O perfil metabolômico de aminoácidos como biomarcador de consumo alimentar, estado nutricional e alterações metabólicas
The metabolomic profile of amino acids as biomarkers of food consumption, nutritional state and metabolic alterations
Publication year: 2018
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade de São Paulo. Faculdade de Saúde Pública. Departamento de Nutrição to obtain the academic title of Doutor. Leader: Marchioni, Dirce Maria Lobo
Introdução - A metabolômica permite determinar padrões de variação dos metabólitos entre indivíduos doentes e não doentes, com ou sem ingestão de um determinado alimento ou dieta. Compreender a relação entre metabólitos e doenças metabólicas pode ajudar a combater obesidade e doenças crônicas. Objetivo - Investigar a associação entre o perfil metabolômico de aminoácidos, a ingestão dietética e o estado nutricional em adultos participantes do Inquérito de Saúde no município de São Paulo, Brasil. Métodos - Foram avaliados dados de 168 indivíduos. A análise metabolômica para identificação de 21 aminoácidos foi realizada nas amostras de plasma, utilizando kit AbsoluteIDQTMp180 da Biocrates Life Science AG (Innsbruck, Austria). O consumo alimentar foi estimado por meio da aplicação do questionário de frequência alimentar. Os grupos de aminoácidos e de alimentos foram submetidos à análise fatorial por componente principal. A variável Metabolicamente Saudável foi construída considerando-se as Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia para o diagnóstico e tratamento da síndrome metabólica. A regressão linear múltipla foi aplicada para avaliar as associações, tendo como variáveis de ajustes: etnia, idade, renda familiar, sexo, dieta, atividade física. A comparação entre grupos foi feita por MANOVA e a confirmação da diferença significativa pelo teste de Bonferroni. Resultados - A porcentagem de indivíduos com obesidade foi de 24%, sendo que a média de IMC correspondeu a 26 kg/m2. A população estudada apresentou média de idade de 50 anos, sendo a maioria de etnia branca (56%) e do sexo masculino (52%), com pouca adesão à atividade física (21%). Os parâmetros bioquímicos estavam, em média, abaixo das concentrações estabelecidas como normais, exceto a insulina, cuja média foi de 20,8 ?UI/mL. Todavia, ao estratificar pelo estado nutricional e metabolicamente saudável, os parâmetros bioquímicos se mostraram diferentes, tais como a glicemia, triglicerídeos e colesterol total. A ingestão dietética foi igual entre os grupos estudados. O perfil de aminoácido revelou potencial de diferenciar os estados nutricional e metabólico, destacando os aminoácidos de cadeia ramificada (Leu, Ile, Val). Foram identificados dois padrões de aminoácidos relacionados a beta oxidação e aos aminoácidos glicogênicos. O primeiro teve relação positiva para os indivíduos com obesidade e metabolicamente não saudável. O segundo, apresentou relação inversa para ambos os estados. O consumo de manganês pela população foi de 2,5 mg/dia, sendo infusão de mate a principal fonte (28mg Mn/porção). Os indivíduos obesos ingeriram menor quantidade de manganês, que apresentou relação inversa ao estado nutricional e ao padrão de aminoácidos relacionado ao metabolismo não saudável. Identificaram-se três padrões alimentares: perfil saudável, tradicional e moderno. A associação com o estado nutricional e metabolicamente saudável foi positiva para o padrão saudável. Conclusão - Os aminoácidos de cadeia ramificada se revelaram biomarcadores para identificar o estado nutricional e metabólico de indivíduos adultos. Os indivíduos que tiveram baixo consumo de manganês apresentaram maior adesão ao perfil metabolômico de aminoácidos relacionados com beta oxidação
Introduction - The metabolomics allows to determine patterns of variation of the metabolites between people with or without illness, considering or not the food consumption. Understanding the relationship between metabolites and metabolic disorders, it is possible to deal with obesity and chronic diseases. Objective - To investigate the association between the metabolic profile of amino acids and dietary intake and nutritional status in adults from the household survey conducted in the city of São Paulo, Brazil. Method - The 21 amino acids were identified by metabolomic analysis, using Absolute IDQTMp 180 kit from Biocrates Life Science AG (Innsbruck, Austria). Food intake was estimated using the food frequency questionnaire. The amino acid and food groups were submitted to factorial analysis by main component. The Metabolically Healthy variable was constructed considering the Guidelines of the Brazilian Society of Cardiology for the diagnosis and treatment of the metabolic syndrome. Multiple linear regression was applied to evaluate the associations, adjusted by the variables: ethnicity, age, family income, sex, diet, physical activity. The comparison between groups was made by MANOVA, and the confirmation of the significant difference, by the Bonferroni test. Results - The percentage of people with obesity was 24%, although the mean BMI corresponded to 26 kg/m2. The population studied presented a mean age of 50 years, most of them white (56%) and male (52%), with little adherence to physical activity (21%). The biochemical parameters were, on average, below the established normal concentrations, except for insulin (20,8 ?UI/mL). However, when stratified by nutritional status and metabolically healthy, the biochemical parameters were statistically different. The dietary intake was the same among the groups studied. The amino acid profile revealed potential to differentiate the nutritional and metabolic states, highlighting the branched chain amino acids. Two amino acid patterns related to beta-oxidation and glycogenic amino acids had been identified. The former had a positive relationship for obese and metabolically unhealthy people. The second presented an inverse relation for both states. The manganese consumption by the population was 2.5 mg / day, and the mate infusion was the main source (28mg Mn/serving). Obese subjects consumed less manganese, which had an inverse relationship to nutritional status and to the amino acid pattern related to unhealthy metabolism.