Determinar as alterações metabolômicas e do microbioma após o consumo de suco de cranberry entre mulheres jovens

O consumo de suco de cranberry tem sido relacionado à prevenção de infecção do trato urinário. No entanto, devido ao amargor e adstringência dos produtos de cranberry, a adesão dos participantes em ensaios clínicos relacionados ao cranberry é baixa, o que torna difícil um estudo mais aprofundado da função do suco de cranberry. Consequentemente, há uma necessidade premente de uma abordagem eficaz para verificar a adesão dos participantes. No estudo anterior, o plasma e o metaboloma urinário em mulheres jovens após o consumo de suco de cranberry foram investigados usando uma abordagem global de UHPLC (cromatografia líquida de alta performance) -Q-Orbitrap-HRMS (espectrometria de massa de alta resolução). As análises de PLS-DA (análise discriminante de mínimos quadrados parciais) mostraram que tanto o metaboloma plasmático quanto urinário em mulheres jovens foram alterados após o consumo de cranberry em comparação com o consumo basal e de suco de maçã. O consumo de suco de cranberry causou uma maior excreção de metabólitos exógenos e endógenos. Esses metabólitos foram identificados como biomarcadores candidatos para o consumo de suco de cranberry. Os modelos estabelecidos PLS-DA (Análise discriminante de mínimos quadrados parciais) /OPLS-DA (Análise discriminante de mínimos quadrados parciais ortogonais) fornecem uma oportunidade para identificar consumidores de suco de cranberry.

Não se sabe se o consumo de suco de cranberry influencia o perfil da microbiota intestinal em humanos. Mas vários estudos sugeriram que uma dieta rica em polifenóis melhora o perfil da microbiota intestinal. O estudo in vitro anterior com a microbiota intestinal humana indicou que o catabolismo microbiano das procianidinas do tipo A produzia metabólitos com perfis e estruturas diferentes em comparação com os das procianidinas do tipo B.

Compreender a mudança do microbioma no intestino humano permitirá que os investigadores correlacionem e expliquem as mudanças do metaboloma na urina e no sangue, e também explicarão os benefícios dos cranberries para a saúde.

Com todas as amostras que serão coletadas neste estudo, as alterações metabolômicas entre o tratamento de suco de cranberry de curto prazo (3 dias) e o tratamento de longo prazo (21 dias) podem ser comparadas. Uma vez que os efeitos de proteção do trato urinário dos sucos de cranberry são frequentemente associados ao consumo crônico, espera-se que mais alterações metabolômicas sejam identificadas por um estudo de longo prazo.

Plano de pesquisa:

Objetivo específico 1: Vinte (20) estudantes universitárias saudáveis ​​com idades entre 18 e 29 anos com IMC (Índice de massa corporal) normal (18,5-25) e pelo menos 110 libras de peso serão recrutadas no campus da UF (Universidade da Flórida).

A divulgação será em forma de flyers. As informações de contato dos investigadores serão incluídas no folheto. Questionário será usado para obter informações sobre assuntos para pré-triagem. Todos os participantes receberão informações escritas e orais sobre os riscos naturais e potenciais do estudo.

Os participantes serão aconselhados a evitar alimentos ricos em proantocianidinas, incluindo cranberries, mirtilos, morangos, ameixa, framboesas, maçã, uvas, extrato de semente de uva, picnogenol, vinho tinto, chá, chocolate e outros produtos de cacau ou outros suplementos à base de cranberry desde o início de 10 -dia (1º-9º) executado no período até o final do estudo. Os participantes serão sugeridos para consumir laranja, melancia, orvalho de mel, melão para substituição. Kits de coleta de amostras de urina e fezes serão distribuídos a todos os participantes e os participantes serão treinados para usar os kits de coleta. Uma amostra fecal será coletada pelos participantes durante qualquer dia do 7º ao 9º dia. Na manhã do 10º dia, uma amostra de urina em jejum durante a noite será coletada e os indivíduos terão uma amostra de sangue coletada (2 tubos, 30mL no total). Será fornecido café da manhã aos participantes após coleta de sangue em jejum. Um flebotomista treinado e certificado será contratado para tirar sangue. Após a coleta de sangue, cada participante consumirá 1 frasco (250mL) de suco de cranberry ou placebo e outros 5 frascos de suco de cranberry ou placebo serão dados a cada sujeito para consumir na noite do 10º dia e na manhã e noite do dia seguinte. 11º e 12º dia. Uma amostra fecal também será coletada durante o 12º ao 4º dia. Todos os indivíduos retornarão à unidade clínica na manhã do 13º dia com uma amostra de urina coletada durante a noite e as amostras de sangue serão coletadas 30-60min após os participantes consumirem 1 frasco de suco de cranberry ou placebo. Suco de cranberry ou placebo será distribuído a cada um dos sujeitos para consumir na noite do 13º dia e pela manhã e à noite durante o 14º-29º dia. A consulta será agendada semanalmente ou a pedido dos participantes durante o dia 14 ao 29. Uma amostra fecal será coletada do 29º ao 31º dia. Na manhã do 30º dia, uma amostra de urina em jejum noturno será coletada e os indivíduos terão uma amostra de sangue coletada após o consumo de suco de cranberry ou placebo. Após o período de washout de 14 dias, os participantes mudarão para o regime alternativo e repetirão o protocolo. Todas as amostras coletadas serão aliquotadas e mantidas a -80°C. É improvável que isso aconteça, mas se algum sujeito tiver algum efeito adverso grave após o consumo do suco, o participante será removido do estudo dependendo de sua situação por questões de segurança.

A preparação de amostras de urina e plasma coletadas no 13º, 48º dia (3 dias após o consumo de suco de cranberry/placebo) seguirá protocolos estabelecidos. Os dados de LC-HRMS (Cromatografia líquida - Espectrometria de massa de alta resolução) serão normalizados e importados para o SIMCA (Versão 13.0.3, Umetrics, Umea, Suécia) para usar modelos PLS-DA (Análise discriminante de mínimos quadrados parciais) previamente estabelecidos /OPLS-DA (Análise discriminante de mínimos quadrados parciais ortogonais) para identificar cegamente os consumidores de suco de cranberry. Os resultados serão enviados para a Ocean Spray para verificação.

Objetivo específico 2:

As amostras fecais basais e coletadas por volta do 30º, 65º dia (21 dias após o consumo de suco de cranberry/placebo) serão analisadas quanto à composição do microbioma. O DNA microbiano genômico será extraído de amostras de fezes usando kits de isolamento de DNA de solo MoBlo Power. A alteração da microbiota no intestino será correlacionada com as alterações do metaboloma na urina usando redundância e análise discriminante. Mucina fecal e IgA (imunoglobulina A, indicadores de barreira intestinal), ácidos graxos de cadeia curta e amônia nas amostras de fezes serão analisados ​​usando kits de ensaio específicos ou método de HPLC (cromatografia líquida de alta eficiência).

Objetivo específico 3:

A preparação de amostras de urina e plasma coletadas no 30º, 65º dia (21 dias após o consumo de suco de cranberry/placebo) seguirá protocolos estabelecidos. Análises UHPLC (cromatografia líquida de ultra alta performance) -Q-Orbitrap-HRMS (espectrometria de massa de alta resolução), processamento de dados multivariados e análise estatística serão os mesmos que o processo experimental discutido no objetivo específico 2.