Impactos das lentilhas no metabolismo e na inflamação

Os investigadores utilizarão uma intervenção paralela de lentilha versus tratamento de controle combinado com macronutrientes (não incluindo fibra) por 12 semanas em adultos OW/OB com risco demonstrado para DM2 e DCV. Dietas experimentais serão fornecidas aos participantes na forma de refeições pré-preparadas ao meio-dia para explorar o efeito da segunda refeição e menor ingestão calórica no jantar. Avaliações pré e pós-intervenção serão feitas para as seguintes variáveis: composição do microbioma intestinal (espécies microbianas e abundância relativa), metaboloma intestinal, resposta pós-prandial de TG, citocinas inflamatórias e metaboloma sérico a uma refeição com alto teor de gordura ( estímulo inflamatório estabelecido), glicose sérica em jejum, lipídios, insulina, marcadores de inflamação e metaboloma, pressão arterial e medidas antropométricas, incluindo peso, composição corporal, circunferência da cintura e quantidade de tecido adiposo visceral. Atividade física, comportamento sedentário e dieta habitual serão medidos para que essas variáveis ​​possam ser usadas para auxiliar na caracterização dos participantes e auxiliar na análise e interpretação dos dados.

Procedimentos:

Respostas inflamatórias e lipidêmicas pós-prandiais: Desafios de refeições com alto teor de gordura com 40 a 100 g de gordura dietética são um teste laboratorial estabelecido para medir as respostas trigliceridêmicas e inflamatórias pós-prandiais. Os investigadores usaram uma dose de 50 g de gordura fornecida na forma de manteiga em torradas em > 50 indivíduos porque essa dose específica é eficaz na discriminação entre TG baixo e alto e resposta à inflamação. Em resumo, os participantes se apresentarão ao laboratório após um jejum noturno, um cateter venoso de demora será colocado em uma veia antecubital e amostras de sangue serão coletadas antes e 1, 2, 4 e 6 horas após a ingestão do alto- refeição gorda. As amostras serão analisadas em tempo real para TG (e painel lipídico completo mais glicose) usando um analisador de química clínica (Piccolo xpress), enquanto as amostras de soro serão aliquotadas e armazenadas a -80 C até a análise de citocinas inflamatórias, metabolômica e insulina. Os investigadores medirão as citocinas inflamatórias (TNF-α, interleucina (IL)-1β, IL-6 IL-17, IL-23 e fator estimulador de colônias de granulócitos macrófagos (GM-CSF)) usando a tecnologia de multiplexação Luminex de alta sensibilidade (Bio- Rad Bio-Plex® 200 HTS) preparado pela Millipore.

Intervenção dietética: Usando métodos estabelecidos para um CRT contínuo com lentilhas, os investigadores prepararão 7 refeições por participante por semana para fornecer uma dose de 4,6 ou 0 xícaras de lentilhas por semana para os grupos experimental e de controle. As refeições são combinadas quanto ao conteúdo de macronutrientes (exceto fibras), e o peru moído substitui as lentilhas nas refeições de controle. Refeições semelhantes serão desenvolvidas para o feijão preto. Os participantes serão instruídos a consumir alimentos fornecidos na refeição do meio-dia e, em seguida, reduzir proativamente o tamanho das porções e não comer além da plenitude na refeição da noite. Essa estratégia explora o efeito de saciedade das leguminosas na refeição do meio-dia e o "efeito da segunda refeição", no qual o consumo volitivo é reduzido na próxima refeição, a refeição da noite. Cada participante será pesquisado uma vez por semana para determinar se consumiu a refeição experimental naquele dia, suas percepções de fome, plenitude, saciedade e satisfação com a refeição daquele dia (às 16h) e seu conforto gastrointestinal (nível de inchaço, flatulência, cólicas e conforto) ao longo do dia (às 20h). Essa metodologia foi implementada com sucesso em nosso estudo em andamento para demonstrar que as refeições com lentilha são igualmente agradáveis, produzem maior saciedade e são bem toleradas.

Análise do microbioma intestinal: DNA em massa será extraído de amostras fecais usando o Powersoil® DNA Isolation Kit (Mo Bio Laboratories Inc.). O DNA será enviado durante a noite para a Universidade de Michigan, Centro de Sistemas Microbianos, para sequenciamento de amplicon Illumina MiSeq da região variável 16S V4. As leituras de sequenciamento bruto serão processadas e selecionadas usando o pacote de software mothur (v.1.39.5), seguindo o procedimento operacional padrão mothur MiSeq, sequências potencialmente quiméricas serão identificadas e removidas usando o algoritmo Uchime (v4.2.40) e classificações taxonômicas serão atribuídos usando o classificador Bayesiano do Projeto de Banco de Dados Ribossomal, e as unidades taxonômicas operacionais (OTUs) serão atribuídas no mês usando o algoritmo de agrupamento baseado em distância VSEARCH no limite de similaridade de sequência de 97%.

Análise metabolômica: As amostras serão analisadas por espectrometria de massa por cromatografia líquida de alta resolução (LCMS). Colunas de cromatografia de interação hidrofílica (HILIC) e fase reversa (RP) serão usadas para cobertura profunda. A identificação do metabólito usará correspondência de padrão de fragmentação, padrões autênticos e correspondência de banco de dados com METLIN e o banco de dados de metabome humano (HDB). Novas características de significativo interesse serão caracterizadas com cromatografia líquida, espectrometria de massas, extração em fase sólida, ressonância magnética nuclear (LCMS-SPE-NMR). A análise do caminho usará XCMS e mummichog.

Análise dietética. Os hábitos alimentares de longo prazo podem criar adaptações que influenciam a resposta à suplementação de curto prazo de Aronia e lentilha. Este estudo utilizará a versão mais recente (2018) do Questionário de Histórico de Dieta (DHQ III) baseado na web, um questionário de frequência alimentar projetado para adultos de 19 anos ou mais, desenvolvido por funcionários do Ramo de Métodos e Monitoramento de Fatores de Risco (RFMMB) de Instituto Nacional do Câncer do NIH. As saídas do DHQ III incluem constituintes de carboidratos, carotenóides e tocoferóis, constituintes dietéticos de suplementos, gorduras, ácidos graxos e colesterol, macronutrientes e energia, minerais, constituintes de proteínas e vitaminas são constituintes dietéticos e grupos de alimentos disponíveis nos arquivos de saída do DHQ III .

Monitoramento de atividade física e comportamento sedentário: Os participantes usarão um acelerômetro omnidirecional Actical durante as semanas 1 e 12 da intervenção para medir a atividade física total, tempo em atividade de baixa intensidade, atividade moderada a vigorosa e atividade vigorosa e atividade sedentária em minutos .

Análise estatística: H1 será testada usando testes t de duas amostras para comparar a diferença entre as avaliações pré e pós-intervenção. Usando dados preliminares para respostas de TG e tamanhos de efeito de 50% consistentes com descobertas publicadas em modelos animais, estimou-se que 18-24 participantes serão necessários por grupo para atingir poder de 0,76 a 0,86 em alfa = 0,05. Para testar H2, os investigadores identificarão alterações no microbioma intestinal usando os métodos utilizados em nossa pesquisa preliminar para identificar características do microbioma intestinal que diferenciam respondedores de TG baixo versus alto e, em seguida, usarão a análise de regressão para determinar o nível de variabilidade nas alterações no tratamentos de pulso e controle explicados por mudanças na abundância relativa de espécies microbianas intestinais. Para testar o H3, os investigadores identificarão alterações nos metabolomas intestinais e séricos e, em seguida, determinarão as vias metabólicas associadas às alterações metabolômicas para identificar os possíveis mecanismos subjacentes aos impactos dos pulsos na saúde.