Resistant starch supplementation effects on plasma indole 3-acetic acid and aryl hydrocarbon receptor mRNA expression in hemodialysis patients: Randomized, double blind and controlled clinical trial / Efeitos da suplementação de amido resistente no ácido indol-3-acético plasmático e na expressão do mRNA do receptor aril-hidrocarboneto em pacientes em hemodiálise: ensaio clínico randomizado, duplo-cego e controlado

ABSTRACT Introduction: Gut microbiota imbalance is linked to high uremic toxins production such as indole-3-acetic acid (IAA) in chronic kidney disease patients. This toxin can activate the aryl hydrocarbon receptor (AhR), a ligand-activated transcription factor involved with inflammation. Strategies to restore gut microbiota balance can be associated with reduced production of IAA and its deleterious effects. This study aimed to evaluate prebiotic resistant starch (RS) supplementation effects on IAA plasma levels and AhR mRNA expression in CKD patients on hemodialysis (HD). Methods: This randomized, double-blind and placebo-controlled clinical trial evaluated forty-two stable HD patients allocated in RS (n=22) or placebo (n=20) groups. Patients received, alternately, cookies and sachets containing 16 g/day of RS (Hi-Maize 260®) or manioc flour for four weeks. Fasting pre-dialysis blood samples were collected and IAA plasma levels measured by high performance liquid chromatography. Peripheral blood mononuclear cells were isolated and processed for AhR and nuclear factor kappa B (NF-κB) mRNA expression analyzes by quantitative real-time PCR. Anthropometric and biochemical parameters, as well as food intake were also evaluated. Results: Thirty-one patients completed the study, 15 in the RS group and 16 in the placebo group. Although there was no significant alteration in IAA plasma levels, neither in AhR mRNA expression and NF-κB mRNA expression after RS supplementation, a positive correlation (r=0.48; p=0.03) was observed between IAA plasma levels and AhR expression at baseline. Conclusion: Even though prebiotic RS supplementation did not influence IAA levels or AhR expression, their positive association reinforces a possible interaction between them.

RESUMO Introdução: O desequilíbrio da microbiota intestinal associa-se à alta produção de toxinas urêmicas tais como ácido indol-3-acético (AIA), em renais crônicos. Essa toxina ativa o receptor aril hidrocarboneto (AhR) - fator de transcrição ativado por ligante, na inflamação. Restaurar o equilíbrio da microbiota intestinal associa-se à produção reduzida de AIA e efeitos deletérios. Avaliamos os efeitos da suplementação de amido resistente prebiótico (AR) sobre AIA sérico e expressão de AhR mRNA em renais crônicos em HD. Métodos: Estudo clínico randomizado, duplo-cego, controlado por placebo, com 42 pacientes em HD, nos grupos AR (n = 22) ou placebo (n = 20). Os pacientes receberam, alternadamente, biscoitos e sachês com 16 g/dia de AR ou polvilho - 4 semanas. Coletamos amostras de sangue em jejum pré-diálise e medimos níveis séricos de AIA por cromatografia líquida de alta eficiência. Isolamos e processamos as células mononucleares do sangue periférico para avaliar expressão AhR mRNA e NF-κB por PCR quantitativo em tempo real. Avaliamos parâmetros antropométricos, bioquímicos e ingestão alimentar. Resultados: 31 pacientes, 15 AR e 16 no placebo. Apesar de não apresentarem alteração significativa nos níveis de AIA, nas expressões de AhR ou NF-κB mRNA pós- suplementação com AR, foi verificada uma correlação positiva (r = 0,48; p = 0,03) entre AIA sérico e expressão de AhR na linha basal. Conclusão: Embora a suplementação com o prebiótico de AR não tenha influenciado os níveis de AIA ou a expressão de AhR, sua associação positiva reforça possível interação entre eles.

Does high intensity exercise affects irisin plasma levels in hemodialysis patients? A pilot study / O exercício físico de alta intensidade afeta os níveis plasmáticos de irisina em pacientes em hemodiálise? Um estudo piloto

ABSTRACT Background: Irisin is a recently identified exercise-induced hormone that stimulates the "browning" of the white adipose tissue, at least in mice. In chronic kidney disease (CKD) patients, irisin regulation is not fully understood, and little attention has been given to the effects of exercise on irisin levels in these patients. The purpose of this study was to assess the effects of high intensity exercise on irisin plasma levels in CKD patients under hemodialysis (HD). Methods: Fifteen HD patients (5 men, 44.4 ± 15.1 years old) were studied and served as their own controls. High intensity (single session) intradialytic strength exercises consisted of three sets of ten repetitions with four different movements in both lower limbs during 30 minutes. Blood samples were collected on different days (exercise and non-exercise day) at exactly the same time (30 and 60 minutes after the start of dialysis session). Plasma irisin levels were measured by ELISA assay and anthropometric and biochemical parameters were evaluated. Results: Irisin plasma levels were significantly reduced in both exercise day (125.0 ± 18.5 to 117.4 ± 15.0 ng/mL, p=0.02) and non-exercise day (121.5 ± 13.7 to 115.4 ± 17.2 ng/mL, p=0.02) after 60 minutes of dialysis. Conclusion: These data suggest that intense intradialytic strength exercise was unable to increase the circulating concentration of irisin in HD patients. Moreover, our data show that after one hour of dialysis session, irisin plasma levels may be reduced.

RESUMO História: A irisina é um hormônio induzido pelo exercício recentemente identificado que estimula o "escurecimento" do tecido adiposo branco, pelo menos em camundongos. Nos pacientes com doença renal crônica (DRC), a regulação da irisina não é totalmente compreendida, e pouca atenção tem sido dada aos efeitos do exercício sobre os níveis de irisina nesses pacientes. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do exercício de alta intensidade sobre os níveis plasmáticos de irisina em pacientes com DRC em hemodiálise (HD). Métodos: 15 pacientes em HD (5 homens, 44,4 ± 15,1 anos) foram estudados e serviram como os próprios controles. Os exercícios de resistência intradialítica de alta intensidade (sessão única) consistiram em três séries de dez repetições com quatro movimentos diferentes em ambos os membros inferiores durante 30 minutos. As amostras de sangue foram coletadas em dias diferentes (dia de exercício e dia sem exercício) exatamente no mesmo horário (30 e 60 minutos após o início da sessão de diálise). Os níveis de irisina plasmática foram medidos por ensaio ELISA e os parâmetros antropométricos e bioquímicos foram avaliados. Resultados: Os níveis plasmáticos de irisina foram significativamente reduzidos tanto nos dias de exercício (125,0 ± 18,5 a 117,4 ± 15,0 ng/mL, p=0,02) quanto nos dias sem exercício (121,5 ± 13,7 a 115,4 ± 17,2 ng / mL, p=0,02), após 60 minutos de diálise. Conclusão: esses dados sugerem que o exercício intenso de resistência intradialítica não aumentou a concentração circulante de irisina em pacientes sob HD. Além disso, nossos dados mostram que após uma hora de sessão de diálise, os níveis plasmáticos de irisina podem ser reduzidos.