Metabolomic nedestinat pe probele de urină după acidul α-lipoic și acidul eicosapentaenoic
Abstract
fundal
Acidul eicosapentaenoic (EPA) și acidul α-lipoic (α-LA) au fost investigate pentru efectele lor benefice asupra obezității și a factorilor de risc cardiovascular. În cercetarea actuală, obiectivul a fost evaluarea modificărilor metabolomice în urma suplimentării dietetice a acestor două lipide, singure sau combinate la femeile sedentare supraponderale/obeze sănătoase care urmează o dietă cu restricție energetică. În acest scop, a fost realizată o abordare metabolomică nedestinată pe probe de urină utilizând cromatografie lichidă cuplată cu spectrometria de masă în timp de zbor (HPLC-TOF-MS).
Metode
Acesta este un studiu pe termen scurt dublu orb controlat cu placebo, cu un design nutrițional paralel, care a durat 10 săptămâni. Participanții au fost repartizați la unul dintre cele 4 grupuri experimentale [Control, EPA (1,3 g/d), α-LA (0,3 g/d) și EPA + α-LA (1,3 g/d + 0,3 g/d)]. Toate grupurile de intervenție au urmat o dietă cu restricție energetică cu 30% mai mică decât cheltuielile totale de energie. Au fost analizate măsurători biochimice relevante clinic. Probele de urină (24 ore) au fost colectate la momentul inițial și după 10 săptămâni. S-a efectuat o analiză metabolomică nedestinată pe probe de urină și s-au efectuat analiza componentelor principale (PCA) și analiza parțială a discriminării celor mai mici pătrate (PLS-DA) pentru recunoașterea tiparului și identificarea metaboliților caracteristici.
Rezultate
Probele de urină au fost împrăștiate în graficele scorurilor PCA ca răspuns la suplimentarea cu α-LA. În total, 28 de metaboliți discriminanți putativi în ionizarea pozitivă și 6 în ionizarea negativă au fost identificați printre grupurile clar diferențiate în funcție de administrarea α-LA. Remarcabil este prezența unui metabolit intermediar ascorbat (unul dintre izomerii trihidroxi-dioxohexanoatului sau dihidroxi-oxohexanedionat) în grupurile suplimentate cu α-LA. Acest fapt ar putea fi asociat cu proprietățile antioxidante atât ale α-LA, cât și ale acidului ascorbic. Corelațiile dintre parametrii fenotipici și metaboliții putativi ai informațiilor suplimentare furnizate cu privire la existența unei relații directe sau inverse între ei. De un interes deosebit sunt corelația negativă dintre metabolitul intermediar ascorbat și dimetilarginina asimetrică (ADMA) și cea pozitivă dintre superoxid dismutază (SOD) și suplimentarea cu α-LA.
Concluzii
Această abordare metabolomică susține că efectele benefice ale administrării α-LA asupra reducerii greutății corporale pot fi explicate parțial prin proprietățile antioxidante ale acestui acid carboxilic organosulfur mediat de izomerii trihidroxi-dioxohexanoatului sau dihidroxi-oxohexanedionatului.
Înregistrarea procesului
fundal
Alți acizi grași, cum ar fi acidul eicosapentaenoic (EPA), care este unul dintre principalii acizi grași polinesaturați omega-3 (n-3 PUFA) de origine marină, sunt asociați cu proprietăți antiinflamatorii [17]. În acest context, un studiu de intervenție a arătat că EPA modulează genele legate de inflamație în țesutul adipos [18]; în plus, EPA promovează modificări ale genelor de remodelare a matricei extracelulare a țesutului adipos pe lângă o creștere a factorilor chimiotactici și a macrofagelor asociate cu repararea plăgilor [19]. S-au efectuat diferite studii metabolomice asupra EPA și n-3 PUFA [9, 20]. Astfel, un studiu lipidomic a contribuit la cunoașterea generală a EPA cu privire la progresia sindromului metabolic (MetS), a inflamației și a stresului oxidativ [20]. Un studiu la om a arătat asocieri indirecte cu specii moleculare lipidice și variabile clinice de interes în evaluarea MetS după o dietă bogată în n-3 PUFA și polifenoli [9]. Prin urmare, scopul prezentului studiu a fost de a evalua efectul suplimentării dietetice cu α-LA și EPA, separat sau în combinație în timpul unei diete hipocalorice, asupra metabolomului urinar, pentru a evalua prezența modificărilor metabolomice între diferitele grupuri de intervenția.
Metode
Participanți și proiectarea studiului
La momentul inițial și la punctul final, femeile, după aproximativ 10-12 ore de post, au vizitat Unitatea Metabolică a Universității din Navarra pentru a fi intervievate de către medic, dietetician și asistentă. Măsurătorile antropometrice au fost efectuate în conformitate cu protocoalele de rutină standardizate, așa cum sunt detaliate în altă parte [18, 23]. Criteriile de includere și excludere au fost descrise anterior [21].
Studiul a fost aprobat de Comitetul de cercetare al Universității din Navarra Nu. 007/2009 și înregistrat la clinictrials.gov ca NCT01138774. Toți funerarii au semnat consimțământul informat înainte de a fi recrutați în test. Intervenția a fost efectuată în conformitate cu cele mai recente linii directoare ale Declarației de la Helsinki.
Măsurarea biochimică în sânge și urină
Eșantioanele de sânge de la subiecții la jeun peste noapte au fost drenate în săptămânile 0 și 10 în tuburi de activare a cheagurilor de ser (4 ml Vacuette®) și în tuburi cu EDTA tripotasic (4 ml Vacuette®). Probele de plasmă au fost extrase din tuburile EDTA după centrifugare la 1500 g timp de 15 minute la 4 ° C. Toate probele au fost stocate în mod adecvat la - 80 ° C pentru analize posterioare adecvate.
Concentrațiile serice de glucoză, colesterol total, HDL-colesterol, trigliceride, acizi grași liberi (FFA) și β-hidroxibutirat au fost evaluate de rutină folosind auto-analizorul Pentra C200 (HORIBA medical, Madrid, Spania). Valorile colesterolului LDL au fost calculate utilizând ecuația Friedewald. De asemenea, concentrațiile plasmatice de dimetilarginină asimetrică (ADMA) și insulină au fost măsurate conform instrucțiunilor producătorului pentru kituri comerciale ELISA disponibile furnizate de DLD Diagnostics GMBH (Hamburg, Germania) și respectiv Mercodia (Uppsala, Suedia), respectiv [18]. Evaluarea modelului homeostaziei (HOMA-IR) a fost definită ca insulină serică în post (mU/L) x glucoză plasmatică în post (mmol/L)/22,5 [24]. Activitatea superoxid dismutazei (SOD) a fost măsurată cu un kit conform instrucțiunilor producătorului (Assay Designs, PA, SUA), așa cum este descris în altă parte [21]. ADMA a fost evaluată în eșantioane ca un marker al manifestărilor sindromului metabolic, un statut oxidativ [25], iar SOD a fost măsurat ca un marker biologic al stresului oxidativ [26], ca fiind pozitiv legat de proprietățile antioxidante α-LA.
Probele complete de urină de 24 de ore au fost preluate cu o zi înainte de începerea și cu o zi înainte de punctul final al studiului. Probele de urină au fost colectate într-un recipient pentru urină și răcite la 4 ° C. Așa cum a fost proiectat, probele de urină au fost depozitate în flacoane de 1 ml la - 80 ° C până la analiză.