Identificação de Biomarcadores Musculares Específicos da Beta-oxidação de Ácidos Graxos (FL-68)

Os investigadores usarão várias plataformas abrangentes de análise de metabólitos de última geração para testar a hipótese de que metabólitos sistêmicos específicos ou assinaturas de metabólitos se correlacionam com a combustão miocelular de ácidos graxos. Os investigadores determinarão se os referidos metabólitos de fato refletem o estado de saúde metabólica conforme previsto, determinando se os perfis são alterados em indivíduos obesos cuja sensibilidade à insulina e oxidação de FA ß muscular é melhorada por meio de exercícios aeróbicos e intervenção dietética. Especificamente, este estudo está investigando a utilidade dos perfis metabolômicos que refletem a combustão da gordura muscular na previsão de mudanças na saúde metabólica após dieta e intervenção de exercícios em indivíduos obesos. Os investigadores levantam a hipótese de que os biomarcadores que refletem a oxidação ß muscular normal e eficiente serão aumentados e os marcadores indicativos de má combustão de gordura muscular serão reduzidos em uma coorte de indivíduos obesos sedentários após passar por um protocolo de exercícios de dieta de 4 meses que aumentará a aptidão muscular e melhorar a ação da insulina.

Antecipando a conclusão do estudo de 16 indivíduos, até 20 mulheres obesas serão recrutadas nas áreas de Davis e Sacramento e convidadas a participar de um regime de perda de peso envolvendo restrição calórica (redução de ~ 25% da ingestão calórica típica, com rotação de 7 Menus diários baseados em composições de nutrientes que refletem as Diretrizes Dietéticas dos EUA) e exercícios aeróbicos regulares projetados para atingir uma perda de peso de 10% em 4 meses (Goodpaster et al., Diabetes 52: 2191-97, 2003). Os voluntários a serem incluídos neste estudo terão as seguintes características: idade 30-50, IMC entre 30-34,9 com peso corporal autorrelatado estável nos últimos 6 meses, sedentário (não participando de um programa regular de exercícios, exercícios planejados típicos ≤30 min. por semana avaliada por questionário telefônico pré-triagem), não fumante, sem sinais clínicos de infecção (ou seja, sem febre, hemograma completo), sem história pessoal de doença cardiovascular, sem elevações clinicamente significativas na pressão arterial ou diabetes, sem medicamentos regulares (exceto contraceptivos orais, remédios para alergia) ou abuso de drogas. Esses estudos iniciais envolverão mulheres apenas para (a) reduzir a potencial variabilidade de metabólitos relacionados ao sexo e (b) para melhor corresponder às características dos sujeitos em estudos anteriores. Cada sujeito servirá como seu próprio controle, com alterações nos perfis de metabólitos após a intervenção calculada para cada indivíduo. Medições pós-absortivas de insulina e glicose serão feitas para estimar a sensibilidade à insulina por HOMA, e padrões seguindo um OGTT pré e pós-tratamento usados ​​para avaliar o índice de sensibilidade à insulina usando o método de Matsuda et al. (Matsuda & DeFronzo, Diabetes Care 22:1462-70, 1999). Mudanças individuais nos valores de HOMA e sensibilidade à insulina comparando os períodos pré e pós-intervenção serão consideradas indicativas de mudanças na ação da insulina. Um protocolo de exercício agudo para eliciar o trabalho muscular será realizado ao longo de 20 min. para aumentar o fluxo metabólico de FA no músculo, uma estratégia projetada para enriquecer o plasma com metabólitos musculares. As diferenças nas variáveis ​​de resultado serão testadas por ANOVA de medidas repetidas para determinar a significância da sessão de exercício de intervenção de condicionamento físico e as interações da sessão de exercício de intervenção.

Triagem: Após a assinatura do Termo de Consentimento, uma coleta inicial de sangue em jejum (até 20 mL) e os sinais vitais serão coletados para garantir que os possíveis indivíduos atendam aos critérios clínicos. Altura e peso serão determinados e entrevistas realizadas para avaliar se eles atendem aos critérios acima mencionados. O peso corporal será medido com precisão de 0,1 kg, com os participantes usando aventais cirúrgicos leves. A altura será medida com precisão de 0,1 cm usando um Estadiômetro Ayrton Modelo S100 montado na parede (Ayrton Corporation, Prior Lake, MN). O Índice de Massa Corporal (IMC) será calculado em kg/m2. A circunferência da cintura será medida na posição ortostática, com medidas obtidas a meio caminho entre a margem lateral da costela inferior e a crista ilíaca. A medição será feita no meio da expiração e a média de duas leituras será registrada. A circunferência do quadril será medida na protuberância máxima das nádegas. Um adicional de 5 mL de sangue será coletado 2 horas após os indivíduos consumirem uma bebida contendo uma dose de 75 g de açúcar (um teste oral abreviado de tolerância à glicose) para avaliar a sensibilidade à insulina. Um questionário de Baecke será usado para avaliar o nível de atividade física a ser usado nos cálculos DRI de calorias de manutenção para a introdução pré-intervenção. Para minimizar a variabilidade em nossas medidas de resultados que podem ser introduzidas por alterações hormonais do ciclo menstrual, nos esforçaremos para manter a consistência avaliando as participantes durante a fase folicular do ciclo menstrual (conforme estimado pelos registros do ciclo de cada mulher), preferencialmente começando no dia 4 do ciclo menstrual. Indivíduos em uso de medicação anticoncepcional também serão preferencialmente avaliados no dia 4 de seu ciclo menstrual. Os indivíduos receberão um calendário e instruções para registrar seus ciclos menstruais durante o estudo. Os indivíduos elegíveis serão solicitados a visitar o WHNRC várias vezes, como segue:

Semana do Teste 1: No dia 4 do ciclo menstrual, as participantes virão à clínica para o início da Semana do Teste 1. Todos os dias, os participantes receberão refeições preparadas para serem consumidas no WHNRC ou embaladas para acompanhar as instruções finais de preparação. Durante a semana de teste, os participantes receberão refeições e lanches para um menu de 7 dias preparado pelo WHMRC Metabolic Kitchen e baseado nas Diretrizes Dietéticas dos EUA e prescrito para manter o peso corporal estável. Os voluntários receberão um estudo diário de suplemento multivitamínico e serão obrigados a abster-se de tomar suplementos dietéticos pessoais ou vitaminas durante o estudo. Isso é projetado para garantir um perfil nutricional semelhante em todos os indivíduos, antes de obter biofluidos para análise metabolômica para minimizar a variabilidade fisiológica. Os indivíduos serão pesados ​​diariamente durante as semanas 1 e 2 do Teste para garantir a manutenção do peso corporal e as prescrições de dieta ajustadas, se necessário. Durante esta semana de teste, cada sujeito participará de uma sessão de instrução sobre a dieta e o cumprimento da dieta fornecida sob a orientação de um nutricionista registrado. Esta instrução pode ser feita individualmente ou em grupo. A dieta de cada indivíduo (com base nas Diretrizes Dietéticas dos EUA) e o plano de exercícios serão projetados para obter uma meta de perda de peso corporal de 10% e melhorar o condicionamento físico durante o período de intervenção de 16 semanas. Semana de teste 2: Duplicatas da semana de teste 2 Semana de teste 1. As participantes serão agendadas com base nas previsões de seus calendários menstruais. Isso pode significar que os indivíduos continuarão se exercitando por mais dias para coincidir com o 4º dia menstrual, quando a dieta é fornecida e os testes começam. O exercício agudo será um 40-50% da semana de teste 1 VO2max.