Impacto del aceite de semilla de algodón sobre el estrés oxidativo, la inflamación y el metabolismo

El enfoque consistirá en inscribir una población de individuos sanos (n=32) en un ensayo controlado paralelo, aleatorizado, doble ciego y aleatorizado de cuatro brazos (30 g de CSO, 30 g de OO, 60 g de CSO y 60 g de OO) para compare el efecto de estas diferentes dosis de aceites sobre el estrés oxidativo inducido por el ejercicio.

Durante la Visita 1, los participantes se someterán a un consentimiento informado, medidas antropométricas y una prueba de ejercicio submáxima para determinar su VO2max. Los participantes también completarán el Cuestionario de actividad física global (GPAQ), el Cuestionario de preparación para el ejercicio (2022-PARQ+), el Cuestionario de detección previa a la participación del centro de salud/estado físico de la AHA/ACSM y el Cuestionario relacionado con la menstruación. Habrá períodos de preparación de un mínimo de tres días entre la Visita 1 y la Visita 2, durante los cuales se les pedirá a los participantes que sigan ciertas pautas dietéticas, como el uso mínimo de aceite, limitar el pescado graso, omega-3, vitamina A, vitamina C, suplementos de vitamina A y limitar el consumo de frutos secos/semillas de frutos secos/aceites/semillas oleaginosas o alimentos que contengan estos componentes. Durante la visita 2, los participantes realizarán una prueba de ejercicio (75 % del VO2 máx. durante 30 minutos) y se realizará una extracción de sangre antes y después de la prueba de ejercicio. Se extraerá sangre después de 15 minutos de la prueba de esfuerzo. Además, se les pedirá a los participantes que completen un cuestionario de historial dietético de un mes y un recordatorio dietético de 24 horas. Habrá cuatro semanas entre la Visita 2 y la Visita 3, durante las cuales se les pedirá a los participantes que consuman batidos que contengan las respectivas dosis de aceites todos los días. Proporcionaremos batidos todas las semanas, y se proporcionará un aceite adicional en una botella con atomizador envuelta en papel de aluminio para que los participantes lo sustituyan con su aceite habitual. Además, se les pedirá a los participantes que completen un formulario de verificación de cumplimiento para confirmar su cumplimiento con la dieta del estudio. Habrá una pregunta semanal sobre problemas gastrointestinales en el formulario de cumplimiento. Después de cuatro semanas de intervención dietética, los participantes vendrán al laboratorio para la Visita 3. La Visita 3 seguirá un protocolo similar a la Visita 2, excepto que las mediciones antropométricas también se realizarán en la Visita 3.

Procedimientos:

Prueba de ejercicio: durante la visita 1, se realizará una prueba de ejercicio submáxima para predecir la cantidad de oxígeno que el cuerpo del participante puede usar durante el ejercicio. Esto permite que los investigadores hagan que un participante se ejercite al mismo porcentaje submáximo de su máximo que todos los demás participantes, según su nivel de condición física. Esto comenzará caminando en una cinta rodante (Woodway GmbH D79576, Weil am Rhein, Dinamarca) durante 5 minutos a una velocidad cómoda autoseleccionada al 0 % de pendiente para calentar antes de la prueba. La prueba consta de una serie de etapas que se vuelven cada vez más difíciles cada dos minutos. Los participantes usarán un monitor de frecuencia cardíaca, respirarán a través de una boquilla que está conectada a un analizador y usarán una pinza nasal. La prueba comienza caminando y, a medida que el participante pasa a etapas más difíciles, la intensidad aumenta al aumentar el grado y la velocidad. El investigador finalizará la prueba cuando el participante haya alcanzado el 85 % de su frecuencia cardíaca máxima prevista para la edad (220 años de edad). Durante las visitas 2 y 3, los participantes se presentarán en el laboratorio después de un ayuno nocturno y se recolectarán muestras de sangre antes y después de una prueba de esfuerzo. La prueba de ejercicio implicará una caminata cuesta arriba a paso ligero al 75% del VO2máx durante 30 minutos en una cinta rodante. Durante el ejercicio, se utilizará un sistema de medición metabólica (ParvoMedics TrueMax 2400 Metabolic System, Sandy, Utah, EE. UU.) para determinar un cociente respiratorio y el nivel asociado de oxidación de grasas. El cociente respiratorio se medirá determinando el volumen de dióxido de carbono liberado sobre el volumen de oxígeno absorbido durante la respiración. Después de la extracción de sangre, los TG (y el panel de lípidos completo más glucosa) se analizarán en tiempo real utilizando un analizador de química clínica (Piccolo press). Al mismo tiempo, las muestras de suero se dividirán en alícuotas y se almacenarán a -80 C hasta el análisis de citoquinas inflamatorias (un perfil de mediadores y biomarcadores establecidos), insulina, otros biomarcadores metabólicos relacionados con la inflamación y el análisis de lipidómica y metabolómica. Para el análisis de isoprostanos, las muestras de suero se congelarán instantáneamente en hielo seco y suspensión de etanol después de dividirlas en alícuotas y almacenarlas inmediatamente a -80 C. Los investigadores medirán las citocinas inflamatorias (TNF-α, interleucina (IL)-1β, IL- 6, IL-7, IL-23 y factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CF) utilizando la tecnología de multiplexación Luminex de alta sensibilidad (Bio-Rad Bio-Plex 200 HTS) preparada por Millipore.

Intervención dietética: un dietista registrado preparará una dieta de estudio (batidos) que se les dará a los participantes durante cuatro semanas. Los participantes recibirán batidos que contienen 30 g de CSO, 30 g de OO, 60 g de CSO o 60 g de OO por día en dos recipientes separados. Los batidos de 30 g (tanto CSO como OO) contienen 762 kcal de calorías, 120 g de carbohidratos, 3 g de proteína y 30 g de grasa. Los batidos de 60 g (tanto CSO como OO) contienen 761 kcal de calorías, 50 g de carbohidratos, 3 g de proteína y 30 g de grasa. Durante este período de cuatro semanas, se les pedirá a los participantes que sigan ciertas pautas dietéticas y se les pedirá que completen un formulario de cumplimiento. Se les pedirá a los participantes que completen el formulario de verificación de cumplimiento diariamente, indicando cuánto batido consumieron y si consumieron algo no recomendado por el equipo de investigación. Los batidos se entregarán semanalmente, lo que significa que los participantes visitarán el laboratorio cada siete días para recoger sus batidos y dejar el formulario de cumplimiento semanal.

Análisis metabolómico: cuando se hayan recolectado todas las muestras, se descongelarán las muestras de suero y se extraerá una fracción de metabolitos. Después de la extracción, las muestras se explorarán mediante análisis de espectrometría de masas. Un análisis específico inicial se centrará en los ácidos biliares y un conjunto de biomarcadores de inflamación y estrés oxidativo, incluido el 8-isoPGF2a. Los analitos objetivo se cuantificarán mediante curvas estándar y las concentraciones resultantes se compararán mediante varias herramientas de análisis estadístico. También se llevará a cabo un análisis profundo no dirigido que puede revelar vías metabólicas adicionales moduladas por el consumo de CSO. Las muestras de metabolitos se analizarán usando un Waters Synapt G2Si QTOF (Waters Corporation). Este instrumento tiene capacidad de movilidad de iones y puede diferenciar compuestos estrechamente relacionados, como los ácidos biliares, en mezclas complejas en función de su área de sección transversal y masa. La alta sensibilidad y la variedad de modos de escaneo hacen que Synapt QTOF sea la elección óptima para el análisis no específico de muestras biológicas complejas.

Análisis dietético: Los hábitos dietéticos a largo plazo pueden crear adaptaciones que influyan en la respuesta a la suplementación a corto plazo de CSO y OO. Este estudio utilizará la versión más reciente (2018) del Cuestionario de historial dietético basado en la web (DHQ III), un cuestionario de frecuencia de alimentos diseñado para adultos mayores de 19 años, desarrollado por el personal de la Rama de métodos y monitoreo de factores de riesgo (RFMMB) de el Instituto Nacional del Cáncer NIH. Los resultados de DHQ III incluyen constituyentes de carbohidratos, carotenoides y tocoferoles, constituyentes dietéticos de suplementos, grasas, ácidos grasos y colesterol, macronutrientes y energía, minerales, constituyentes de proteínas y vitaminas son constituyentes dietéticos y grupos de alimentos disponibles en los archivos de salida de DHQ III . Además, el consumo dietético agudo se determinará utilizando el cuestionario de 24 horas (ASA24®) autoadministrado automatizado gratuito basado en la web.

Prueba estadística: H1 se evaluará utilizando el análisis de varianza (ANOVA) para comparar las diferencias en los marcadores de estrés oxidativo inducido por el ejercicio (isoprostano) entre las personas que consumen 30 g de CSO, 30 g de OO, 60 g de CSO o 60 g de OO. El H2 se evaluará mediante el análisis de varianza (ANOVA) para comparar las diferencias en la inflamación y los marcadores inflamatorios entre las personas que consumen 30 g de CSO, 30 g de OO, 60 g de CSO o 60 g de OO. Para probar H3, el investigador identificará los cambios en los ácidos biliares y los metabolomas séricos y luego determinará las vías metabólicas asociadas con los cambios metabólicos para identificar los mecanismos potenciales que subyacen a los impactos en la salud de la CSO. Para probar H4, el investigador identificará la medida de los isoprostanos séricos, los ácidos biliares, la inflamación, los lipidomas y los metabolomas, y luego usará el análisis de regresión para determinar el nivel de variabilidad en respuesta a las diferentes dosis de CSO y OO.