Asocieri între nivelurile de aminoacizi cu lanț ramificat, obezitate și complicații cardiometabolice

Institutul de nutriție și alimente funcționale, Universitatea Laval, Quebec, Canada
Școala de nutriție, Universitatea Laval, Quebec, Canada

nivelurile

Institutul de nutriție și alimente funcționale, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Școala de nutriție, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Institutul de nutriție și alimente funcționale, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Școala de nutriție, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Laborator de farmacologie moleculară, endocrinologie și axă de nefrologie, Centrul de cercetare CHU de Quebec și Facultatea de farmacie, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Institutul de nutriție și alimente funcționale, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Departamentul de Kinesiologie, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Institutul de nutriție și alimente funcționale, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Școala de nutriție, Universitatea Laval, Quebec, Canada

Abstract

Profilul lipidic

Glicemia a fost măsurată după un post de 12 ore. Probele de sânge de post au fost obținute dintr-o venă antecubitală în tuburi vacutainer care conțin EDTA. Folosind sistemul Olympus AU400e (Plympus America Inc., Melville, N.Y., SUA), nivelurile colesterolului total (Total-C) și TG au fost determinate din fracțiile plasmatice și lipoproteice. Pentru a obține fracția HDL-C s-a folosit o precipitare a fracției de lipoproteine ​​cu densitate mică (LDL) în infranatant cu clorură de heparină-mangan [14]. Concentrațiile LDL-C au fost estimate folosind ecuația Friedewald [15].

Profilarea metabolitului

Probele de plasmă de post au fost obținute de la 200 de participanți. Profilarea BCAA a acestor probe a fost realizată folosind kitul Absolute ID p180 pentru spectrometrie de masă (Biocrates Life Sciences AG, Austria). Testul a folosit 10 µL de plasmă de la fiecare subiect. Concentrațiile tuturor BCAA au fost raportate în µM.

analize statistice

Transformările au fost aplicate variabilelor care nu au fost distribuite în mod normal. Transformările logaritmice au fost efectuate pentru insulina de post, total-C și HDL-C și o transformare inversă pentru TG și glucoza de post. Toate analizele au fost ajustate pentru vârstă și sex, cu excepția WC, care a fost, de asemenea, ajustat pentru IMC. Analiza varianței a fost utilizată pentru a sublinia diferențele în caracteristicile metabolice dintre participanții obezi/supraponderali și cu greutate normală cu sau fără MetS. Nivelul de semnificație al tuturor analizelor a fost stabilit la p ≤ 0,05. Rezultatele sunt prezentate pentru fiecare BCAA și pentru combinația tuturor BCAA (leucină, izoleucină și valină). Pentru a detecta corelațiile dintre fiecare nivel BCAA sau total BCAA și factorii de risc ai bolii BCV (WC, C-total, TG, HDL-C, LDL-C, glucoză, insulină, SBP, DBP și HOMA-IR), au fost utilizate corelații parțiale Pearson pentru cele 3 grupuri (supraponderal/obez/+ MetS, supraponderal/obez/-MetS, greutate normală/-MetS). HOMA-IR a fost calculat utilizând următoarea formulă [glucoză de post (mmol/L)] × [insulină (mU/L)]/22,5 [16]. Toate analizele statistice au fost efectuate folosind software-ul statistic SAS versiunea 9.2 (SAS Institute, Inc, Cary, NC, SUA).

Rezultate

Caracteristicile metabolice ale populației

Caracteristicile descriptive ale participanților la studiu sunt prezentate în tabelul 1. Grupurile au fost definite în funcție de IMC și statutul MetS. Persoanele supraponderale/obeze cu sau fără MetS au fost mai în vârstă decât subiecții cu greutate normală. Dintre persoanele obeze, subiecții cu MetS au fost mai în vârstă decât cei fără MetS. Așa cum era de așteptat, WC și masa de grăsime au crescut progresiv de la greutatea normală la participanții supraponderali/obezi. Aceeași tendință a fost observată și pentru insulina de post și pentru SBP. Subiecții supraponderali/obezi cu MetS au avut un profil lipidic plasmatic mai deteriorat, incluzând niveluri crescute de TG plasmatic și niveluri scăzute de HDL-C plasmatice, comparativ cu supraponderali/obezi fără MetS sau cu indivizi cu greutate normală. Aceste diferențe au rămas semnificative după ajustări ulterioare pentru efectul confuz al vârstei. Nu a existat nicio diferență semnificativă între grupuri pentru nivelurile plasmatice de LDL-C. Indivizii cu greutate normală au avut un HOMA-IR mai mic (1,61 ± 0,94) decât supraponderal/obez cu (5,33 ± 3,69) sau fără (2,98 ± 2,64) MetS.

MetS-

MetS+

Vârsta (ani) d

Insulina de post (ρmol/L) d, f

LDL-C (mmol/L) d

HDL-C (mmol/L) d, f

a, b, c Reprezintă diferențele dintre fiecare grup folosind modele GLM

d P Valorile sunt ajustate în funcție de vârstă și sex. Valorile eP sunt ajustate pentru vârstă, sex și IMC

f Valorile sunt transformate în log10

g Valorile sunt transformate invers

x P valoare pentru diferența dintre fiecare grup

NW: Greutate normală

Nivelurile plasmatice de BCAA

La nivel global, participanții au prezentat niveluri plasmatice mai ridicate de valină (262,2 ± 56,3 µM) decât leucina (163,3 ± 30,8 µM) și izoleucină (82,1 ± 15,6 µM; Tabelul 2). Persoanele supraponderale/obeze cu MetS au avut niveluri mai ridicate din fiecare BCAA decât supraponderalul/obezele fără MetS sau decât persoanele cu greutate normală. La analiza combinației tuturor BCAA, s-a observat aceeași tendință, grupul supraponderal/obez cu MetS a avut cele mai ridicate niveluri (507,7 ± 93,3 µM), participanții supraponderali/obezi fără MetS au avut niveluri intermediare (460,8 ± 83,4 µM) și indivizii cu greutate normală a avut cele mai scăzute niveluri (413,8 ± 83,5 µM).

Greutate normală (n = 65)

Valină (µM/L)

Isoleucina (/ M/L)

a, b, c Reprezintă diferențele dintre fiecare grup folosind modele GLM

d Valoarea P pentru diferența dintre fiecare grup

e BCAA total = ∑Valină, leucină, izoleucină

Relația dintre factorii de risc cardiometabolici și BCAA

Leucina

Isoleucina

Valine

Total BCAA

toaleta

0,0008

0,004

0,009

0,002

Total-C

TG

HDL-C

LDL-C

0,04

Glucoză

0,02

0,02

Insulină

SBP

DBP

0,007

HOMA-IR

0,05

0,02

0,04

0,05

Tabelul 3. Corelații parțiale între variabilele cardiometabolice și BCAA

Ov/Ob: supraponderal/obez; NW: Greutate normală

Discuţie

BCAA sunt aminoacizi esențiali. Deși efectele lor benefice asupra sănătății au fost dovedite, se pare că nivelurile crescute de BCAA în plasmă sunt asociate cu mai multe afecțiuni metabolice, cum ar fi obezitatea, MetS, IR și T2DM [5,17,18]. Scopul acestui studiu a fost de a investiga asocierea dintre nivelurile plasmatice de BCAA, obezitate și statusul MetS.

Obezitatea abdominală este una dintre caracteristicile MetS. Cu toate acestea, toți indivizii obezi nu au MetS [19,20]. Știind acest lucru, este interesant să vedem în ce măsură nivelurile de BCAA sunt asociate cu obezitatea și statutul MetS. A fost investigată corelația tuturor celor trei BCAA cu factori de risc diferenți ai BCV în rândul persoanelor supraponderale/obeze cu sau fără MetS și indivizi cu greutate normală. Se știe de ceva timp că obezitatea este însoțită de modificări ale nivelurilor circulante ale BCAA [21,22].

A existat o corelație între leucină, izoleucină și nivelurile de glucoză în repaus alimentar, dar numai în rândul persoanelor obeze/supraponderale cu MetS. Se pare că, atunci când luăm în considerare BCAA totale, această asociere nu mai este semnificativă. În acest studiu, s-au observat niveluri crescute de glucoză în post cu obezitatea. Subiecții obezi/supraponderali au avut un nivel mai ridicat al glicemiei decât persoanele cu greutate normală, iar MetS a crescut acest nivel. Cu toate acestea, participanții obezi/supraponderali cu MetS au afectat glucoza de repaus alimentar (> 5,6 mmol/L). Aceasta poate fi o explicație de ce nu a fost observată nicio asociere între BCAA și nivelurile de glucoză plasmatică în grupul obez/supraponderal fără MetS. Într-adevăr, starea lor metabolică nu este probabil suficient de deteriorată pentru a modifica sau afecta nivelurile de glucoză în repaus alimentar. Acest lucru sugerează că concentrațiile plasmatice de BCAA ar putea servi ca un indicator mai bun al afectării IR în starea pre-diabetică decât nivelul glucozei plasmatice.

În concluzie, rezultatele prezentului studiu sugerează că nivelurile plasmatice de BCAA ar putea fi utilizate ca predictor pentru viitoarele boli metabolice în rândul persoanelor obeze/supraponderale. Cu toate acestea, pentru a confirma această ipoteză, trebuie efectuat un studiu longitudinal. De asemenea, este important să separați acțiunea fiecărui BCAA, deoarece acestea nu par să fie toate asociate în aceeași măsură cu factorii de risc cardiometabolici.

Mulțumiri

Această cercetare nu ar fi fost posibilă fără colaborarea excelentă a tuturor participanților. Dorim să mulțumim lui Marie-Eve Bouchard, Steve Amireault, Diane Drolet și Dominique Beaulieu pentru implicarea lor în recrutarea subiecților, coordonarea studiului și colectarea datelor și VéroniqueGarneau pentru analizele statistice. De asemenea, dorim să mulțumim Chenomx Inc. (Edmonton, Canada) care a efectuat analizele de spectrometrie de masă pentru a obține nivelurile plasmatice de BCAA.

Finanțarea

Acest studiu a fost susținut de o subvenție din partea Institutelor Canadiene de Cercetare în Sănătate (IRSC). M.C.V. deține o catedră de cercetare Canada de nivel 1 în genomică aplicată nutriției și sănătății.

Contribuția autorilor

LP și MCV au contribuit la concepția și proiectarea acestui studiu. BAN și VG au participat la analize statistice ANB, VG, FG, OB, LP și MVC au participat la interpretarea datelor. ANB și FG au elaborat manuscrisul. VG, OB și LP au revizuit critic articolul pentru conținut intelectual. Toți autorii au aprobat manuscrisul final. ANB și VG sunt responsabile pentru integritatea lucrării în ansamblu.

Referințe

Informații editoriale

Redactor șef

Masayoshi Yamaguchi
Facultatea de Medicină a Universității Emory