o trabalho por turnos e o jet lag estão associados a uma série de resultados adversos, incluindo obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares.

A disrupção do relógio tem inúmeros resultados adversos, mas qual é o valor de um relógio em funcionamento e ele promove a saúde quando está estável, sincronizado e alinhado? Ademais, se a ressonância circadiana promove a saúde, qual é o estresse fisiológico associado à disrupção circadiana? E todas as formas de disrupção circadiana estão atuando em vias semelhantes?

Para resolver essas questões, Butler e colaboradores (2024) realizaram uma revisão para explorar os efeitos da alimentação em horários errados sobre a saúde e como a ressonância do tempo da alimentação, o tempo do ciclo de luz, o comportamento e os relógios internos impactam a saúde e a doença.

Os relógios circadianos evoluíram, provavelmente como uma adaptação para particionar a utilização de energia, o crescimento e o reparo para horários específicos do dia, quando os recursos (luz solar, temperatura, disponibilidade de alimentos) tornam isso mais eficiente. Os relógios permitem que os organismos sejam mais ativos quando é provável que encontrem comida e menos ativos durante os períodos metabólicos dispendiosos.

O núcleo supraquiasmático (NSQ) foi por muito tempo considerado o guardião crítico do tempo, porque a remoção dessa área tornava os animais arrítmicos em sua atividade, ingestão de alimentos e ingestão de água. No entanto, a comida ainda era fundamental para reconhecer que os ritmos circadianos não começavam e terminavam com o NSQ, mas permeavam a fisiologia. Quando apresentados com acesso diário a alimentos, animais com lesões no NSQ, ainda conseguiam prever de forma previsível e confiável o horário da alimentação (atividade antecipatória à alimentação).

O NSQ é composto de osciladores autônomos de célula única que são acoplados uns aos outros para criar uma rede que pode sincronizar com zeitgebers (da tradução do alemão de "doadores de tempo"). A função da rede depende da força do acoplamento entre os osciladores individuais e sua estrutura de conectividade subjacente. Os ritmos ordenados ajudam a determinar importantes funções do relógio, incluindo a codificação da duração do dia, o sincronismo e a coordenação das saídas para os relógios. Dentro das células, os ritmos são baseados na ação de um circuito de feedback transcrição-tradução. Resumidamente, o circuito é composto por elementos positivos CLOCK e BMAL1 que heterodimerizam e estimulam a transcrição de elementos negativos PERIOD (PER) e CRYPTOCHROME (CRY). Os produtos do gene do relógio PER e CRY heterodimerizam-se, entram no núcleo e inibem a transativação CLOCK/BMAL1. Um segundo circuito com REV-ERBα como o principal ator mantém a ritmicidade do BMAL1. Uma série de outros fatores garantem o acompanhamento adequado dessas proteínas, e o controle transcricional é ajustado por outros mecanismos epigenéticos rítmicos.

Não surpreendentemente, mutações dos genes do relógio central alteram os ritmos dos organismos. Até o momento, BMAL1 é o único gene cuja supressão torna os animais completamente arrítmicos. A perda de outros genes tem efeitos mais sutis.

Em relação a alimentação, o apetite exibe um ritmo circadiano que leva a uma maior ingestão de alimentos durante a fase ativa. O hipotálamo integra sinais agudos relacionados à ingestão e informações energéticas crônicas, como sinais relacionados à adiposidade. Essa área do cérebro responde à glicose, insulina, leptina e grelina circulantes, e os circuitos são ainda mais modulados por processos internos, incluindo estresse, excitação e o relógio circadiano. As populações neuronais importantes e as áreas do cérebro envolvidas na sinalização do apetite, comportamento alimentar e saciedade incluem: (a) os neurônios orexigênicos da proteína relacionada ao Agouti (AgRP) que existem no núcleo arqueado, onde são contrariados pelos sinais de saciedade codificados pelos neurônios da pró-opiomelanocortina (POMC); (b) neurônios de orexina (também conhecidos como neurônios de hipocretina) no hipotálamo lateral, uma área associada à alimentação e recompensa, bem como excitação e vigília; (c) o núcleo hipotalâmico dorsomedial (HDM), que é uma importante área de integração para a ingestão de alimentos e homeostase energética; e (d) dois núcleos que sinalizam a saciedade, o núcleo paraventricular e o parabraquial.

Na organização da ritmicidade da alimentação, o HDM, o núcleo paraventricular e o hipotálamo lateral são de interesse porque o acesso restrito no tempo aos alimentos pode sincronizar a atividade neuronal nessas áreas. Adicionalmente, lesões no HDM podem atenuar a razão noite/dia da ingestão de alimentos com base na pesagem dos alimentos a cada 12 horas.

Durante séculos, muitas culturas organizaram seus padrões alimentares em torno de três refeições principais por dia (café da manhã, almoço e jantar), com lanches ocorrendo ocasionalmente entre as refeições. Embora essa organização seja provavelmente impulsionada por horários de trabalho e sociais, já que modelos animais não exibem padrões temporais semelhantes, o momento dessa ingestão calórica recentemente veio para a vanguarda do interesse científico como um mecanismo para a má saúde e um alvo para intervenção.

Os primeiros estudos a examinarem o comportamento humano ao longo do dia de 24 horas incluíam participantes vivendo em um ambiente livre de dicas de tempo e escolhendo seus horários de sono, vigília e alimentação. Em estudos seminais realizados em unidades de isolamento subterrâneas, Aschoff e colaboradores (1986) descobriram que a maioria dos participantes (83%) fazia três refeições por dia; no entanto, o tempo dessas refeições aumentava ou comprimia dependendo da duração do episódio de vigília. Embora seja difícil separar quaisquer potenciais influências socialmente impulsionadas para fazer três refeições por dia, ou o acúmulo linear de fome ao longo da vigília, esses dados sugeriram que existe um impulso endógeno para a fome em diferentes momentos do dia.

Há também um ritmo de fome antecipatória circadiana treinável, de modo que, se as refeições forem fornecidas em um horário consistente por seis dias e, em seguida, restritas posteriormente, os participantes continuarão a relatar níveis mais altos de fome no momento em que as refeições teriam sido fornecidas. Além disso, o impulso circadiano para a fome é apoiado por padrões de alimentação objetivos, de modo que, quando os indivíduos estão com restrição de sono e a comida está disponível ad libitum, os participantes comem mais nas horas da noite em comparação com qualquer outro momento durante o dia.

Curiosamente, o padrão circadiano de fome pode ser alterado com base em quando a comida é fornecida. Por exemplo, fornecer uma proporção maior de calorias diárias nas horas da manhã pode resultar em níveis mais baixos de fome ao longo do dia, e fornecer uma proporção maior de calorias diárias à noite aumenta a fome e diminui o gasto de energia diurno em indivíduos com sobrepeso/obesidade.

Em relação ao metabolismo, o gasto de energia também segue um ritmo de 24 horas. Sob condições de um protocolo de rotina constante de 34 horas, Krauchi & Wirz-Justice (2000) observaram um ritmo de 24 horas na produção de calor com um pico no meio do dia e um vale entre a meia-noite e as 06:00. Usando um protocolo de dessincronização forçada (DF) e, portanto, mais capaz de separar e desmascarar o impacto do gasto de energia em jejum versus um estado continuamente alimentado imposto por uma rotina constante, Zitting e colaboradores (2018) foram capazes de identificar ritmicidade circadiana significativa no gasto de energia em jejum usando calorimetria indireta, com um pico ocorrendo nas horas da noite.

É importante notar que a magnitude da flutuação do gasto de energia ao longo do dia de 24 horas é mínima e, portanto, facilmente mascarada, tornando as implicações para a interação entre a ingestão calórica e o gasto de energia em repouso, dependendo da fase circadiana, pouco claras. Experimentos de mudança brusca sugeriram que o efeito térmico da alimentação, ou a resposta energética ao consumir alimentos, é diminuída durante a noite circadiana em comparação com as horas do dia; no entanto, isso foi postulado para ser atribuído ao ritmo subjacente no gasto de energia em repouso.

Uma das observações mais comuns do tempo de alimentação com a doença tem sido a interação entre o tempo tardio da refeição e a obesidade. Indivíduos que trabalham em turnos noturnos, um exemplo drástico de comer a maioria das calorias durante a noite, têm um risco aumentado de até 35% para obesidade abdominal. Além disso, pacientes com síndrome alimentar noturna, uma condição em que as pessoas seguem um padrão de consumir >50% de suas calorias diárias após as 19:00, têm um índice de massa corporal (IMC) mais alto em comparação com aqueles sem síndrome alimentar noturna. Além disso, aqueles que pulam o café da manhã tendem a empurrar uma quantidade maior de suas calorias diárias para um horário posterior e tendem a ter mais dificuldade em perder peso em programas de dieta. O inverso dessa associação também é verdadeiro: aqueles que comem mais cedo têm menor risco de obesidade e podem perder peso mais facilmente.

Usando protocolos de alimentação restrita ao tempo (TRE), nos quais a duração da alimentação de uma pessoa é encurtada para 6-8 horas diárias, os indivíduos foram capazes de reduzir o peso e a fome, melhorar o estresse oxidativo, diminuir a pressão arterial, melhorar os lipídios no sangue e gerenciar melhor a tolerância à glicose. Emocionantemente, esses regimes foram considerados tão eficazes quanto as dietas de restrição calórica. Mais trabalho é necessário nesta área para identificar os mecanismos exatos de ação, como a interação entre o cronograma e a fase circadiana, e para determinar os horários de alimentação mais eficazes que não são apenas os mais bem-sucedidos na melhoria dos resultados de saúde, mas também os mais viáveis ​​para os indivíduos manterem diariamente.

Em resumo, o padrão de alimentação tem um impacto significativo na saúde, com horários inadequados de refeições associados à obesidade e outros resultados adversos. A alimentação restrita ao tempo (TRE) surge como uma estratégia promissora para melhorar o peso, a fome, o estresse oxidativo, a pressão arterial, os lipídios no sangue e a tolerância à glicose. No entanto, mais pesquisas são necessárias para entender completamente os mecanismos de ação da TRE, sua interação com o sistema circadiano e para determinar os horários de alimentação mais eficazes e viáveis para a manutenção a longo prazo. A investigação futura deverá também considerar as potenciais influências sociais e endógenas nos padrões alimentares, a fim de desenvolver intervenções mais eficazes e personalizadas.