Forskning om virkningerne af akut forbrug af nødder hos overvægtige diabetiske kvinder (REACT-NUT)

Fedme er en multifaktoriel sygdom, hvor ophobning af overskydende kropsfedt fører til negative helbredseffekter. Det betragtes som et globalt folkesundhedsproblem, primært på grund af dets sammenhæng med en øget risiko for at udvikle andre ikke-overførbare kroniske sygdomme (NCD'er). I Brasilien anslås det, at en fjerdedel af befolkningen er overvægtige, hvilket gør det til en vigtig risikofaktor for patologisk aldring.

Den primære årsag til fedme er energiubalancen mellem forbrugte og forbrugte kalorier, og dens høje udbredelse er forbundet med fysisk inaktivitet og stillesiddende adfærd. En afbalanceret kost, bestående af naturlige og minimalt forarbejdede fødevarer, er kendt for at være afgørende for vægtkontrol. Men i det nuværende scenarie har der været en betydelig stigning i forbruget af ultraforarbejdede fødevarer og et fald i indtaget af naturlige og minimalt forarbejdede fødevarer, hvilket resulterer i en stor indvirkning på forekomsten af ​​fedme.

Fedme er en af ​​de mest relevante risikofaktorer for type 2-diabetes, en sygdom, der er mere og mere udbredt på verdensplan og betragtes som en af ​​det 21. århundredes sundhedsmæssige nødsituationer. Diabetes påvirker sygelighed og dødelighed og er en væsentlig risikofaktor for slagtilfælde, nyresvigt, hjerte-kar-sygdomme, synstab og neuropati. Ikke-farmakologiske strategier til at kontrollere diabetes omfatter typisk ernæringsintervention, regelmæssig fysisk aktivitet, rygestop og opretholdelse af en sund kropsvægt.

Akut indtagelse af makronæringsstoffer kan fremkalde uønskede reaktioner selv hos raske individer, hvilket kan føre til kroniske effekter over tid. I denne sammenhæng spiller indtaget af et måltid med højt mættet fedt (HSFM) en vigtig rolle, da kronisk forbrug af en HSFM er kendt for at bidrage til udviklingen af ​​fedme, type 2-diabetes, kræft og hjerte-kar-sygdomme, samt forværre kronisk inflammation fremkaldt af insulinresistens og overvægt. Derudover viser undersøgelser, at HSFM også kan inducere metabolisk endotoksæmi og modulere profiler af cirkulerende mikroRNA'er. MikroRNA'er er ikke-kodende RNA-molekyler omkring 22 nukleotider lange, der regulerer genekspression på post-transkriptionelt niveau ved at nedbryde mRNA eller hæmme translationen af ​​målgener. Således kan mikroRNA'er bidrage til de negative virkninger af HSFM.

I betragtning af HSFMs sundhedsskadelige virkninger er der udført undersøgelser med akut tilskud af fødevarer med antiinflammatoriske og antioxidante egenskaber, såsom appelsinjuice og grøn te, for at minimere de negative virkninger af usunde kostvaner. En undersøgelse udført af vores forskergruppe viste, at akut tilskud af grøn te hæmmede ekspressionen af ​​62 mikroRNA'er induceret af HSFM-indtagelse. Bioinformatikanalyse afslørede, at disse mikroRNA'er regulerede gener forbundet med TGF-beta-, CARM1-, RSK- og BMP-veje. At identificere disse miRNA'er og deres molekylære veje kan øge forståelsen af ​​fordelene ved kostforbindelser i sundhed og sygdom.

Regelmæssigt valnødforbrug (Juglans regia) er forbundet med bedre kardiovaskulær sundhed og insulinrespons, potentielt på grund af regulering af insulinrespons ved at reducere aktiviteten af ​​kulhydrat-fordøjende enzymer. Litteraturen om valnødders virkninger på inflammatoriske og antioxidantresponser forbliver dog begrænset og inkonklusive. Desuden er der et begrænset antal undersøgelser, der undersøger de akutte virkninger af valnødder, med nogle beviser for positive reaktioner. I denne henseende er postprandial svækkelse af insulinresistens, forbedret endotelfunktion, oxidativt stress og mæthed blevet påvist i nogle, men ikke alle undersøgelser. Interessant nok, Torabian et al. observerede, at akut forbrug af valnød øgede plasmakoncentrationer af polyphenoler, øgede den samlede antioxidantkapacitet og reducerede plasmalipidperoxidation.

Ud over de begrænsede beviser vedrørende de akutte virkninger af valnødder, er deres virkninger i forbindelse med HSFM på metabolomiske og mikroRNA-profiler endnu ikke blevet undersøgt. Metabolomics blev oprindeligt defineret som den kvantitative måling af levende systemers dynamiske multiparametriske metaboliske respons på fysiopatologiske stimuli eller genetisk modifikation. Således afspejler det direkte fænotypen af ​​et bestemt biologisk system på det molekylære metaboliske niveau, hvilket giver mulighed for påvisning af ændringer i tidligere ukendte, ukarakteriserede eller sjældent rapporterede metabolitter. Derfor kan metabolomics generere vigtig viden om valnødders mekanismer i forebyggelse og behandling af sygdomme. Det samme gælder studiet af mikroRNA'er, som kan hjælpe med at identificere intracellulære veje relateret til de gavnlige virkninger af valnødforbrug.

I lyset af dette vil denne undersøgelse generere nye beviser vedrørende de akutte virkninger af valnødder til at afbøde de negative virkninger af HSFM. Desuden kan afbødning af de negative virkninger af HSFM give betydelige fordele, især for patienter med insulinresistens, såsom overvægtige og diabetikere.

For at evaluere om akut valnøddetilskud (Juglans regia) dæmper inflammatoriske markører, oxidativ stress, metabolomics og cirkulerende mikroRNA'er induceret af HSFM hos overvægtige og diabetiske kvinder.

Projektet er godkendt af den etiske komité på Det Medicinske Fakultet i Botucatu. Undersøgelsen vil blive randomiseret og crossover, herunder kvinder med fedme (body mass index [BMI] ≥ 30) og ikke-insulinafhængig diabetes i alderen over 18, rekrutteret under ambulante konsultationer på Det Medicinske Fakultet i Botucatu. Eksklusionskriterierne vil omfatte: brug af kosttilskud, brug af kortikosteroider inden for de sidste 3 måneder, kræft, hjertesvigt, nyresygdom, leversygdom, lungesygdom, neurologiske sygdomme, allergi over for enhver komponent af HSFM eller valnødder og sædvanligt valnøddeforbrug (≤3 gange om ugen) inden for den seneste måned.

Prøvestørrelsen blev estimeret baseret på en tidligere undersøgelse, der viste en 60% reduktion i IL-6-niveauer efter HSFM-måltider forbundet med appelsinjuice sammenlignet med kontrolgruppen (uden appelsinjuice). I betragtning af denne reduktion, en type 1-fejl på 5 % og en styrke på 90 %, vil denne undersøgelse omfatte 15 personer.

Patienter, der underskriver den informerede samtykkeformular (ICF), vil blive evalueret på to tidspunkter, adskilt af en minimumsudvaskningsperiode på en uge. I det første møde, efter 10 timers faste, tilbydes HSFM med eller uden 30 g valnødder. I den anden vil tilstanden blive byttet om. Denne valnøddedosering henviser til den daglige forbrugsanbefaling for nødder foreslået af forskellige kostråd. Simpel randomisering vil blive udført af en sygeplejerske, der ikke er involveret i forskningen. HSFM vil blive leveret i hospitalets ambulatorium, og patienterne vil blive bedt om at indtage hele måltidet og alle valnødderne. I løbet af undersøgelsesprotokollen vil patienterne blive rådet til at undgå indtagelse af valnød i 2 uger før det første undersøgelsesbesøg.

Blodprøver vil blive indsamlet på tidspunkterne 0 (umiddelbart før måltidet), 15 min, 30 min, 60 min og 150 min efter interventionerne. Seruminsulin og glukose vil blive målt på tidspunkter 0 til 60 minutter, mens serumbiomarkører for inflammation, oxidativt stress, cirkulerende mikroRNA'er og metabolomics vil blive målt på tidspunkter 0 og 150 minutter. Derudover vil efterforskerne vurdere mæthed ved hjælp af en visuel analog skala (VAS) på alle tidspunkter efter måltidet.

Metabolomisk analyse Analyserne vil blive udført ved hjælp af væskekromatografi på et Thermo Dionex Ultimate 3000-system koblet til et højopløseligt og nøjagtigt masse Thermo QExactive Plus massespektrometer med elektrosprayionisering, der fungerer i både positiv og negativ analysetilstand.

Analyse af cirkulerende mikroRNA'er Efter ekstraktion af RNA'er vil efterforskerne bruge det humane miRNA-array 4.0 Affymetrix GeneChip® (ThermoFisher Scientific), efter producentens instruktioner. Dette array indeholder 2.578 sæt prober til modne humane miRNA'er og 2.025 sæt prober til humane pre-miRNA'er (stamme-loop). Prober til at påvise tilstedeværelsen af ​​snoRNA og scaRNA (i alt 1.996) er også inkluderet i dette array. GeneChips vil blive scannet ved hjælp af Affymetrix GeneChip G3000 7G scanneren, indstillet til at fange signalintensiteter for miRNA'erne. De rå intensitetsdata vil blive importeret til Affymetrix Expression Console (v1.4.1.46) til signalforbehandling, som inkluderer baggrundskorrektion ved hjælp af den robuste multi-array gennemsnit (RMA) algoritme, median polering opsummering af prober for at opnå signalværdier og kvantil normalisering på tværs af flere arrays. Et detektionsopkald for styrken af ​​miRNA-signalet vil blive udført ved hjælp af Affymetrix "Detection Above Background" (DABG) algoritmen, som genererer en p-værdi for hvert signal over baggrundssandsynlighed. Denne metode følger den anbefalede protokol fra producenten. Analyserne vil blive udført hos Monash i Hudson Genomics.

Statistisk analyse Data vil blive præsenteret som gennemsnit og standardafvigelse, når normalfordelt, median og 25-75 % percentiler, når ikke normalfordelt, eller som procenter. For at sammenligne de to grupper (med og uden nødder), vil efterforskerne bruge Elevens t-test for normalfordelte data, Mann-Whitney-testen for ikke-normalfordelte data og Chi-square-testen til kategoriske variable sammenligninger. Derudover vil efterforskerne anvende generaliserede estimeringsligninger (GEE) til at vurdere gentagne målinger. Dataanalyser vil blive udført ved hjælp af JAMOVI v 2.3.21, med et signifikansniveau sat til 5 %.