Papel da Tiamina Presente nas Leguminosas na Prevenção e Progressão da Doença de Alzheimer

Role of Thiamine in the Leguminous Vegetables for the Prevention and Progression of Alzheimer’s Disease

Teresa Carvalho¹; Helena Real²

¹Nutricionista Estagiário, Associação Portuguesa dos Nutricionistas,

Rua João das Regras, 284, R/C3, 4000-291 Porto, Portugal

²Nutricionista, Associação Portuguesa dos Nutricionistas, Rua João das Regras, 284, R/C3, 4000-291 Porto, Portugal

Endereço para correspondência

RESUMO

A doença de Alzheimer é uma doença neurodegenerativa com maior prevalência em idosos. Esta doença induz défices cognitivos graduais e demência amnésica progressiva. Tal é causado pela presença de uma massa anormal de β-amilóide e agregados neurofibrilares constituídos por proteínas TAU. A doença de Alzheimer implica também alterações funcionais dos neurotransmissores, como é o caso da acetilcolina, um neurotransmissor que se encontra relacionado com a memória, que está afectado nesta patologia. Este sintoma da doença – a perda de memória - pode ser prevenido através de uma alimentação rica em nutrientes modulares. Neste caso, a tiamina, como precursor da acetilcolina, torna-se um nutriente fundamental para o correcto funcionamento do sistema nervoso e melhoria da memória. Esta vitamina encontra-se presente nas leguminosas, grupo de alimentos ao qual se reconhece um rol de benefícios para a saúde devido ao teor apreciável de proteínas de origem vegetal, hidratos de carbono complexos, fibra, potássio, ferro e vitaminas do complexo B, particularmente a tiamina. Atendendo a esta conexão entre a acetilcolina/tiamina e a influência de um padrão alimentar saudável sobre o estado de saúde, o baixo consumo de leguminosas na população, especialmente pelas pessoas idosas, surge como uma preocupação de saúde pública. Deste modo, é necessário uma intervenção que vise incrementar o consumo de leguminosas na comunidade, de forma a poderem usufruir das suas vantagens para a saúde, nomeadamente na prevenção e melhoria das doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer.

Palavras-Chave: Dieta Mediterrânica, Doença de Alzheimer, Doenças neurodegenerativas, Leguminosas, Tiamina

ABSTRACT

Alzheimer’s is a neurodegenerative disease that mainly affects the elderly. This disease induces gradual cognitive deficits and progressive amnesic dementia, which is caused by the presence of an abnormal mass of beta-amyloid and neurofibrillary tangles composed by TAU proteins. Alzheimer’s disease also implies functional changes of the neurotransmitters like acetylcholine, a neurotransmitter that is related to memory, affected in this disease. This disease symptom – memory loss – can be prevented through nutrient-rich food. In this case, thiamine, as a precursor of acetylcholine, becomes an essential nutrient for the proper functioning of the nervous system and memory improvement. This vitamin is found in the leguminous vegetables, a food group which is known to have a list of health benefits due to a considerable protein content of vegetal origin, complex carbohydrates, fiber, potassium, iron and vitamin B complex, particularly thiamine. Given this connection between acetylcholine and thiamine, and the influence of a healthy food pattern on health status, the low consumption of leguminous vegetables in the population, especially in the elderly, has become a public health concern. Therefore, an intervention is needed aiming the increase of leguminous consumption in the community, to be possible to experience the health benefits, in particular to prevent and improve neurodegenerative diseases like Alzheimer’s disease.

Keyworks: Alzheimer's disease, Leguminous, Mediterranean diet, Neurodegenerative diseases, Thiamine

INTRODUÇÃO

Doenças Neurodegenerativas

Segundo dados de 2015 da Organização Mundial da Saúde (OMS), estima-se que há cerca de 47,5 milhões de pessoas com demência, aumentando o número de ano para ano em aproximadamente 7,7 milhões de pessoas (1). O Alzheimer’s Disease International Report (2014) afirma que em 2050, aproximadamente 135 millhões de pessoas em todo o mundo sofrerão de demência (2). Contudo, considera-se que cerca de 60 a 70% dos casos de demência corresponde à doença de Alzheimer (DA), sendo as mulheres mais afectadas do que os homens (1). No que respeita a Portugal, a Alzheimer Portugal reportou que, em 2011, 150 mil portugueses sofriam de demência dos quais 110 mil tinham DA (3).

Tendo em conta este aumento exponencial, o relatório da OMS de 2012 - Dementia: a public health priority - identifica a demência como uma prioridade de saúde pública, sendo crucial compreender os factores de risco que induzem a demência e, por sua vez, a DA (4).

Doença de Alzheimer

A DA consiste numa doença neurodegenerativa causada pela presença de uma massa anormal de ß-amilóide no cérebro e de novelos neurofibrilares constituídos por proteínas TAU (5–9). Este distúrbio neurológico degenerativo caracteriza-se por défices cognitivos graduais e pela presença de demência amnésica progressiva (5–7,9–11). Geralmente, afecta mais a pessoa idosa, um grupo populacional que tem vindo a aumentar, de acordo com os dados da OMS, prevendo-se que de 2000 para 2050 a percentagem mundial de pessoas com mais de 60 anos duplique de 11% para 22% (12). Este aumento também se verifica em Portugal, onde se perspectiva que o índice de envelhecimento entre 2012 e 2060 evolua de 131 para 307 idosos por cada 100 jovens (13). Prevendo-se que, em 2060 a população idosa possa atingir 3344 milhares no cenário alto e 2729 milhares no cenário baixo (13). Contudo, saliente-se que a doença não integra o processo natural de envelhecimento, sendo a idade um dos factores de risco preponderante, mas não a causa principal (5–7,10,11).

O processo de desenvolvimento da DA não está ainda muito bem esclarecido, mas supõe-se que os danos cerebrais se iniciam 10 a 20 anos antes de qualquer manifestação, o que a leva a ser considerada uma doença com desenvolvimento ao longo do tempo (5,10,14). Não obstante, ao longo das décadas tem aumentado o interesse em compreender qual a etiologia da doença e, para isso, estão a ser estudadas diversas hipóteses. Algumas explicações são a ocorrência da perda sináptica e neuronal, a presença de proteínas amiloidogénicas e/ou TAU, a disfunção vascular, a resistência à insulina no início da doença, o contributo do stress oxidativo e mitocondrial (5,14,15).

Saliente-se como alterações neuropatológicas, o desenvolvimento de placas neuríticas extracelulares Aß-amilóide e tranças neurofibrilares, ou seja, filamentos intraneuronais com proteína TAU hiperfosforilada (Figura 1) (16,17). A proteína TAU pertence ao grupo de proteínas associadas aos microtúbulos (MAP) e são abundantes no sistema nervoso central. Esta proteína é codificada por um gene e expressa-se a partir de 6 isoformas diferentes no cérebro do adulto através de splicing alternativo (8). Uma das suas funções é a incorporação de monómeros α e β-tubulina nos microtúbulos neuronais, o que garante a manutenção dos microtúbulos (8,18). Outra função importante é a regulação das espinhas dendríticas, locais responsáveis pela entrada de sinapses excitatórias (8,18). As insuficiências de sinapses são as responsáveis pela diminuição da memória, sintoma visível no início da DA (8,18). Deste modo, a hiperfosforilação das proteínas TAU, característica das lesões neurofibrilares, impede a sua ligação aos microtúbulos, causando desestabilização da estrutura e do transporte celular, o que pode contribuir para a perda de axónios, dendrites, sinapses e um aumento/acumulação dos agregados neurofibrilares (5,8,15,19). No que diz respeito às placas neuríticas, estas são constituídas essencialmente pela acumulação do peptídeo ß-amilóide (Aß) neurotóxico que resulta da clivagem proteolítica sequencial da proteína precursora da amilóide – APP (Amyloid Precursor Protein) (15,17,19). A APP é uma proteína transmembranar de passagem única que se expressa em níveis elevados no cérebro e é metabolizada rapidamente por uma série de proteases (15,19,20). A razão que leva à acumulação de Aß no cérebro dos idosos ainda não está determinada, mas provavelmente deve-se às mudanças na APP, em termos do metabolismo/eliminação do Aß (15,19,20). Outra alteração é o comprometimento funcional dos neurotransmissores como a acetilcolina; onde a perda da capacidade de funcionamento e comunicação por parte dos neurónios provoca a sua morte (19–21).

Com a morte dos neurónios, as regiões cerebrais afectadas, principalmente o córtex e o hipocampo, começam a diminuir de tamanho; o que leva a que na fase final da doença os danos se espalhem largamente, ocasionando uma diminuição considerável dos tecidos cerebrais (5,19). Os neurónios colinérgicos são os neurónios mais afectados, o que influencia os níveis de acetilcolina na região do prosencéfalo basal, bem como os níveis da enzima que permite a sua síntese, a colina-acetiltransferase (19,21). Esta afectação dos níveis de acetilcolina pode ser uma das razões que explica a perda de memória e as funções cognitivas na DA (21). Na verdade, de acordo com Sano et al (2008), os mecanismos de estimulação colinérgica melhoram a aprendizagem e memória (22). Atendendo a esta redução progressiva dos neurónios colinérgicos no cérebro e, consequentemente os défices cognitivos e de memória típicos num quadro de DA, uma das terapêuticas age sobre a acetilcolinesterase (AChE), a enzima responsável por hidrolisar a acetilcolina (21–24). Estes fármacos bloqueiam a acção da AChE e, desta forma, impede-se a destruição da acetilcolina dos doentes que já se encontra em concentrações mais baixas do que o normal (21). Este aumento da acetilcolina possibilita uma comunicação entre células mais eficaz, na medida que a acetilcolina se encontra disponível para actuar nas sinapses. Geralmente, estes fármacos são administrados em fases iniciais da doença por 6 meses a 1 ano, conseguindo-se melhorar e estabilizar os sintomas da doença, mais propriamente os associados à memória (23,24). Em estados mais avançados, os fármacos inibidores da AChE não propiciam tantas melhorias (23,24).

Nutrientes e Prevenção da Doença de Alzheimer

De entre os vários nutrientes relacionados com a melhoria da DA destacam-se as vitaminas do complexo B e o folato, os ácidos gordos polinsaturados ω-3 e os antioxidantes (vitamina C, vitamina E, carotenóides e polifenóis) (Figura 2) (15,25–33). No que respeita às vitaminas do complexo B e folato estes estão directa e indirectamente relacionados com os processos metabólicos neuronais, sendo a conversão de homocisteína em cisteína, um dos seus papéis (27,28,30,31). Na verdade, níveis elevados de homocisteína estão associados a uma maior ocorrência de DA. Ao nível dos ácidos gordos ómega-3 estes permitem reduzir a inflamação no sistema circulatório e vascular, inibem a agregação plaquetária e diminuem o colesterol sérico (26,27,31,32). A menor ocorrência destas comorbilidades é favorável, na medida que há um declínio cognitivo mais lento (27,28,32,33). No que concerne aos antioxidantes, estes têm revelado diminuir a peroxidação lipídica e o stress oxidativo que levam ao aumento do Aβ e da hiperfosforilação da proteína TAU (27,28,30,31,33). Evidencie-se que a suplementação não incrementa mais benefícios do que uma alimentação completa e nutricionalmente rica (26,29,34). Deste modo, a Dieta Mediterrânica surge como um padrão alimentar interessante na prevenção da doença, já que algumas investigações recentes têm colocado em hipótese haver alguma vantagem preventiva conferida por este padrão alimentar (34–36).

Relativamente à evidência, esta tem vindo a demonstrar que os nutrientes presentes em certos tipos de alimentos têm implicações sobre a DA, particularmente na sua prevenção (34–39). Efectivamente, os macro e os micronutrientes comportam uma forte influência sobre a estrutura e funções cerebrais (34–39). Por isso, a ingestão nutricional adequada e individualizada pode fornecer os nutrientes específicos para a constituição das membranas, formação de sinapses e produção de neurotransmissores (34,35,37,39). Além de que, uma correcta ingestão nutricional pode influenciar directamente a disponibilidade de nutrientes, energia e oxigénio facultados ao cérebro (37). Assim sendo, tem sido verificado que os nutrientes não estimulam somente a plasticidade neuronal, mas também melhoram o processo neurodegenerativo, podendo diminuir a ocorrência do declínio da capacidade cerebral (34,35,37,39).

No que concerne à DA, caracteriza-se por originar défices cognitivos, progressivos e irreversíveis (15). Estes défices têm várias implicações, salientando-se a perda de memória e a capacidade de aprendizagem (15). Estas duas consequências da doença relacionam-se com a relevância dos receptores colinérgicos na execução dos mecanismos da memória (15,20). De acordo com as investigações realizadas em modelos animais, ao administrar-se escopolamina, um fármaco que reduz a actividade da acetilcolina, há prevenção da codificação de novas memórias. Daí a acetilcolina, detentora de um papel mais efectivo sobre a codificação de novas memórias, ser um factor chave na descoberta da prevenção da DA (40).

Portanto, destaque-se o papel crucial da alimentação na formação e manutenção das estruturas e processos cerebrais, bem como a importância da acetilcolina como neurotransmissor colinérgico na DA, pois a comunicação do sistema nervoso central depende também da oferta e libertação de neurotransmissores (37,41,42). Contudo, a taxa de síntese destes neurotransmissores relaciona-se com a ingestão dos seus precursores e cofactores. No que respeita à acetilcolina, sabe-se que a sua síntese depende da ingestão de colina, o seu precursor directo (41,42). Contudo, há ainda outros nutrientes que têm de estar disponíveis para a síntese deste neurotransmissor, sendo um desses nutrientes a tiamina (vitamina B1) (43).

Tiamina

A tiamina pirofosfato (um derivado da tiamina com particular importância no complexo da piruvato desidrogenase) é um dos cofactores responsáveis pela formação da acetil-coenzima A (38,44,45). Relativamente à absorção da tiamina, esta é assimilada através do duodeno e jejuno proximal e, posteriormente, transferida para a circulação porta (43,45–47). Todavia, a tiamina não é totalmente utilizada na produção de difosfato e trifosfato de tiamina, sendo parte excretada na urina e suor, aumentando a sua excreção com a diurese (43,45–47).

Existe uma série de processos bioquímicos que estão intrinsecamente relacionados com três enzimas que dependem da tiamina - a transcetolase, o complexo do piruvato desidrogenase e o complexo do α-cetoglutarato desidrogenase. Estas enzimas regulam o metabolismo da glicose ao nível da via das pentoses e do ciclo de Krebs (48,49).

Na DA há uma diminuição do metabolismo da glicose (bom biomarcador) e os portadores da doença geralmente possuem níveis séricos inferiores de tiamina (ao contrário da doença de Parkinson) (48,49). Esta desregulação do metabolismo da glicose leva a que a diabetes seja uma doença que se associa à DA, havendo autores que a consideram como um tipo específico de diabetes (26,48). Nos estudos realizados com modelos animais, na presença de défice de tiamina os animais possuíam um stress oxidativo nos neurónios semelhante ao que ocorre na DA (48,49). Além disso, o défice de tiamina deprimia a utilização da glicose pelo cérebro. Porém, uma vez administrada tiamina (sob a forma de benfotiamina, por exemplo), ocorria a melhoria da capacidade de utilização da glicose, a diminuição das placas neuríticas, a fosforilação da proteína TAU e o défice de memória revertiam (48).

Deste modo, os efeitos colinérgicos da acetilcolina poderão ser conseguidos através do consumo de uma alimentação com a presença de tiamina. As doses diárias recomendadas desta vitamina encontram-se descritas na Tabela 1 (54).

Leguminosas e Tiamina

Quanto à presença de tiamina nos alimentos, um dos grupos que se destaca é o das leguminosas. As leguminosas podem ser divididas em dois grupos: os grãos (p.e. feijão, grão-de-bico, lentilha, ervilha, fava, chícharo e tremoço) e as oleaginosas (p.e. soja e amendoim) (36,55–57). Efectivamente, as leguminosas destacam-se por reunirem em si uma panóplia de nutrientes essenciais para a homeostasia, no qual o teor em hidratos de carbono complexos, o conteúdo considerável em proteínas e a presença de altos níveis de fibra alimentar, são as principais razões pela sua notoriedade entre os produtos de origem vegetal (55,58). Porém, são também uma boa fonte de minerais (p.e. ferro e cálcio) e vitaminas, tais como as do complexo B (58).

No caso particular da tiamina, as leguminosas apresentam valores muito diferentes entre si, principalmente se tiverem sido sujeitas a um método de preparação/confecção (59). Verificar-se-ão igualmente diferenças caso a leguminosa se encontre crua e por demolhar (Tabela 2) (58,59). De facto, os métodos de cocção são imprescindíveis no caso das leguminosas, de forma a eliminar compostos antinutricionais e melhorar a qualidade organoléptica (60,61). No entanto, estes são os responsáveis pelas perdas vitamínicas (principalmente vitaminas hidrossolúveis como a tiamina) devido à sua alta solubilidade, instabilidade térmica e química a soluções neutras e alcalinas (60). Por isso, ao acelerar o processamento alimentar das leguminosas sujeitando-as ao efeito de pH alcalino com tratamento com bicarbonato de sódio há uma redução substancial do teor em tiamina da leguminosa podendo até ser destruído todo o conteúdo na vitamina (60–62). Este efeito é motivado pelos subsequentes processos de soaking (demolha), a temperatura de cozedura e o aumento dos iões de sódio (60). De forma a reter-se parte da vitamina, aquando o processamento das leguminosas, é interessante acidificar o meio onde as leguminosas serão demolhadas com 0,1% de ácido cítrico (60).

Ao analisar-se o teor em tiamina das leguminosas e seus derivados, verifica-se que a soja em grão crua, a farinha de soja, com baixo teor de gordura, e o miolo de amendoim são os mais ricos em tiamina (59). No caso da farinha, tal pode ser conferido pela moagem do grão que a torna mais acessível. Seguidamente, as ervilhas são as que apresentam maior conteúdo na vitamina, inclusive quando sujeitas a processos de cocção (ervilhas grão, frescas cozidas), representando 100g de ervilhas em grão cozidas cerca de 60% da dose diária recomendada de tiamina (54,59). Já uma porção desta leguminosa (80g), representa cerca de 50% da dose diária recomendada (54,59). No entanto, a quantidade disponível em cru e após a cocção é bastante distinta (59). Por exemplo, o grão-de-bico cru tem um teor de 0,41mg/100g enquanto que, após cozido e sujeito a demolha, apresenta 0,1mg/100g, havendo assim um decréscimo superior a 75% (59). O mesmo se sucede com outras leguminosas como por exemplo, as lentilhas e as favas (59). De entre as várias leguminosas, subprodutos e preparações culinárias, o menor teor em tiamina recai sobre as favas, o tremoço, os derivados da soja (excepto a farinha de soja) e as sopas (excepto a sopa de ervilhas), respectivamente (59). Portanto, é importante considerar que os teores em tiamina podem variar de acordo com a água, a cozedura, a luz, os sulfitos e os polifenóis (37,46,58).

Consumo de Leguminosas em Portugal

Atendendo aos níveis de tiamina de certas leguminosas e ao seu consumo na população portuguesa, mais propriamente na população idosa, constata-se que o consumo de leguminosas é baixo (63,64). Segundo informações recolhidas no seminário “Importância da Produção e Consumo de Leguminosas em Portugal”, realizado em 2013, pelo Observatório dos Mercados Agrícolas e das Importações Agroalimentares verificou-se que, em 2010/2011, o consumo de leguminosas secas/habitante neste período foi de 4,1kg, sendo consumido maioritariamente feijão (3,2kg/habitante) e grão-de-bico (0,9kg/habitante) (64). Note-se que, a Roda dos Alimentos aconselha que as leguminosas contribuam com 4% da distribuição pelos diversos grupos alimentares (65) e, na realidade, a disponibilidade destes alimentos em Portugal rondará apenas os 0,6%, conforme as estimativas apresentadas na Balança Alimentar Portuguesa de 2008-2012 (66). Some-se a esta redução da ingestão de leguminosas pela população o baixo cultivo e autoaprovisionamento destes alimentos, quando Portugal tem condições compatíveis para a sua produção (67). Um estudo realizado por Sampaio et al (2012) refere que, o consumo médio de leguminosas pelo público-alvo (distritos de Aveiro e Porto) foi de 18g por dia (64). Por outro lado, em 2006, os dados do Consumo Alimentar no Porto aludem que 62% dos inquiridos consomem 1 a 4 vezes por mês leguminosas secas, sendo a ingestão estimada de tiamina para o Porto de 1,8mg/dia (dp=0,5) (63). Além disso, os indivíduos com mais de 64 anos apresentaram ingestões médias de tiamina mais baixas comparativamente com os outros grupos etários (63). Esta condição é alarmante, pois as leguminosas conferem vários benefícios tanto para a agricultura (p.e. não produzem azoto) como para a saúde, do qual o teor em tiamina é um exemplo, mas também a presença de proteína vegetal, hidratos de carbono complexos, potássio, ferro e fibras contribuem para a excelência deste grupo de alimentos (67). Na verdade, as leguminosas encontram-se cada vez mais associadas à prevenção e melhoria de condições patológicas como as doenças cardiovasculares, a diabetes mellitus, a doença inflamatória intestinal e o cancro do cólon (55,68). Daí que, ao reconhecerem-se os vários ganhos em saúde promovidos pelos compostos bioactivos presentes nas leguminosas, estas constituem um grupo de alimentos funcionais que deve ser consumido ao longo de toda a vida, para desencadear um efeito protector, principalmente em situações onde as necessidades nutricionais podem estar comprometidas, como é o caso da pessoa idosa (36,55,56,68–71).

ANÁLISE CRÍTICA E CONCLUSÕES

A DA caracteriza-se pelo défice de tiamina que origina uma menor eficiência do metabolismo da glicose, a formação de placas, hiperfosforilação da TAU e alterações do estado de memória. Perante estes dois factores (tiamina e desregulação da glicose), as leguminosas surgem como um dos grupos alimentares com interesse na melhoria e/ou prevenção da DA devido ao seu conteúdo em tiamina e à libertação lenta da glicose na corrente sanguínea (motivo que leva a que seja um dos grupos de alimentos a privilegiar na alimentação da pessoa com diabetes). É importante que o consumo das leguminosas seja integrado num padrão alimentar saudável, de que é exemplo o padrão alimentar Mediterrânico.

No sentido de potenciar o aumento do consumo de leguminosas, cujo consumo se sabe baixo, algumas medidas poderiam ser postas em prática, como por exemplo, o estímulo à produção nacional de leguminosas através de políticas de incentivo agrícola; um aumento da adesão à Dieta Mediterrânica por parte dos diferentes grupos populacionais através da sensibilização relativa aos seus benefícios e de uma actuação clara em instituições onde são facultadas refeições como, por exemplo, escolas, lares, IPSS, hospitais. Nestas instituições deveriam privilegiar-se ementas que promovam a Dieta Mediterrânica, favorecendo toda a sua riqueza alimentar na qual se incluem variadas possibilidades de oferta de leguminosas. Ao nível da tecnologia e indústria alimentar, seria interessante desenvolver ou melhorar produtos alimentares com a incorporação de leguminosas através da diminuição de proteína de origem animal, incorporando proteína isolada de leguminosas ou substituindo parte das farinhas (refinadas) à base de cereais por farinhas de leguminosas.

Em suma, associar uma alimentação rica em nutrientes moduladores dos processos degenerativos com uma terapêutica farmacológica adequada pode proporcionar ganhos em saúde, através da melhoria do estado clínico do doente com DA ou até como uma coadjuvante na prevenção da doença.

Tendo a tiamina um papel importante neste processo será importante fomentar o consumo de alimentos fornecedores da mesma, onde se destacam as leguminosas.

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Endereço para correspondência

Teresa Carvalho

teresa.carvalho18@gmail.com

Recebido a 1 de Dezembro de 2014

Aceite a 30 de Março de 2015