Dominika Kanikowska

un Departament de Fiziopatologie, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Alina Kanikowska

b Departamentul de Boli Interne, Metabolism și Nutriție, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Rafał Rutkowski

un Departament de Fiziopatologie, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Małgorzata Włochal

b Departamentul de Boli Interne, Metabolism și Nutriție, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Zofia Orzechowska

un Departament de Fiziopatologie, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Aldona Juchacz

b Departamentul de Boli Interne, Metabolism și Nutriție, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Agnieszka Zawada

b Departamentul de Boli Interne, Metabolism și Nutriție, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Marian Grzymisławski

b Departamentul de Boli Interne, Metabolism și Nutriție, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Magdalena Roszak

c Departamentul de Informatică și Statistică, Universitatea de Științe Medicale din Poznan, Poznań, Polonia;

Maki Sato

d Departamentul de Fiziologie, Universitatea de Medicină Aichi, Nagakute, Japonia

Andrzej Bręborowicz

un Departament de Fiziopatologie, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Janusz Witowski

un Departament de Fiziopatologie, Universitatea de Științe Medicale din Poznań, Poznań, Polonia;

Abstract

Context: Uleiurile de amarant și canola au fost utilizate în mod tradițional. Amarantul a fost identificat ca fiind de interes datorită valorii sale nutritive remarcabile. Uleiul de amarant este o sursă bogată de grăsimi foarte nesaturate și, prin urmare, ar putea fi o alternativă dietetică valoroasă pentru persoanele afectate de obezitate. Se presupune că speciile reactive de oxigen (ROS) sunt implicate în inflamația sistemică și stresul oxidativ. Neutrofilele polimorfonucleare activate (PMN) generează cantități mari de specii reactive de oxigen.

Obiectiv: Studiul nostru investighează impactul suplimentelor de uleiuri de amarant și canola asupra metabolismului oxidativ la pacienții cu obezitate. Am emis ipoteza că, datorită proprietăților sale hipolipemiante și antioxidante, uleiul de amarant și canola ar proteja împotriva stresului oxidativ.

Materiale și metode: Am testat 19 pacienți obezi [indicele de masă corporală (IMC) = 41,1 ± 7,8 kg/m 2, (medie ± SD)]. Protocolul a constat în două etape: o fază de run-in de 2 săptămâni și o etapă experimentală - supliment de ulei de canola sau amarant (20 ml/zi) cu dietă de restricție a caloriilor timp de 3 săptămâni. Explozia oxidativă a neutrofilelor a fost exprimată prin intensitatea fluorescenței (IF).

Rezultate: Explozia oxidativă a crescut semnificativ la sfârșitul tratamentului în ambele grupuri IF: (21,4 ± 11,15 vs. 35,9 ± 20,3; medie ± SD) p Cuvinte cheie: Explozie oxidativă neutrofilă, obezitate, ulei de plante

Introducere

Stresul oxidativ este rezultatul unui dezechilibru între producția de specii reactive de oxigen și un mecanism antioxidant. Se presupune că speciile reactive de oxigen sunt implicate în inflamația sistemică și stresul oxidativ la pacienții cu obezitate. Țesutul adipos este format din adipocite, dar conține și alte celule precum pre-adipocite, limfocite, macrofage, fibroblaste și celule vasculare; se găsește în principal în depozitele subcutanate și viscerale (Ouchi și colab. 2011). Neutrofilele sunt implicate în modularea inflamației țesutului adipos în stadiul incipient al obezității (Talukdar și colab. 2012; Huh și colab. 2014; Xu și colab. 2015).

Obezitatea este definită ca excese de țesut adipos și este un factor de risc semnificativ pentru bolile metabolice și cardiovasculare, inclusiv diabetul de tip 2 (Klein și colab. 2004; Yach și colab. 2006; Organizația Mondială a Sănătății 2011). Obezitatea este asociată cu disfuncționalitatea țesutului adipos, incluzând markeri proinflamatori ridicați (Hotamisligil 2006), iar acești factori inflamatori contribuie major la dezvoltarea bolilor metabolice (Xu et al. 2015). Obezitatea induce modificări ale țesutului adipos; o stare inflamatorie sistemică cronică, de grad scăzut, este caracteristică obezității care a evoluat într-o perioadă de timp (Lumeng și Saltiel 2011). Răspunsul inflamator asociat cu obezitatea are ca rezultat o creștere a citokinelor circulante (Hotamisligil și colab. 1995) și a stresului oxidativ (Gregor și Hotamisligil 2011).

Pacienții obezi prezintă creșteri semnificative atât a proteinelor derivate din neutrofile, inclusiv a mieloperoxidazei și a calprotectinei (Nijhuis și colab. 2009; Olza și colab. 2012), fie a elastazei neutrofile (Talukdar și colab. 2012). Neutrofilele polimorfonucleare activate generează cantități mari de specii reactive de oxigen. Creșterea activității de explozie a neutrofilelor oxidative a fost demonstrată prin restricția de energie (Suzuki și colab. 2003).

S-a stabilit că atât reducerea consumului de grăsimi animale, cât și utilizarea crescută a grăsimilor nesaturate sunt benefice în scăderea greutății corporale, ceea ce poate reduce riscul bolilor cardiovasculare.

Studiul nostru investighează dacă suplimentele de amarant și ulei de canola influențează metabolismul oxidativ la pacienții cu obezitate în timpul restricției de calorii. Ipoteza este că, datorită proprietăților sale hipolipemiante și antioxidante, amarantul și uleiul de canola vor îmbunătăți funcția neutrofilelor (după cum se reflectă în explozia oxidativă) de la persoanele care au primit supliment de ulei de amarant/canola în dieta lor.

Materiale și metode

Pacienții au fost plasați aleatoriu în două grupuri - 11 pacienți în uleiul de canola și 8 în grupul cu ulei de amarant. Suplimentele au fost date de uleiuri disponibile comercial (Ol’Amar, Co., Łomża, Polonia și VitaCorn Co., Poznań, Polonia). Uleiurile au fost date pacienților la aceeași oră a zilei (la jumătatea dimineții) pentru a evita influențele circadiene, iar un dietetician a supravegheat consumul acestora. Protocolul de studiu este după cum urmează (Figura 1).

Poznań Polonia

Probele de sânge (2,5 ml) au fost colectate în tuburi de heparină cu litiu. (1) Pentru a măsura intensitatea producției de ROS, dihidrorodamină (123 DHR, Sigma, SUA) a fost adăugată la toate probele la o concentrație de 10 µg/mL și incubată în întuneric (37 ° C) timp de 5 minute. (2) S-a adăugat la probe un stimulator al exploziei oxidative, 12-miristatul 13-acetat de forbol (PMA, Sigma-Aldrich, SUA), la o concentrație de 40 μg/ml. Probele au fost apoi incubate în întuneric și la temperatura camerei timp de 15 minute. (3) La probe s-au adăugat 450 uL de soluție de liză a celulelor roșii din sânge.

Două alicote de sânge au fost colorate cu DHR (un indicator ROS neîncărcat măsurabil prin citometrie în flux când s-a oxidat la rodamina cationică 123). Una dintre alicote a fost stimulată cu PMA (un agent de laborator de uz general utilizat în mod obișnuit, care induce activarea celulelor granulocitelor). S-a măsurat intensitatea medie a fluorescenței atât a tuburilor stimulate, cât și a celor nestimulate. Rezultatele au fost exprimate ca raportul intensității fluorescenței (IF): IF DHR + PMA/IF DHR. Producția ROS a fost măsurată prin citometrul BD FACSAria III (BD Biosciences, SUA) și toate rezultatele au fost analizate utilizând unda soft BD FACSDiva (BD Biosciences, SUA).

Analiza statistică a fost efectuată folosind Statistica 12.5 (StatSoft, Tulsa, SUA). Valorile au fost exprimate ca medie ± SD și au fost comparate folosind testul Wilcoxon și testul t Student, în timp ce pentru corelația dintre diferiți parametri, a fost utilizat coeficientul de corelație Spearman. Semnificația a fost stabilită la p Figura 2. Explozia oxidativă a crescut semnificativ la sfârșitul tratamentului în ambele grupuri p Figura 3), iar această schimbare semnificativă nu a fost observată în grupul suplimentat cu ulei de amarant (Figura 4). În tabelul 1 sunt prezentate modificările în greutate și compoziția corpului. În starea inițială, nu a existat nicio diferență semnificativă în vârstă, greutate și IMC. Greutatea corporală înainte și după suplimentarea cu ulei și restricția calorică s-au schimbat semnificativ în ambele grupuri p 0,05 (nesemnificativ).

tabelul 1.

Explozia oxidativă la momentul inițial și la punctul final a fost verificată pentru corelația Spearman cu următoarele covariabile: (valoarea punctului final - valoarea inițială) pentru greutate (r = -0,23, p = 0,33), IMC (r = -0,3, p = 0,2), raportul talie/șold (r = 0,44, p = 0,06), masa de grăsime corporală (r = 0,07, p = 0,76), masa fără grăsimi (r = -0,3, p = 0,2) și rata metabolică bazală (r = - 0,32, p = 0,16). Nu s-au observat relații.

Discuţie

Studiul nostru este primul care a documentat posibila modulare a uleiului de canola asupra activității oxidative de explozie în neutrofile în condiții in vivo. Rezultatul actual este în acord cu alte studii care au descoperit o explozie oxidativă sporită la bărbații tineri sănătoși după 8 săptămâni de supliment de ulei de pește (Gorjão și colab. 2006; Bartelt și colab. 2008). Uleiul de canola se caracterizează prin niveluri ridicate de PUFA (Lin și colab. 2013). Literatura cu privire la efectele suplimentelor alimentare cu omega-3 PUFA asupra funcțiilor leucocitelor nu este întru totul de acord. Numeroase studii au arătat că suplimentarea alimentară cu omega-3 PUFA are ca rezultat reducerea migrației chemotactice la neutrofile (Sperling și colab. 1993), creșterea generării de anioni superoxizi (Chen și colab. 1994). Pe de altă parte, mai multe experimente au demonstrat efectele opuse asupra funcției neutrofilelor: scăderea generației de anioni superoxizi în neutrofile (Poulos și colab. 1991). Nu sunt cunoscute mecanismele prin care PUFA își exercită acțiunile imunomodulatoare. Se crede că efectul imunosupresor funcționează prin schimbări în producția eicosanoidă (Kelley și colab. 1999). De asemenea, s-a sugerat că PUFA mediază efectul acestora prin modificări ale expresiei genelor sau ale structurii membranei (Szekely et al. 2007).

Deoarece planta de canola conține cantități mari de antioxidanți naturali, aceasta poate exercita efecte protectoare prin inhibarea producției de ROS. Studiul plantei de canola de către Vu și colab. (2015) au arătat că nivelurile mai ridicate de flavonol endogen s-au corelat cu activități mai mari de eliminare a ROS.

Descoperirile noastre au sugerat un sistem de reglementare complex și multi-nivel. Sunt necesare investigații suplimentare pentru a determina rolul Brassica napus asupra funcției neutrofilelor.

În concluzie, studiul de față sugerează un efect imuno-stimulant asupra exploziei oxidative după 3 săptămâni de supliment de ulei de canola la pacienții obezi.

Declarație de divulgare

Autorii nu au raportat niciun potențial conflict de interese.

Disponibilitatea datelor și a materialului

Datele care susțin concluziile acestui articol sunt incluse în manuscris. Setul de date este disponibil de la autorul corespunzător la cerere.