Efeito da chia (Salvia hispanica L.) na biodisponibilidade de cálcio e na saúde óssea e cardiovascular de ratas ovariectomizadas alimentadas com dieta hiperlipídica

Abstract

A redução da produção de estrogênio que ocorre na fase de pós-menopausa é associada ao desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis como a osteoporose e doenças cardiovasculares. O desequilíbrio nas atividades das células ósseas leva a anormalidades esqueléticas como a perda óssea, que pode ocorrer devido a fatores como alterações hormonais e inflamação. Esse período também se relaciona à dislipidemia, inflamação, aumento nas medidas de gordura central e defesas antioxidantes reduzidas, que são fatores de risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares. O consumo de alimentos ricos em nutrientes e compostos bioativos pode proteger o organismo dessas alterações metabólicas. A semente de chia (Salvia hispanica L.) apresenta elevado valor nutricional, e é uma excelente fonte de cálcio. Sua composição de lipídios e peptídeos tem demonstrado ação cardioprotetora. O objetivo deste estudo foi avaliar a biodisponibilidade de cálcio da chia, seu efeito na remodelagem óssea, e na biometria, estresse oxidativo, conteúdo de minerais e enzimas ATPases do coração, quando consumida como parte de uma dieta padrão ou dieta hiperlipídica em ratas ovariectomizadas ou não. O estudo foi conduzido com 80 ratas fêmeas linhagem Wistar, que receberam dieta padrão ou dieta hiperlipídica por 18 semanas. Durante as primeiras 7 semanas os animais receberam dieta padrão ou hiperlipídica (HFD), em seguida, 40 ratas foram ovariectomizadas (OVX) e 40 ratas sofreram a cirurgia sem a retirada do órgão (SHAM). Após recuperação da cirurgia (3 semanas) os animais foram alocados em 8 grupos (n=10) e receberam as seguintes dietas: padrão, padrão+chia, HFD ou HFD+chia, para os grupos OVX e SHAM. Durante 8 semanas a farinha de chia foi utilizada como fonte de 20% da recomendação de cálcio. Os efeitos da ingestão de farinha de chia na biodisponibilidade de cálcio foram mensurados por meio da técnica de balanço de cálcio. Foram avaliadas a resistência óssea e a morfometria óssea por meio de medidas de peso, comprimento e microtomografia. O coração dos animais foi avaliado em relação a dados biométricos, estresse oxidativo, conteúdo mineral e atividade das enzimas ATPases. O consumo de uma dieta hiperlipídica resultou em maior cálcio sérico e menor retenção de cálcio. A farinha de chia apresentou biodisponibilidade de cálcio comparável ao carbonato de cálcio nos animais SHAM. A ovariectomia diminuiu o percentual de volume ósseo e a espessura trabecular e aumentou a separação trabecular e porosidade, e quando foi associada à dieta hiperlipídica, aumentou o peso final dos animais, o perímetro da cintura, o IMC (índice de massa corporal) e a adiposidade. A dieta hiperlipídica no grupo OVX aumentou a hipertrofia cardíaca, óxido nítrico, e a concentração de K e diminuiu a atividade da Na+/K+ATPase. A ovariectomia associada a dieta hiperlipídica diminuiu a atividade de catalase, a concentração de Mg, Cu e Zn e a atividade de ATPase total, Na+/K+ATPase e Mg2+ATPase, e ainda aumentou óxido nítrico, e a concentração de Ca, K, Fe e Mn no coração. O grupo SHAM alimentado com chia apresentou menor conteúdo de gordura no coração, no grupo OVX alimentado com HFD a chia aumentou a atividade de superóxido dismutase, diminuiu o óxido nítrico e manteve o conteúdo de minerais e enzimas ATPase no coração. Assim, a chia manteve a saúde óssea e apresentou biodisponibilidade de cálcio comparável à uma fonte padrão de cálcio, quando oferecida como fonte de 20% de cálcio em uma dieta que atendeu a 100% da recomendação do mineral para roedores, independentemente do tipo de dieta, em animais adultos não ovariectomizados. A chia também melhorou os parâmetros biométricos do coração, a atividade antioxidante e manteve o conteúdo de minerais e enzimas ATPase, evidenciando uma ação cardioprotetora, mas sem reverter os efeitos deletérios da ovariectomia. Palavras-chave: Remodelagem-óssea. Biodisponibilidade-de-cálcio. Doença-cardiovascular. Ovariectomia. Minerais.

The reduction in estrogen production that occurs in postmenopausal stage is associated with the development of chronic non-communicable diseases such as osteoporosis and cardiovascular diseases. Skeletal abnormalities such as bone loss occur when there is an imbalance in bone matrix synthesis and bone resorption. This imbalance is also caused by hormonal changes and inflammation. Postmenopausal period is also related to dyslipidemia, inflammation, increased measures of abdominal fat and reduced antioxidant defenses, which are risk factors for the development of cardiovascular diseases. A diet rich in nutrients and bioactive compounds can protect the body from metabolic changes. Chia seed (Salvia hispanica L.) has a high nutritional value and is an excellent source of calcium. Its composition of lipids and peptides has demonstrated cardioprotective action. The aim of this study was to evaluate the bioavailability of calcium from chia, and its effect on bone metabolism, biometrics measurements, oxidative stress, mineral content and ATPases enzymes of the heart when consumed as part of a standard diet or high fat diet in ovariectomized rats or not. The study was conducted with 80 female Wistar rats that received standard diet or a high-fat diet for 18 weeks. During the first 7 weeks the animals received a standard or high fat diet (HFD), then 40 female mice were ovariectomized (OVX) and 40 were SHAM-operated (SHAM). After recovery from surgery (3 weeks) the animals were allocated to 8 groups (n = 10) and received the following diets: standard, standard + chia, HFD or HFD + chia, for the OVX and SHAM groups. For 8 weeks, chia flour was used as a source of 20% of the calcium recommendation. The effects of chia intake on calcium bioavailability were measured using the calcium balance technique. Bone strength and bone morphometry were evaluated by weight, length and microtomography measurements. The hearts were evaluated for biometric data, oxidative stress, mineral content and ATPase enzyme activity. Consumption of a high fat diet resulted in higher serum calcium and lower calcium retention. Chia showed calcium bioavailability comparable to calcium carbonate in SHAM animals. Ovariectomy led to a lower percentage of bone volume, smaller trabecular thickness, higher trabecular separation and higher porosity, and when ovariectomy was associated with HFD, the final weight, waist circumference, body mass index (BMI) and adiposity were increased. HFD in OVX group improves cardiac hypertrophy, nitric oxide, and K concentration and decreased the Na+/K+ATPase activity. The ovariectomy associated to the HFD decreased the catalase activity, Mg, Cu and Zn concentration and the total ATPase, Na+/K+ATPase e Mg2+ATPase activity, improves nitric oxide, and Ca, K, Fe and Mn concentrations in heart. The SHAM group fed with chia showed lower fat content in heart. In OVX group fed with HFD, chia improves superoxide dismutase activity, decrease nitric oxide and maintained mineral content and ATPase enzymes in the heart. Therefore, chia maintained bone health and showed calcium bioavailability comparable to a standard source of calcium, when offered as a source of 20% of the calcium recommendation in a diet that meets 100% of the mineral recommendation for rodents, in standard and high fat diet in adult rats non ovariectomized. Chia also improve biometrics parameters of the heart, the antioxidant activity and maintained the mineral content and ATPase enzymes, showing a cardioprotective action, but without reversing the deleterious effects of ovariectomy. Keywords: Bone remodeling. Calcium bioavailability. Cardiovascular disease. Ovariectomy. Minerals.