Análise Metabólica na Deficiência de Aminoácido Enxofre Humano

Ingestão variada de alimentos, doenças e diferenças genéticas resultam em interações complexas entre dieta e saúde. Em princípio, análises metabólicas ricas em informações combinadas com ferramentas bioinformáticas fornecem uma abordagem para explorar essas interações. Este projeto é um estudo de viabilidade do uso de 1H-NMR de alta resolução para estudar perturbações metabólicas induzidas por deficiência de aminoácidos sulfurados (SAA). Na cultura celular, a deficiência de aminoácidos sulfurados (SAA) resulta na oxidação substancial do estado redox da glutationa (GSH). Como o GSH redox afeta os mecanismos homeostáticos centrais e de defesa celular, as alterações redox in vivo devido à deficiência de SAA podem induzir efeitos fisiológicos complexos que não são facilmente previsíveis por análises metabólicas mais tradicionais. Iremos 1) testar a hipótese de que a ingestão dietética deficiente de SAA em humanos resulta na oxidação de GSH/GSSG redox e 2) determinar se 1H-NMR de sangue e urina detecta alterações metabólicas devido à deficiência de SAA. Os estudos serão realizados em 12 indivíduos saudáveis ​​(6 homens, 6 mulheres) no Emory General Clinical Research Center (GCRC) usando um design cruzado (repleto, deficiente, repleto). Estudos cinéticos e de equilíbrio estabelecerão o curso do tempo e a magnitude das alterações no SAA e metabólitos no sangue e na urina em resposta à ingestão de SAA. Plasma GSH/GSSG e redox cisteína/cistina serão medidos para determinar se a variação na ingestão de SAA afeta o estado redox tiol-dissulfeto de estado estacionário. Os espectros de 1H-NMR de amostras de sangue e urina serão usados ​​para determinar se alterações metabólicas não relacionadas aos metabólitos diretos de SAA podem ser detectadas em associação com variação na ingestão de SAA. Os resultados mostrarão se a variação na ingestão de SAA provavelmente afetará os riscos à saúde associados ao redox de dissulfeto de tiol e ao estresse oxidativo. Além disso, como a análise de NMR de biofluidos pode ser realizada com alto rendimento (por exemplo, 300 amostras/dia com uma célula de fluxo), os resultados mostrarão se essa abordagem pode ser útil para avaliação nutricional de efeitos metabólicos complexos da ingestão de SAA.