Efeitos do consumo de diferentes tipos de óleos vegetais sobre a inflamação, o estresse oxidativo, a permeabilidade e a microbiota intestinais em mulheres com excesso de peso

Abstract

A prevalência de excesso de peso tem aumentado em todo o mundo. Entre os fatores associados à patogênese do excesso de peso e suas comorbidades estão a inflamação, o estresse oxidativo, o aumento da permeabilidade e alterações na microbiota intestinal. Acredita-se que a dieta exerça importante papel modulador sobre tais fatores, em especial a quantidade e o tipo de lipídio ingerido. Entretanto, ainda não há consenso entre os pesquisadores neste sentido. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do consumo de óleo de soja, óleo de oliva extra virgem e óleo de coco associados à dieta restrita em calorias sobre as variáveis citadas anteriormente em mulheres com excesso de peso. Para averiguar tal efeito, na presente tese são apresentados quatro artigos, sendo dois de revisão e dois originais. Artigo 1: Disbiose e endotoxemia metabólica induzidas pela dieta rica em gorduras - O objetivo desta revisão foi analisar a influência de dietas hiperlipídicas sobre a disbiose e endotoxemia metabólica. Foram consultadas as bases de dados Medline/Pubmed e Scopus. Os artigos incluídos foram publicados entre 2007 e 2017. Após análise critica, os resultados dos estudos apontaram que dietas ricas em gorduras estão associadas à redução na diversidade bacteriana intestinal, ao aumento na permeabilidade intestinal e à maior passagem de LPS. A endotoxemia instalada pode ser considerada um fator causal para instalação de inflamação de baixo grau. Assim, é essencial a identificação de estratégias dietéticas que possam minimizar os efeitos gerados. Artigo 2: Efeito da qualidade lipídica da dieta na endotoxemia metabólica: uma revisão sistemática - Nesta revisão sistemática, foram avaliados criticamente os estudos em que se investigou o efeito da qualidade lipídica da dieta na endotoxemia metabólica em humanos. Os artigos foram selecionados em três bases de dados, PubMed, Scopus e Library Cochrane e as palavras-chave foram definidas conforme a terminologia para indexação do Medical Subject Headings (MeSH). Segundo os resultados dos estudos incluídos, maiores concentrações de LPS pós-prandiais (1 a 6 h) foram associadas à ingestão de dietas ricas em ácidos graxos saturados (SFAs). Por outro lado, concentrações mais baixas de endotoxina foram observados após a ingestão de dietas ricas em ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs). No entanto, em estudos de maior duração (4 a 12 semanas), o consumo dos diferentes tipos de ácidos graxos parece não exercer efeitos sobre a endotoxemia metabólica. Artigo 3: Efeito da ingestão de diferentes tipos de lipídios sobre o estresse oxidativo e a inflamação em mulheres com excesso de peso: um ensaio clínico randomizado, paralelo e duplo-cego – Acredita-se que o consumo de óleos com diferentes perfis em ácidos graxos pode ter efeitos diferenciados sobre o estresse oxidativo e a inflamação, podendo modular a origem e o desenvolvimento de diversas doenças crônicas. Assim, nós investigamos o efeito da ingestão de óleo de coco, óleo de oliva extra virgem e óleo de soja associados à dieta com restrição calórica sobre marcadores do estresse oxidativo e inflamação em mulheres com excesso de peso. Sessenta e duas mulheres com excesso de peso receberam café da manhã contendo 25 ml de um dos óleos testes: óleo de soja (n= 21), óleo de oliva extra virgem (n=22) e óleo de coco (n=19), durante 9 semanas consecutivas (± 5 dias). Foram prescritas dieta com restrição calórica (- 500 kcal/dia) e normolipídica (32% da energia proveniente de gorduras) a cada participante. Amostras sanguíneas foram coletadas no primeiro e último dia de experimento. Foram analisados marcadores do estresse oxidativo (catalase (CAT), óxido nítrico (ON), malondialdeído (MDA) e FRAP) e de inflamação (IL-8; IL- 1β; IL-6; IL-10; IL-12, TNF- α). O consumo do óleo de oliva extra virgem aumentou a atividade antioxidante (FRAP) e reduziu as concentrações de MDA, ON e IL-1 β após o período de intervenção. A ingestão de óleo de soja aumentou as concentrações de FRAP e IL-10, além de reduzir a de ON. O óleo de coco não alterou as variáveis avaliadas. Assim, concluímos que o consumo de óleo de oliva, rico em MUFAs, e de óleo de soja, rico em PUFAs, aumentaram a atividade antioxidante plasmática e melhoraram variáveis do estresse oxidativo e inflamação. Artigo 4: Efeito da ingestão de óleos fontes de diferentes tipos de ácidos graxos associados à dieta restrita em calorias sobre a microbiota e a permeabilidade intestinais em mulheres com excesso de peso - Acredita-se que o tipo de ácido graxo dietético pode modular o ecossistema bacteriano intestinal. No entanto, a eficácia desse efeito ainda é inconclusiva. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da ingestão de óleos ricos em diferentes tipos de ácidos graxos, associados a dietas normolipídicas e restritas em calorias, na microbiota e permeabilidade intestinais, na concentração sérica de LPS, ácidos graxos de cadeia curta e pH fecais. Tratou-se de um ensaio clínico randomizado, paralelo, duplo-cego com duração de 9 semanas consecutivas (± 5 dias), no qual mulheres com excesso de peso receberam diariamente café da manhã contendo 25 ml de um dos óleos testes: óleo de soja (n=17), óleo de oliva extra virgem (n=19) ou óleo de coco (n=16). Amostras sanguíneas, fecais e de urina foram coletadas no primeiro e último dia de experimento. O consumo dos três tipos de óleos não afetou a diversidade e a abundância relativa de bactérias intestinais. Observamos aumento na riqueza bacteriana estimada pelo índice Chao 1 e redução na concentração do ácido graxo de cadeia curta isovalérico no grupo que ingeriu óleo de soja. A permeabilidade paracelular e transcelular aumentaram após a ingestão de óleo de oliva extra virgem e óleo de coco. Porém, as concentrações de LPS permaneceram inalteradas. Portanto, a ingestão de dieta normolipídica contendo diferentes tipos de ácidos graxos (saturados, mono e poliinsaturados) associada à dieta restrita em calorias afetou de forma modesta a microbiota e a permeabilidade intestinais, sem resultar em endotoxemia metabólica em mulheres com excesso de peso. Palavras-chave: Endotoxemia. Estresse oxidativo. Inflamação. Permeabilidade intestinal. Microbiota intestinal. Óleo de soja. Óleo de oliva extra virgem. Óleo de coco.

The prevalence of excess body weight has increased worldwide. include Inflammation, oxidative stress, increased intestinal permeability and changes in gut microbiota are factors associated with the excess body weight pathogenesis and its comorbidities. Diet, especially the amount and type of fat consumed, seems to play an important role modulating such factors. However, there is still no consensus among researchers in this regard. Thus, the objective of the present study was to evaluate the effect of consumption of soybean oil, extra virgin olive oil and coconut oil associated with an energy restriction diet on the variables previously mentioned in overweight women. To verify this effect, in the present thesis, four articles are presented, two of which are review studies, while the other two are original articles. Article 1: Dysbiosis and metabolic endotoxemia induced by high-fat diet -The aim of this review was to discuss the influence of high-fat diets on dysbiosis and metabolic endotoxemia. The search was performed in the Medline/PubMed and Scopus databases. All articles selected and included in the present review were published between 2007 and 2017. After critical analysis, the results of studies indicated that high-fat diets are associated with a reduction in intestinal bacterial diversity, increased permeability and increased lipopolysaccharide (LPS) translocation. The installed endotoxemia can be considered as a causal factor for subclinical inflammation. Thus, it becomes essential to identify dietary strategies that can minimize the inflammatory effects generated. Article 2: Effects of the dietary fat quality on metabolic endotoxemia: a systematic review - In this systematic review, we critically evaluated human clinical trials that assessed the effects of dietary fat quality on metabolic endotoxemia. The studies were selected from three databases PubMed, Scopus and Cochrane Library and the keywords were defined according to the Medical Subject Headings (MeSH) indexing terminology. The results of the included postprandial studies (1- 6h) demonstrated associations between higher saturated fatty acids (SFAs) intake and increased postprandial LPS concentrations. On the other hand, the consumption of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) decreased bloodstream LPS concentrations. However, in long-term studies (4 – 12 weeks) the consumption of dietary fats did not seem to exert effects on metabolic endotoxemia. Article 3: Effect of different types of fat on oxidative stress and inflammation in excess body weight women: a randomized, double-blind and parallel clinical trial – It seems that the consumption of oils presenting different fatty acid profiles may have different effects on oxidative stress and inflammation, which in turn modulates chronic diseases development. Therefore, we investigated the effect of the ingestion of coconut oil, extra virgin olive oil and soybean oil associated with an energy-restricted diet on oxidative stress and inflammation markers in excess body weight women. Sixty-two overweight women received breakfast containing 25 ml of one of the test oils: soybean oil (n = 21), extra virgin olive oil (n = 22) and coconut oil (n = 19), during 9 weeks (± 5 days). Energy-restricted (-500 kcal / day) normal fat content diets (32% of energy from fat) were prescribed to each participant. Blood samples were collected on the first and last day of the experiment to assess oxidative stress (catalase (CAT), nitric oxide (ON), malondialdehyde (MDA), Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP)) and inflammation (IL-8; IL-1β; IL-6; IL-10; IL-12, TNF- α) markers. The consumption of extra virgin olive oil for 9 weeks increased antioxidant activity (FRAP) and reduced MDA, ON and IL-1β concentrations. Soybean oil consumption increased FRAP and IL- 10 concentration, but reduced ON concentration. Coconut oil consumption did not affect any of the assessed variables. Thus, we conclude that the consumption of extra virgin olive oil, rich in MUFAs (monounsaturated fatty acids), and soybean oil, rich in PUFAs (polyunsaturated fatty acids), increased plasma antioxidant activity and improved the concentrations of the oxidative stress and inflammation variables. Article 4: Effect of the ingestion of oils rich in different types of fatty acids associated with an energy-restricted diet on intestinal microbiota and permeability in excess body weight women - It is believed that the type of dietary fatty acid can modulate the intestinal bacterial ecosystem. However, the effectiveness of that is still inconclusive. Thus, the objective this study was to evaluate the effects of the ingestion of oils rich in different types of fatty acids, associated with an energy-restricted normal fat content diet, on intestinal microbiota and permeability, LPS, short-chain fatty acids and pH concentrations. This was a randomized, parallel, double-blind, 9 consecutive weeks (± 5 days) clinical trial in which overweight women were daily given breakfast containing 25 ml of one of the test oils: soybean oil (n=17), extra virgin olive oil (n=19) or coconut oil (n=16). Blood, fecal and urine samples were collected in the first and last days of the experiment. Intestinal bacteria diversity and relative abundance were not affected by the consumption of the three oils types. An increase in richness estimated by Chao and a reduction in the concentration of isovaleric short chain fatty acids were observed in the soybean oil group. Paracellular and transcellular permeability increased after the ingestion of extra virgin olive oil and coconut oil. However, LPS concentrations remained unchanged. Therefore, the consumption of normal fat content diet containing different types of fatty acids (saturated, monounsaturated and polyunsaturated) associated with the calorie restriction diet modestly affected intestinal microbiota and permeability, without resulting in metabolic endotoxemia in overweight women. Keywords: Endotoxemia. Oxidative stress. Inflammation. Intestinal permeability. Gut microbiota. Soybean oil. Extra virgin olive oil. Coconut oil.