Efeitos da farinha de yacon (Smallanthus sonchifolius) e dieta restrita em calorias nos marcadores de glicação e na microbiota intestinal em adultos com excesso de peso

Abstract

Introdução: O excesso de peso se associa à inflamação, ao estresse oxidativo e à alteração da microbiota intestinal, resultando na manifestação de doenças crônicas. Os resultados de estudos recentes sugerem que os produtos finais de glicação avançada (AGEs) também podem contribuir para a obesogênese. A inclusão na dieta de alimentos capazes de melhorar as concentrações dos marcadores de doenças crônicas nãontrole do excesso de peso. A batata yacon (Smallanthus sonchifolius) é considerada um alimento funcional, por ser fonte natural de frutooligossacarídeos (FOS). No entanto, os efeitos do seu consumo nas concentrações séricas de AGEs, de produtos de glicação precoce (EGPs), do receptor solúvel de AGEs (sRAGE) e na microbiota intestinal ainda não foram avaliados. Objetivos: Verificar como o consumo da farinha de yacon e dieta restrita em calorias afeta as concentrações séricas dos marcadores de glicação e a microbiota intestinal, além de verificar associações dessas variáveis com marcadores antropométricos, cardiometabólicos, de estresse oxidativo, composição corporal e inflamação em adultos com excesso de peso. Métodos: Vinte e seis adultos com excesso de peso foram incluídos neste ensaio clínico randomizado, paralelo, duplo-cego, controlado por placebo, de seis semanas. Os indivíduos foram alocados aleatoriamente no grupo controle (n=13) ou no grupo farinha de yacon (n=13) e consumiram diariamente uma bebida no desjejum, não contendo ou contendo 25 g de farinha de yacon (8,7 g de FOS). Dietas restritas em calorias foram prescritas para ambos os grupos. Marcadores cardiometabólicos, antropométricos, de composição corporal, glicação, estresse oxidativo, inflamação e a microbiota intestinal foram avaliados ao início e ao final do estudo. Resultados: Artigo 1 - As interações AGEs-RAGE podem ativar a via de sinalização fator nuclear kappa e inibir a via PI3K-AKT em adipócitos, favorecendo a manifestação de doenças crônicas. Essa interação pode ser considerada uma nova explicação para a patogênese da obesidade. Artigo 2 - Os AGEs e os EGPs não aumentaram no grupo farinha de yacon. sRAGE diminuiu, independentemente do grupo. Alterações nos marcadores de glicação foram positivamente associadas a alterações na gordura corporal, insulina e HOMA-IR. Artigo 3 - As mudanças nos marcadores de glicação se associaram a mudanças no poder antioxidante de redução do ferro (FRAP), proteína carbonilada, pressão arterial sistólica, triglicerídeos e razão triglicerídeos/HDL-c no grupo yacon. Os EGPs no baseline se associaram negativamente a mudanças na gordura corporal total e ao malondialdeído após consumo da yacon. Artigo 4 - Houve aumento dos gêneros Bifidobacterium, Blautia, Subdoligranulum e Streptococcus após o consumo da yacon e dieta restrita em calorias. No grupo yacon, também observamos uma correlação positiva entre as concentrações de ácidos graxos de cadeia curta e os gêneros Coprococcus e Howardella, além de uma correlação negativa entre os marcadores de glicação versus os gêneros Ruminococcus e Prevotella, respectivamente. Conclusão: O consumo de farinha de yacon e dieta restrita em calorias alterou seletivamente a microbiota intestinal e a avaliação dos marcadores de glicação pode ser uma estratégia útil para monitorar as respostas às intervenções alimentares em indivíduos com excesso de peso. Palavras-chave: Produtos de glicação avançada alimentares. Biomarcadores cardiometabólicos. Estresse oxidativo. Excesso de peso. Frutooligossacarídeos. Microbiota intestinal. Produtos finais de glicação avançada. Receptor solúvel para produtos finais de glicação avançada. Yacon.

Background: Excess body weight is associated with inflammation, oxidative stress and changes in the intestinal microbiota, resulting in the manifestation of chronic diseases. The results of recent studies suggest that advanced glycation end products (AGEs) may also contribute to obesogenesis. Diets containing foods capable of improving the concentrations of non-communicable chronic disease markers is an interesting strategy to control excess body weight. Yacon (Smallanthus sonchifolius) is considered a functional food, as it is a natural source of fructooligosaccharides (FOS). However, the effects of yacon consumption on serum concentrations of AGEs, early glycation products (EGPs), soluble receptor AGEs (sRAGE) and on the intestinal microbiota have not been evaluated. Objectives: Verify the effect of the consumption of yacon flour and energy-restricted diet on serum concentrations of glycation markers and intestinal microbiota, besides verifying associations between such variables with oxidative stress, inflammatory, body composition, anthropometric and cardiometabolic markers in adults with excess body weight. Methods: Twenty-six adults with excess body weight were included in this randomized, parallel, double-blind, placebo- controlled, six-week clinical trial. Subjects were randomly allocated into the control group (n=13) or the yacon flour group (n=13), and daily consumed a breakfast drink, not containing or containing 25 g of yacon flour (8.7 g of FOS). Energy-restricted diets were prescribed for both groups. Cardiometabolic, anthropometric, body composition, glycation, oxidative stress, inflammation and intestinal microbiota markers were evaluated at the baseline and the end of the study. Results: Article 1 - AGEs-RAGE interactions can activate the nuclear factor kappa signaling pathway and inhibit the PI3K-AKT pathway in adipocytes, favoring the manifestation of chronic diseases. This interaction can be considered as a novel explanation for the pathogenesis of obesity. Article 2 - AGEs and EGPs did not increase in the yacon flour group. sRAGE decreased regardless of the group. Changes in glycation markers were positively associated with changes in body fat, insulin and HOMA-IR. Article 3 - Changes in glycation markers were associated with changes in ferric reducing antioxidant power (FRAP), carbonylated protein, systolic blood pressure, triglycerides and triglycerides/HDL-c ratio in the yacon group. Baseline EGPs were negatively associated with changes in total body fat and malondialdehyde after yacon consumption. Article 4 - There was an increase in the genera Bifidobacterium, Blautia, Subdoligranulum and Streptococcus after yacon consumption and energy-restricted diet. In the yacon group, we also observed a positive correlation between the concentrations of short-chain fatty acids and the genera Coprococcus and Howardella, beside a negative correlation between the concentrations of glycation markers versus the genera Ruminococcus and Prevotella, respectively. Conclusion: Consumption of yacon flour and energy-restricted diet selectively altered the intestinal microbiota and the assessment of glycation markers may be a useful strategy for monitoring dietary interventions responses in subjects with excess body weight. Keywords: dietary Advanced glycation end products. Cardiometabolic biomarkers. Oxidative stress. Overweight. Fructooligosaccharides. Gut microbiota. Advanced glycation end products. Soluble receiver for advanced glycation end products. Yacon.