Resumos

ARTIGO ORIGINAL

Efeito da suplementação de L-arginina sobre a secreção de hormônio do crescimento e fator de crescimento semelhante à insulina em adultos

Effect of L-arginine supplementation on secretion of human growth hormone and insuline-like growth factor in adults

Ana Paula Trussardi Fayh^I; Rogério Friedman^II; Katiuce Borges Sapata^I; Alvaro Reischak de Oliveira^I

^ILaboratório de Pesquisa do Exercício (LAPEX) – Escola de Educação Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS

^IIDepartamento de Medicina Interna – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, RS

^{Endereço para correspondência} Endereço para correspondência: Ana Paula Trussardi Fayh Rua Felizardo 750 90690-200 Porto Alegre, RS Fax: (51) 3316-5811 E-mail: apfayh@yahoo.com.br

RESUMO

Baseado nos pressupostos de que a infusão de aminoácidos pode aumentar a secreção de hormônio de crescimento (GH), e que o metabolismo deste hormônio está relacionado com a secreção do fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-I), o objetivo deste estudo foi verificar o efeito da suplementação de L-arginina sobre o GH e IGF-I em adultos. Participaram do estudo 17 indivíduos do sexo masculino, que foram randomizados para receber L-arginina (n= 10) ou placebo (n= 7), sete gramas ao dia, durante um período de sete dias. Antes e após o período de suplementação, os voluntários realizaram coleta de sangue em jejum para verificação dos níveis séricos de GH e IGF-I, bem como coleta de urina para verificação da excreção de uréia. Ao final do período experimental, verificamos que o grupo que recebeu L-arginina aumentou a excreção de uréia na urina (de 2684,1 ± 475,2 mg/dl para 2967,2 ± 409,7 mg/dl, p= 0,002), entretanto não modificou significativamente a secreção dos hormônios avaliados. O grupo que recebeu placebo não alterou significativamente nenhum parâmetro avaliado. A suplementação de L-arginina durante sete dias mostrou-se ineficaz para aumentar a secreção de GH e IGF-I em indivíduos adultos do sexo masculino.

Descritores: L-arginina; Hormônio do crescimento; IGF-1; Suplementação

ABSTRACT

Based on presumptions that the infusion of amino acids can augment the release of human growth hormone (hGH) and that this metabolism is related with secretion of insulin-like growth factor I (IGF-I), the purpose of this study was to verify the effect of L-arginine supplementation on GH and IGF-I in adults. Seventeen male individuals participated on the study and were randomized to receive L-arginine (n= 10) or placebo (n= 7), seven grams per day for seven days. Before and after the supplementation period, the volunteers realized blood collection in fasting to verify both GH and IGF-I levels, as well as urine collection to verify urea excretion. At the end of the experimental period, it was verified that the group that received L-arginine augmented the urea in urine excretion (to 2684.1 ± 475.2 mg/dl from 2967.2 ± 409.7 mg/dl, p= 0.002), therefore it did not alter significantly the release of hormones evaluated. The group which received placebo did not alter significantly any evaluated parameters. The L-arginine supplementation during seven days was ineffective to augment both GH and IGF-I release in individual male adults.

Keywords: L-arginine; Human growth hormone; IGF-1; Supplementation

ORIGINADO NOS SOMATOTROFOS hipofisários anteriores, o hormônio do crescimento (somatotropina, GH) é um potente agente anabólico. Ele promove o crescimento e a hipertrofia muscular pela facilitação do transporte de aminoácidos para o interior das células. Além disso, o GH estimula diretamente o metabolismo de gorduras (lipólise), aumentando a síntese de enzimas envolvidas nesse processo (1). No adulto, o GH facilita a síntese protéica aumentando o transporte de aminoácidos através das membranas plasmáticas, estimulando a formação de RNA, ou ativando os ribossomos celulares, que aumentam a síntese protéica (2).

A principal ação do GH sobre o crescimento é considerada indireta, uma vez que o hormônio do crescimento age diretamente sobre as células do fígado, ligando-se ao seu receptor e induzindo uma série de eventos que acabam resultando, por exemplo, na produção do fator de crescimento semelhante à insulina IGF-1 (ou somatomedina C) (3). Os IGFs são fatores de promoção do crescimento com estrutura molecular homóloga à insulina, encontrados na forma de IGF-1 e IGF-2. Estes fatores são sintetizados pelo fígado e pela maioria das células orgânicas (4). Os IGFs podem influenciar o crescimento, diferenciação e metabolismo celular e encontram-se ligados a proteínas carreadoras denominadas IGFBPs (5). O IGF-1 é um polipeptídeo produzido principalmente pelo fígado, e essa produção é dependente do GH (3).

A regulação da secreção de GH é complexa e pode sofrer diferentes influências. O hipotálamo interfere na síntese e liberação de GH através de dois neuropeptídeos: o hormônio liberador do GH – GHRH – e o hormônio inibidor da liberação de GH – GHRIH ou somatostatina. O IGF-1, cuja síntese é estimulada pelo GH, pode atuar sobre o hipotálamo, estimulando a secreção de somatostatina e, portanto, inibindo a liberação da síntese de GHRH, bem como sobre a hipófise, onde suprime a secreção e a expressão gênica do GH (6). Os fatores metabólicos que estimulam a liberação de GH são a hipoglicemia, a infusão ou a administração de aminoácidos, o exercício e o sono. A hipoglicemia é um dos mais potentes estímulos para a secreção do GH, em função de uma citoglicopenia ocorre diminuição na liberação de somatostatina, resultando em um aumento de GH (7). Durante o exercício, a secreção de GH parece ser induzida por ativação de vias alfa-adrenérgicas (adrenalina), enquanto que, no sono (estágios III e IV), o neurotransmissor envolvido seria a serotonina (6).

Bastante relatado na literatura, também, é o efeito estimulante da secreção de GH induzido pelos aminoácidos. Uma refeição rica em proteínas ou a infusão intravenosa (IV) de uma mistura de aminoácidos aumenta o nível plasmático de GH (8). A arginina é o aminoácido estimulante mais potente, no qual sua infusão, ou mesmo administração oral, pode provocar potente estímulo sobre a secreção de GH, efeito que parece decorrer de uma ação inibitória deste aminoácido sobre a liberação de somatostatina (9,10). No entanto, o mecanismo que leva a arginina a estimular a produção de GH ainda não está bem definido (11).

O exercício, especialmente o treinamento de força, também aumenta a concentração sérica de GH (12). Por isso, alguns atletas e praticantes de atividades físicas têm-se utilizado da L-arginina com o intuito de obter efeitos ergogênicos, supostamente potencializando a secreção de hormônios anabólicos durante o exercício (13); entretanto, as observações sobre os efeitos metabólicos da suplementação para esta finalidade ainda são controversos. As infusões de outros aminoácidos, incluindo a metionina, fenilalanina, lisina e histidina também promovem aumento relativo de GH na circulação (14), mas nem todos os aminoácidos são efetivos sobre a liberação de GH quando administrados de forma IV ou oralmente.

Merimee e cols., ao administrar IV 183 mg.kg^-1 de massa corporal de L-arginina, verificou um aumento significativo sobre a secreção de GH em mulheres com idades entre 17 e 35 anos (15). Entretanto, essa dosagem não foi capaz de provocar alterações significativas deste hormônio em homens da mesma idade, sendo necessária a dosagem de 367 mg.kg^-1 de massa corporal para elevar os níveis de GH. No estudo realizado por Fisker e cols. (11), a infusão IV de 500 mg.kg^-1 de massa corporal de L-arginina levou a um aumento significativo na secreção do GH em indivíduos adultos hígidos. Sob a forma oral, verificou-se que 5 e 9 g de L-arginina foram capazes de aumentar a secreção de GH em adultos (16). Contudo, no estudo realizado por Isidori e cols. (17), 1,2 g e 2,4 g.dia^-1 de L-arginina via oral não foram capazes de alterar a secreção do GH em jovens saudáveis do sexo masculino. Abel e cols. igualmente verificaram que a suplementação de 2,8 e 5,7 g.dia^-1 de L-arginina durante um período de 28 dias não modificou secreção do hormônio referido (18).

Baseado nas divergências encontradas na literatura, este trabalho tem como objetivo verificar se a suplementação oral de L-arginina aumenta a secreção do hormônio do crescimento e do IGF-1 em indivíduos do sexo masculino.

MATERIAL E MÉTODOS

Participaram do estudo dezessete voluntários do sexo masculino, com média de idade de 23,45 ± 0,59 anos, massa corporal de 75,27 ± 2,54 kg, estatura de 177,66 ± 1,81 cm e IMC de 23,75 ± 0,43 kg/m², não fumantes, fisicamente ativos e que não utilizavam suplementos vitamínicos e/ou minerálicos. O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (nº 04/009), e os procedimentos foram conduzidos segundo a resolução específica do Conselho Nacional de Saúde (nº 196/96). Todos os indivíduos foram informados detalhadamente sobre os procedimentos utilizados e concordaram em participar de maneira voluntária do estudo, assinando termo de consentimento informado no momento do ingresso.

Foi solicitado aos participantes que, durante o período de avaliações, eles não modificassem sua alimentação e atividades habituais. Para tal verificação, foi solicitado que todos os voluntários preenchessem recordatórios alimentares de três dias durante a semana que antecedia o período de suplementação, bem como durante a semana em que efetivamente era realizada a suplementação. Os recordatórios foram calculados por nutricionista com auxílio do software DietWin Profissional^® versão 4.0 para Windows.

Todos os voluntários compareceram em dois momentos diferentes ao Laboratório de Pesquisa do Exercício, no período da manhã e em jejum de 12 horas, separados por um período de 7 dias, para as coletas de sangue e urina. No primeiro dia, após as coletas de sangue e urina, foram entregues aos participantes as cápsulas de suplementação e todos foram devidamente orientados sobre como administrá-las. A suplementação ocorreu por via oral, com a administração de cápsulas orais em um protocolo duplo cego e randomizado. O grupo tratamento recebeu cápsulas de administração oral de cloridrato de L-arginina (SP Farma, lote 103ZA46, Japão), 7 g ao dia, durante um período de 7 dias. As cápsulas foram administradas em três momentos do dia, ou seja, pela manhã, tarde e noite (8h, 16h e 24h). O grupo controle recebeu cápsulas de administração oral de um composto de amido com as mesmas características organolépticas das cápsulas do grupo tratamento. Após o período de suplementação, os voluntários retornavam ao Laboratório para idênticas coletas de sangue e urina.

O sangue foi coletado através de punção venosa na região antecubital e armazenados em tubos Vaccutainer com gel separador, centrifugados para posterior análise da secreção dos hormônios. A coleta de urina ocorreu de forma isolada, não representando o volume de 24h. Para dosagem de GH utilizou-se um ensaio de quimioluminescência (IMMULITE hGH^® — Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA, USA), com valores de referência de 0,06 a 5 ng/mL, sensibilidade analítica do ensaio 0,01 ng/mL, coeficiente de variação intra-ensaio 5,3% e o coeficiente de variação inter-ensaio 5,7%. Para dosagem de IGF-1, foi usado o ensaio imunorradiométrico (DSL-9400 ACTIVE^® — Diagnostic Systems Laboratories, Inc, Webster, TX, USA), sensibilidade analítica do ensaio 0,03 ng/mL, coeficiente de variação inter-ensaio 3,7% e o intra-ensaio menor que 3,3%. A urina foi armazenada em potes plásticos específicos para análise de uréia, que foi avaliada através do método enzimático UV.

Foi avaliada a distribuição das variáveis através do teste de Shapiro-Wilk, e a análise da homocedasticidade das variâncias através do teste de Levene. Os resultados da avaliação nutricional e dos exames de GH, IGF-1 e excreção de uréia foram comparados nos momentos antes e após a suplementação, utilizando-se de teste t para amostras dependentes. Os resultados foram processados em software SPSS versão 12.0 para Windows e estão expressos em média ± erro-padrão. O nível de significância aceito foi p< 0,05.

RESULTADOS

Os voluntários não modificaram sua alimentação habitual durante o período de suplementação. A tabela 1 apresenta os resultados dos recordatórios alimentares de ambos os grupos nos momentos antes e durante o período de suplementação.

A suplementação aumentou a concentração de uréia na urina do grupo que recebeu L-arginina (de 2684,1 ± 475,2 mg/dl para 2967,2 ± 409,7 mg/dl, p= 0,002), resultado não encontrado no grupo que realizou a suplementação com placebo (de 2570,8 ± 524,7 mg/dl para 2430,8 ± 612,5 mg/dl, p= 0,567). A figura 1 ilustra os resultados de excreção de uréia nos grupos L-arginina e placebo.

A suplementação não foi capaz de alterar significativamente os valores de GH em nenhum grupo (de 0,071 ± 0,018 ng/ml para 0,111 ± 0,034 ng/ml, p= 0,172, e de 0,094 ± 0,022 ng/ml para 0,062 ± 0,007 ng/ml, p= 0,118, nos grupos L-arginina e placebo, respectivamente). Assim como os resultados de GH, a suplementação não alterou significativamente os valores de IGF-1 nos grupos (de 420,27 ± 36,94 ng/ml para 418,86 ± 32,35 ng/ml, p= 0,956, e de 476,48 ± 53,11 ng/ml para 472,71 ± 31,50 ng/ml, p= 0,924, nos grupos L-arginina e placebo, respectivamente). As figuras 2 e 3 ilustram os resultados de GH e IGF-1 nos grupos L-arginina e placebo, nos momentos antes e após o período de suplementação.

DISCUSSÃO

Na literatura, existe divergência entre os autores sobre a estimulação do GH e IGF-1 pela L-arginina. Este conflito entre os resultados parece ser ocasionado, principalmente, pela forma de administração da L-arginina nos voluntários. Neste estudo, avaliamos as respostas de secreção de GH e IGF-1 séricos após a suplementação oral de L-arginina, tendo como parâmetros de controle a alimentação dos voluntários durante o período e a excreção de uréia urinária.

A análise dos recordatórios alimentares dos voluntários foi realizada com o intuito de verificar se os mesmos não alterariam significativamente seu padrão alimentar durante o protocolo de suplementação. Tanto o aporte energético quanto a proteína são importantes na regulação do IGF-1 sérico após um período de jejum, e sua medida pode fornecer informações sensíveis a curto prazo no estado nutricional (8). Uma alteração significativa na energia ou proteínas da dieta durante o período de suplementação poderia representar um fator de confusão no desenho deste estudo. Conforme os resultados, os voluntários não modificaram seu padrão alimentar durante o protocolo de estudo, sendo as respostas posteriormente encontradas resultado apenas da suplementação.

Após a suplementação de L-arginina, encontrou-se um aumento significativo da excreção de uréia, demonstrando que a suplementação foi efetiva nesta quantidade. Por ser um intermediário do ciclo da uréia, a suplementação de L-arginina pode provocar um aumento da sua excreção urinária, através do estímulo da enzima arginase, que converte L-arginina em L-ornitina, liberando a uréia (19). Modificações no balanço nitrogenado podem ocasionar paralelamente mudanças no IGF-1 sérico (20); entretanto, este achado não foi verificado em nosso estudo.

A administração exógena de arginina ocasiona um aumento significativo da secreção do GH, particularmente quando administrado por via intra-venosa (IV). No estudo realizado por Fisker e cols., a infusão IV de 0,5 g.kg^-1 de massa corporal, correspondente a, no máximo, 30 g de L-arginina, levou a um aumento significativo, porém de curta duração, na secreção do hormônio do crescimento em indivíduos adultos hígidos (11). Da mesma forma, Wideman e cols. (21) também relataram um aumento dos níveis de GH quando 30 g de L-arginina foram infundidas IV. Vale ressaltar que a quantidade do aminoácido administrado IV nestes estudos supera em mais de quatro vezes a quantidade ofertada no presente estudo por via oral, dividida ainda em três vezes por dia, totalizando aproximadamente 2,33 g de L-arginina em cada momento do dia.

Entretanto, encontramos uma divergência nos resultados de estudos que objetivam o efeito da suplementação oral de L-arginina sobre a secreção de GH. Blum e cols. (22) relataram um aumento de 72% dos níveis de GH em repouso quando foram administradas 9 g de L-arginina por dia, durante um período de 4 semanas, bem como o estudo de Isidori e cols. também apontou aumento da secreção de GH após a administração oral de 1,2 g do aminoácido (17). Um estudo bastante recente administrou por via oral diferentes doses de L-arginina (5, 9 ou 13 g) e placebo em oito indivíduos do sexo masculino, em um modelo randomizado (16). Os autores encontraram um aumento significativo na liberação do GH nas quantidades de 5 e 9 g por via oral. No entanto, a dosagem de 13 g, além de não aumentar significativamente a secreção de GH, ainda gerou desconfortos gastrointestinais nos voluntários.

Em relação aos resultados de IGF-1, não foram verificadas alterações significativas das suas concentrações após o período de suplementação. A administração oral de L-arginina durante duas semanas aumentou os níveis de IGF-1 em idosos (23,24), entretanto estudos verificando os efeitos em indivíduos jovens ainda são escassos. Chevalley e cols. investigaram o efeito do aumento da concentração plasmática de L-arginina sobre a expressão de IGF-1 em cultura de células osteoblásticas (25). Os autores verificaram que a L-arginina estimula a produção de IGF-1 e síntese de colágeno pelas células, podendo influenciar a formação óssea pela melhora na produção local de IGF-1. Embora esteja bem estabelecida na literatura a ação sinérgica do GH e do IGF-1, alguns dados sugerem que a produção de IGF-1 não é necessariamente dependente dos níveis séricos de GH (26,27), demonstrando uma aparente adaptação deste controle hormonal.

A arginina é conhecida por potencializar a responsividade do GH. Estudos prévios demonstraram um aumento na concentração sérica de GH aproximadamente entre 30 e 60 minutos após a administração exógena de L-arginina, seja ela de forma oral ou IV (2,16,17,22). No presente estudo, a avaliação do GH não foi realizada imediatamente após a administração oral do aminoácido. Portanto, nossos resultados demonstram que, se a L-arginina estimula a secreção do GH, provavelmente o faz em curto prazo, pois este estímulo não foi capaz de permanecer após 8h da administração da última dosagem, nem mesmo de permanecer após o uso continuado durante uma semana. Estudos adicionais necessitam ser conduzidos avaliando o tempo de resposta da L-arginina exógena sobre a secreção de hormônios anabólicos.

Em suma, verificamos que a suplementação de L-arginina oral durante o período de uma semana não aumentou a secreção de GH e IGF-1, concluindo, então, que a utilização deste aminoácido é ineficaz para a estimulação destes hormônios.

AGRADECIMENTOS

Ao FIPE – HCPA e CNPq pelo auxílio financeiro.

Recebido em 03/05/06

Revisado em 08/11/06

Aceito em 04/12/06

Datas de Publicação

Histórico