Efeitos de pulsos através do microbioma intestinal e biodisponibilidade de compostos bioativos (LEGUMINIBUS)

As leguminosas são reconhecidas por seu perfil nutricional distinto, rico em proteínas vegetais, carboidratos de baixo índice glicêmico, fibras, vitaminas do complexo B, minerais e polifenóis. Devido ao seu teor de proteínas e composição de aminoácidos, as leguminosas em combinação com grãos podem substituir efetivamente a carne e seus derivados. Apesar das diretrizes nutricionais mundiais recomendarem as leguminosas como fonte predominante de proteína na dieta, o consumo de carnes vermelhas e derivados continua alto e pode trazer consequências negativas para a saúde pública. De fato, evidências epidemiológicas indicam que o consumo a longo prazo de quantidades crescentes de carnes vermelhas e processadas está associado a um maior risco de mortalidade, doenças cardiovasculares, câncer de cólon e diabetes tipo 2. Além disso, um estudo recente mostrou que uma maior ingestão de carne vermelha e colina está associada a maiores concentrações de trimetilamina-N-óxido (TMAO), um subproduto da microbiota intestinal que tem sido associado a uma maior incidência de eventos cardiovasculares adversos. Numerosas pesquisas indicam que o consumo de alimentos de origem vegetal traz benefícios à saúde humana e respalda a recomendação de diretrizes internacionais para modificar os hábitos alimentares em direção a uma dieta mais rica em produtos de origem vegetal. Além disso, estudos epidemiológicos mostram uma possível associação entre alto consumo de leguminosas e diminuição de doenças coronarianas e adenoma colorretal, enquanto a evidência de um papel protetor das leguminosas contra doenças cardiovasculares é menos forte devido à heterogeneidade nos resultados e/ou potenciais fatores de confusão . A capacidade das leguminosas de reduzir os fatores de risco cardiometabólico também é apoiada por várias evidências científicas de ensaios clínicos. Esses estudos demonstram que o consumo de leguminosas tem um efeito positivo no perfil lipídico, metabolismo da glicose, pressão arterial, peso corporal, estresse oxidativo e estado inflamatório.

Apesar dos reconhecidos benefícios para a saúde do consumo regular de leguminosas, ainda há uma compreensão limitada dos mecanismos fisiológicos subjacentes que impulsionam esses efeitos positivos. Um estudo observacional realizado na Itália lançou alguma luz sobre essa questão ao demonstrar que indivíduos que aderem à dieta mediterrânea, que enfatiza a redução do consumo de carne vermelha e o aumento da ingestão de frutas, vegetais e legumes, têm uma microbiota intestinal caracterizada por uma maior abundância bactérias degradadoras de fibras. Esses indivíduos também exibem níveis mais altos de ácidos graxos de cadeia curta em suas fezes e menores concentrações de TMAO em sua urina. Além disso, um estudo controlado randomizado realizado em indivíduos com risco de doenças cardiovasculares devido a um estilo de vida pouco saudável revelou que a mudança de uma dieta ocidental típica para um padrão mais mediterrâneo levou a um aumento na presença de espécies bacterianas degradadoras de fibras no intestino. microbiota. Essa mudança na dieta também resultou em metabólitos microbianos circulantes elevados associados à melhora do estado inflamatório. Embora ainda haja uma falta de estudos in vivo abrangentes que avaliem a biodisponibilidade dos nutrientes das leguminosas, alguns ensaios clínicos investigaram a influência das leguminosas no microbioma intestinal. No entanto, a literatura disponível indica que as leguminosas têm a capacidade de influenciar a microbiota humana. No entanto, é importante observar que os efeitos específicos das leguminosas na microbiota podem variar significativamente entre diferentes estudos, dificultando a generalização desses achados para todos os tipos de leguminosas.

Neste quadro, o presente projeto centrar-se-á na avaliação do efeito da substituição da carne vermelha por leguminosas (PulD) ou combinação de leguminosas e substitutos vegetais de carne (PPD) na saúde cardiometabólica de indivíduos com hábitos pouco saudáveis ​​e estilos de vida sedentários através da modificação das comunidades microbianas intestinais. Além disso, procura investigar os efeitos nos resultados de saúde, com foco principal na avaliação de alterações no estado inflamatório, oxidativo, imunológico e hormonal. O estudo incluirá o estabelecimento de uma intervenção dietética de 2 meses com uma dieta isocalórica e isoproteica de leguminosas (PulD) e uma dieta de proteínas vegetais (PPD). Juntamente com a fenotipagem detalhada do hospedeiro e o perfil da microbiota intestinal durante e após a intervenção, isso permitirá a avaliação dos efeitos causais de uma dieta rica em proteínas vegetais (principalmente de leguminosas) e o microbioma intestinal em populações com alto risco de doença cardiovascular ( DCV).

A elegibilidade potencial dos indivíduos para participar deste estudo será avaliada por meio de questionários de pré-recrutamento. Estes questionários irão recolher dados pessoais e sócio-demográficos dos voluntários, informação geral de saúde (incluindo antropometria, estado de saúde, antecedentes médicos, tabagismo e consumo de álcool), detalhes sobre hábitos alimentares individuais através do Questionário de Frequência Alimentar (QFA), informação sobre alimentação comportamento por meio do Three Factor Eating Questionnaire (TFEQ) e níveis de atividade física por meio do International Physical Activity Questionnaire (IPAQ). Os indivíduos do grupo PulD e do grupo PPD receberão uma dieta personalizada preparada com base em seus próprios hábitos alimentares, conforme estabelecido por recordatórios alimentares de 7 dias. Os valores energéticos e a composição total de macronutrientes das dietas habituais serão mantidos inalterados durante a intervenção PulD e PPD. No entanto, mudanças na composição de carboidratos (fibra alimentar versus amido), gordura alimentar (ácidos graxos saturados versus mono/poliinsaturados) e proteína (vegetal versus animal) serão aplicadas como consequência da substituição da carne por leguminosas (grupo PulD) ou com uma mistura de leguminosas e substitutos de carne à base de plantas (grupo PPD). Os sujeitos de controle não mudarão sua dieta habitual (HabD) durante a intervenção. Todos os indivíduos serão solicitados a não alterar os níveis de atividade física durante o período de intervenção de 8 semanas. A adesão será avaliada a cada 2 semanas com uma entrevista por telefone para avaliar a ingestão alimentar e atividade física durante a semana anterior. Em cada ponto de tempo de intervenção (linha de base, 4 semanas, 8 semanas), para a verificação nutricional, os indivíduos preencherão diários alimentares de 7 dias e questionários associados sobre apetite (Escala Visual Analógica, VAS) relacionados à semana anterior à análise nutricional . Adicionalmente, serão realizadas aferições de pressão arterial, peso, circunferências (cintura e quadril) e composição corporal por meio de teste de bioimpedância. Durante o período de intervenção, os sujeitos serão solicitados a preencher o Questionário Internacional de Atividade Física (IPAQ), questionários de qualidade de vida (QoL), de depressão, ansiedade e estresse (DASS), King's Stool Chart (KSC) para avaliar frequência , peso e consistência das fezes, juntamente com o Índice de Qualidade do Sono de Pittsburgh (PSQI) para avaliar a qualidade do sono.

Uma análise mais aprofundada da conformidade será realizada com base na metabolômica, permitindo a discriminação da ingestão de proteína animal/vegetal. Os metabolomas (bem conhecidos por refletir tanto a dieta quanto o metabolismo microbiano) também serão comparados entre as categorias, a fim de identificar perfis protetores ou de risco usando abordagens bioinformáticas e quimiométricas. Metagenomas serão analisados ​​seguindo Procedimentos Operacionais Padrão (POPs) utilizados em estudos de referência já publicados. A comparação de grupos pré-definidos de indivíduos permitirá a identificação de genes microbianos que possuem diferentes abundâncias nos grupos. Além disso, os genes serão associados a variáveis ​​contínuas de interesse clínico e nutricional (por exemplo, ingestão de componentes dietéticos específicos, sensibilidade à insulina) por análise de covariância. Conjuntos de dados concatenados de dados de saída fisiológica, metagenômica e perfis metabolômicos dos estudos de intervenção serão usados ​​para prever subconjuntos de recursos por análise multivariada (PLS-DA) que podem classificar indivíduos de acordo com sua adesão relativa a um PulD ou PPD. O perfil será usado para sondar o microbioma em busca de alterações específicas em função das intervenções.

O tamanho da amostra necessário para detectar um efeito de PulD e/ou PPD nos níveis individuais de TMAO é definido com base em um estudo anterior (Crimarco et al., 2020), que mostrou que 24 participantes em cada grupo de tratamento forneceriam poder suficiente (α- erro 0,05, 80% de potência) para detectar uma alteração mínima de 32% nos níveis de TMAO. Além disso, estima-se que um tamanho de amostra de 26 participantes seria adequado para detectar uma alteração de 10% no colesterol total em jejum usando variação de acordo com um estudo anterior (Meslier et al., 2020). Amostras (fezes, sangue venoso e urina não acidificada de 24 horas) serão coletadas no início, 4 e 8 semanas após o início da intervenção dietética.