Dietary intake of tyrosine and phenylalanine, and p-cresyl sulfate plasma levels in non-dialyzed patients with chronic kidney disease / Ingestão dietética de tirosina e fenilalanina e níveis plasmáticos de p-cresil sulfato em pacientes com doença renal crônica não dialisados

ABSTRACT Background: Patients with chronic kidney disease (CKD) present an imbalance of the gut microbiota composition, leading to increased production of uremic toxins like p-cresyl sulfate (PCS), product from bacterial fermentation of the amino acids tyrosine (Tyr) and phenylalanine (Phe) from the diet. Thus, diet may be a determinant in the uremic toxins levels produced by the gut microbiota. The aim of this study was to evaluate the possible relationship between Tyr and Phe intake and PCS plasma levels in non-dialysis CKD patients. Methods: Twenty-seven non-dialysis CKD patients (stages 3 and 4) without previous nutritional intervention were evaluated. The dietary intake was evaluated using a 24-hour recall, 3-day food record and protein intake was also estimated by Protein Nitrogen Appearance (PNA). The plasma levels of PCS were measured using reverse phase high performance liquid chromatography. Results: The evaluated patients (GRF, 34.8 ± 12.4 mL/min, 54.2 ± 14.3 years, BMI, 29.3 ± 6.1 kg/m2) presented mean protein intake of 1.1 ± 0.5 g/kg/day), Tyr of 4.5 ± 2.4 g/day and Phe of 4.6 ± 2.5 g/day. PCS plasma levels (20.4 ± 15.5 mg/L) were elevated and positively associated with both, Tyr (r = 0.58, p = 0.002) and Phe intake (r = 0.53, p = 0.005), even after adjustments for eGFR and age. Conclusion: This study suggests that the diet is an important modulator of the uremic toxins plasma levels produced by the gut microbiota, in non-dialysis CKD patients.

RESUMO Introdução: Pacientes com doença renal crônica (DRC) apresentam desequilíbrio na composição da microbiota intestinal, gerando toxinas urêmicas, como o p-cresil sulfato (PCS), pela fermentação bacteriana dos aminoácidos tirosina (Tyr) e fenilalanina (Phe) da dieta. Assim, a dieta pode ser determinante nos níveis de toxinas urêmicas produzidos pela microbiota intestinal. O objetivo deste estudo foi avaliar a possível relação entre a ingestão de Tyr e Phe e os níveis plasmáticos de PCS em pacientes com DRC não dialisados. Métodos: Foram avaliados 27 pacientes com DRC em tratamento conservador (estágios 3 e 4), sem intervenção nutricional prévia. A ingestão alimentar foi avaliada pelo recordatório alimentar de 24h (R-24h) de 3 dias, e a ingestão proteica também foi verificada através do Protein Nitrogen Appearance (PNA). Os níveis plasmáticos de PCS foram determinados por cromatografia líquida de fase reversa. Resultados: Os pacientes avaliados (TFG, 34,8 ± 12,4 mL/min, 54,2 ± 14,3 anos, IMC 29,3 ± 6,1 kg/m2) apresentaram ingestão média de proteína de 1,1 ± 0,5 g/kg/dia, Tyr de 4,5 ± 2,4 g/dia e Phe de 4,6 ± 2,5 g/dia. Os níveis plasmáticos de PCS (20,4 ± 15,5 mg/L) foram elevados e positivamente associados à ingestão de Tyr (r = 0,58, p = 0,002) e Phe (r = 0,53, p = 0,005), mesmo após ajustes pela TFG e idade. Conclusão: Este estudo sugere que a dieta é um importante modulador dos níveis plasmáticos de toxinas urêmicas produzidas pela microbiota intestinal em pacientes com DRC não dialisados.

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.

Ação da uleína sobre a produção de óxido nítrico em células RAEC e B16F10 / Uleine effect on the production of nitric oxide in RAEC and B16F10 cells

Foi investigada a influência da fração rica em alcalóides e da substância majoritária desta fração, uleína, isolada das cascas de Himatanthus lancifolius (Muell. Arg.) Woodson, Apocynaceae, popularmente conhecida como agoniada, sobre a produção de óxido nítrico em células RAEC e B16F10 e a correlação com a atividade antioxidante. Os ensaios de atividade antioxidante foram realizados utilizando os métodos de redução do complexo fosfomolibdênico e o da redução do radical livre DPPH. Os resultados demonstraram uma atividade antioxidante de 59,3 ± 0,8 por cento para a fração alcaloídica, enquanto que, para a uleína, esse efeito foi de 0,5 ± 0,1 por cento no ensaio de redução do complexo fosfomolibdênico. No ensaio do DPPH, a fração alcaloídica apresentou IC50 = 196,3 ± 8,9 µg/mL e para a uleína 6475,0 ± 25,0 µg/mL. A uleína, principal alcalóide da fração, estimulou uma produção máxima de óxido nítrico nas concentrações de 0,1 µg/ml (20,9 ± 1,4 µM) e 1 µg/ml (41,1 ± 0,2 µM) utilizando células RAEC e B16F10, respectivamente, demonstrando que o efeito da uleína nas células ocorre através de estímulos nas vias de produção de óxido nítrico e não por um efeito sequestrante de radical livre.

The influence of the rich alkaloidal fraction and of the major substance in this fraction, uleine, isolated from the barks of Himatanthus lancifolius (Muell. Arg.) Woodson, Apocynaceae, popularly known as agoniada, on the nitric oxide production in RAEC and B16F10 cells and its correlation with the antioxidant activity, were investigated. For the antioxidant activity the methods of formation of a phosphomolybdenum complex and the reduction of the free radical DPPH were used. The results demonstrated an antioxidant activity of 59.3 ± 0.8 percent for the alkaloidal fraction, while for uleine the effect was of 0.5 ± 0.1 percent in the reduction of the phosphomolibdenium method. In the assay of DPPH, the alkaloidal fraction presented IC50 = 196.3 ± 8.9 µg/mL and for uleine, 6475.0 ± 25.0 µg/mL. Uleine also stimulated a maximum nitric oxide production in the concentrations of 0.1 µg/mL (20.9 ± 1.4 µM) and 1 µg/mL (41.1 ± 0.2 µM) using RAEC and B16F10 cells, respectively, demonstrating that the effect of uleine in the cells occurs by promoting the nitric oxide production pathway, but not through a free radical scavenger effect.