Proteomics: a tool to investigate of composition and function of HDL in hyperlipidemia / Proteômica: uma ferramenta para a investigação da composição e função da HDL em hiperlipidemia

The inverse relationship between HDL-C (high-density lipoprotein cholesterol) and cardiovascular disease is well established. However, it is consensus that the cholesterol content present in HDL does not capture its complexity, and other metrics need to be explored. HDL is a heterogeneous, protein-enriched particle with functions going beyond lipid metabolism. In this way, its protein content seems to be attractive to investigate its behavior in the face of pathologies. Many of the proteins with important function in HDL are in low abundance (<1% of total proteins), which makes their detection challenging. Quantitative proteomics allows detecting proteins with high precision and robustness in complex matrix. However, quantitative proteomics is still poorly explored in the context of HDL. In this sense, in the second chapter of this thesis, the analytical performance of two quantitative methodologies was carefully investigated. These methods achieved adequate linearity and high precision using labeled peptides in a pool HDL, in addition to comparable ability to differentiate proteins from HDL subclasses of healthy subjects. Another bottleneck that waits for a solution in proteomics is the lack of standardization in data processing and analysis after mass spectrometry acquisition. In addition, interest in the cardioprotective properties of omega-3 is growing, but little is known about its effects on the HDL proteome. Thus, in the third chapter of this thesis, we compared five protein quantification strategies using Skyline and MaxDIA software platforms in order to investigate the HDL proteome from mice submitted to a high-fat diet supplemented or not with omega-3. MaxDIA with label-free quantification (MaxLFQ) achieved high precision to show that polyunsaturated fatty acids remodel the HDL proteome to a less inflammatory profile. Therefore, the two studies presented in this thesis begin to open new paths for a deeper and more reliable understanding of HDL, both at the level of protein quantification by mass spectrometry and after data acquisition

A inversa relação entre HDL-C (do inglês, high-density lipoprotein cholesterol) e doenças cardiovasculares é bem estabelecida. No entanto, é consenso que o conteúdo de colesterol presente na HDL não captura sua complexidade, e outras métricas precisam ser exploradas. A HDL é uma partícula heterogênea, enriquecida em proteínas, com funções que vão além do metabolismo de lipídeos. Dessa forma, seu conteúdo proteico parece ser mais atrativo para exprimir seu comportamento frente às patologias. Muitas das proteínas com função importante estão em baixa abundância (<1% do total de proteínas), o que torna a detecção desafiadora. Métodos quantitativos de proteômica permitem detectar proteínas com alta precisão e robustez em matrizes complexas. No entanto, a proteômica quantitativa ainda é pouco explorada no contexto da HDL. Nesse sentido, no segundo capítulo dessa tese, a performance analítica de dois métodos quantitativos foi criteriosamente investigada, os quais alcançaram adequada linearidade e alta precisão usando peptídeos marcados em um pool de HDL, além de comparável habilidade em diferenciar as proteínas das subclasses da HDL de indivíduos saudáveis. Outro gargalo que aguarda por solução em proteômica é a falta de padronização no processamento e análise de dados após a aquisição por espectrometria de massas. Além disso, é crescente o interesse das propriedades cardioprotetivas do ômega-3, porém pouco se conhece sobre seus efeitos no proteoma da HDL. Então, no terceiro capítulo dessa tese, comparamos cinco estratégias de quantificação de proteínas utilizando os softwares Skyline e MaxDIA com o intuito de comparar o proteoma da HDL de camundongos submetidos a uma dieta hiperlipídica suplementados ou não com ômega-3. MaxDIA com quantificação label-free (MaxLFQ) apresentou alta precisão para mostrar que o ômega-3 remodela o proteoma da HDL para um perfil menos inflamatório. Portanto, os dois estudos apresentados nessa tesa começam a abrir novos caminhos para o entendimento mais profundo e confiável da HDL tanto por meio da quantificação das proteínas por espectrometria de massas quanto após à aquisição dos dados

Determinação do valor nutricional do cardápio para o almoço de uma UAN e verificação de sua adequação ao programa de alimentação do trabalhador / Determination of the nutritional value of the lunch menu of a UAN and verification of its adequacy to the worker's feeding program

Uma Unidade de Alimentação e Nutrição (UAN) tem o objetivo de fornecer refeições equilibradas nutricionalmente e com qualidade higienicossanitária adequada. O Programa de Alimentação ao Trabalhador tem como objetivo melhorar a alimentação dos trabalhadores. O presente trabalho teve como objetivo analisar se o valor energético, valor de gordura saturada, fibras e sódio do cardápio do almoço de uma Unidade de Alimentação e Nutrição, seguem os valores preconizados pelo Programa de Alimentação do Trabalhador (PAT). Foram analisados 5 cardápios, do turno do almoço, de uma UAN terceirizada que presta serviço a uma empresa na cidade de Estrela, Rio Grande do Sul. Após foram comparados os valores encontrados de calorias, gordura saturada, fibras e sódio com os valores recomendados pelo PAT. Pode-se verificar que os valores de calorias, gordura saturada, fibras e sódio analisados não estavam de acordo com os valores preconizados pelo PAT.

A Feeding and Nutrition Unit (FNU) has the purpose to provide nutritionally balanced meals and with hygienic-sanitary quality. The Worker Feeding Program (WFP) has the purpose to improve the workers nourishment. The aim of the present work was to analyze if the caloric energy content, saturated fat, fiber and sodium of the lunch menu in a Feeding and Nutrition Unit are in accordance with the values recommended by the Worker Feeding Program. Five meals were analyzed, of lunch shift, from an outsourced FNU that provides service to a company in the city of Estrela, Rio Grande do Sul. After the values of calories, saturated fat, fibers and sodium were found, they were compared with the ones recommended by WFP. It was observed that the analyzed value of calories, saturated fat, fibers and sodium were not in accordance with the values established by WFP.

Efeito dos ácidos graxos na Síndrome Metabólica: uma revisão de literatura / Effects of fatty acids on the Metabolic Syndrome: a literature review

Changes in the diet pattern have been considered a major cause of overweight rate increase and Metabolic Syndrome (MS) in the world. A diet with high energy density can contribute to fat accumulation in metabolic active tissues and increase of proinflammatory adipokines, favoring the inflammatory condition of this syndrome. However, not all types of high fat diet are malefic to the body. The objective of this study was to conduct a literature review on the effect of fatty acids on the Metabolic Syndrome and on the important relationship between diet, obesity, MS and cardiovascular disease. It was possible to observe that a diet rich in saturated fat is associated with overweight, non-alcoholic fatty liver disease, and increased levels of cholesterol, leptin, insulin and glucose. It was also possible to observe that increased levels of saturated fatty acids and decreased levels of polyunsaturated fatty acids are associated with metabolic syndrome. Supplementation with ?-3 was effective in reducing the effects of saturated fatty acids, such as the serum levels of triglycerides, total cholesterol, LDL-c, decreasing blood pressure, and increasing the serum levels of HDL-c. After further studies confirm the safety of use and the ideal dose of ?-3 to prevent and treat MS, the supplementation should be associated with a diet that is balanced, low in saturated fat and rich in vitamins, as well as with a change in lifestyle.

Los cambios en los hábitos alimentícios han sido considerados como una de las causas más importantes del aumento mundial del sobrepeso y, por lo tanto, del Síndrome Metabólico (SM). Una dieta con alta densidad energética puede contribuir a la acumulación de grasa en los tejidos metabólicamente activos y al aumento de adipoquinas proinflamatorias, favoreciendo, así, el cuadro inflamatorio de este síndrome. Sin embargo, no todos los tipos de dietas hiperlipídicas son perjudiciales para el organismo. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue revisar en la literatura los efectos de los ácidos grasos en el SM y la importante relación entre dieta, obesidad, síndrome metabólico y enfermedad cardiovascular. Se observó que una dieta rica en grasas saturadas se asocia con el exceso de peso, hígado graso, elevación de los niveles séricos de colesterol, leptina, insulina y glucosa, puesto que el alto consumo de grasas saturadas y la disminución de los niveles de ácidos grasos poliinsaturados se correlacionan con el Síndrome Metabólico. La ingesta de suplementos de ácidos grasos poliinsaturados ha demostrado su eficacia a la hora de mitigar los efectos de la dieta alta en grasas, además de reducir los triglicéridos, el colesterol total, LDL-c, la presión arterial y mejorar los niveles de HLD-c. Después de que estudios posteriores confirmen la seguridad del uso y la dosis ideal del Omega 3 para la prevención y el tratamiento del Síndrome Metabólico, se hace necesario que su uso sea associado con una dieta balanceada, baja en grasas saturadas, rica en vitaminas, e incentivar al cambio en el estilo de vida.

As mudanças nos padrões alimentares têm sido consideradas como uma das principais causas do aumento mundial do excesso de peso e, consequentemente, da Síndrome Metabólica (SM). Uma dieta com alta densidade energética pode contribuir para acúmulo de gordura em tecidosmetabolicamente ativos e aumento de adipocinas pró-inflamatórias, favorecendo o quadro inflamatório desta Síndrome. Porém, nem todos ostipos de dietas hiperlipídicas são maléficos para o organismo. Assim, o presente estudo teve como objetivo revisar na literatura os efeitos dos ácidos graxos na SM e a importante relação entre dieta, obesidade, SM e doenças cardiovasculares. Observou-se que a alimentação rica em gordura saturada está relacionada com excesso de peso, esteatose hepática, elevação dos níveis séricos de colesterol, leptina, insulina e glicose, sendo que a elevação do consumo de gordura saturada ea diminuição de ácidos graxos poli-insaturados estão correlacionadas com a presença da Síndrome Metabólica. A suplementação de ácidograxo poli-insaturado mostrou-se eficaz para amenizar os efeitos da dieta hiperlipídica, além de diminuir triglicérides, colesterol total, LDL-c e pressão arterial, e melhorar os níveis de HLD-c. Após estudos posteriores confirmarem a segurança e a dose da utilização do ômega 3 para prevenção e tratamento da Síndrome Metabólica, é necessário que esta utilização seja associada a uma dieta equilibrada, pobre em gordura saturada, rica em vitaminas e com um incentivo à mudança no estilo de vida.

Consumo de gordura saturada e excesso de peso em trabalhadores de uma indústria de Caxias do Sul, RS / Saturated fat consumption and overweight in workers of an industry of Caxias do Sul, RS

Considerando que o aumento da prevalência de excesso de peso, bem como o surgimento de outras doenças crônicas não transmissíveis, configuram um problema de saúde pública, uma Unidade de Alimentação e Nutrição (UAN) deve buscar adequação das refeições, além de promover educação nutricional. Este estudo foi desenvolvido com os funcionários de uma indústria de Caxias do Sul ­ RS, com objetivo de estimar a prevalência de sobrepeso e obesidade, sua associação com o consumo de gordura saturada proveniente do óleo utilizado para as preparações, na perspectiva de subsidiar estratégias que visam a qualidade da saúde do trabalhador. Através de uma avaliação antropométrica foram obtidas as variáveis de Índice de Massa Corporal (IMC) e Circunferência da Cintura. Também foi analisado o grau de saturação do óleo utilizado na preparação das refeições. O excesso de peso foi observado na maior parte dos trabalhadores (49,3%), já para a obesidade abdominal verificou-se um percentual de 31,3%. A análise do grau de saturação do óleo mostrou valores elevados (5,5%), impróprios para a utilização, contribuindo desta forma para o consumo indireto de gordura saturada e como consequência o sobrepeso nesta população.

Considering that the increasing prevalence of overweight, as well as the appearance of other not transmissible chronic disease, configure a public health problem, a Food and Nutrition Unit (FNU) should seek to appropriate meals, as well as promoting nutrition education. This study was developed with employees of an industry from Caxias do Sul - RS with the objective of estimate the prevalence of overweight and obesity association with the consumption of saturated fat from the oil used for preparations in the perspective of developing strategies aimed at the quality of health worker. Through an anthropometric evaluation variables were obtained from Mass Index (BMI) and waist circumference. Also examined was the degree of saturation of the oil used in the preparation of meals. The excess of weight was observed in most workers (49.3%), while for abdominal obesity there was a percentage of 31.3%. The analysis of the degree of oil saturation showed high values (5.5%), unfit for use, thus contributing to the indirect consumption of saturated fat and overweight as a consequence this population.

Efeito da dieta rica em colesterol e gordura saturada sobre o metabolismo da lipoproteína de alta densidade (HDL) em hamsters / Effects of the rich diet in cholesterol and saturated fat in metabolism of the high-density lipoprotein (HDL) in hamsters

A lipoproteína de alta densidade (HDL) tem várias ações protetoras contra o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, como remover o excesso de colesterol dos tecidos periféricos. No entanto, outros aspectos do metabolismo da HDL, como o transporte de colesterol das outras classes de lipoproteínas para a HDL devem ser avaliados para verificar a sua ação protetora. Sendo assim, nosso objetivo foi verificar, em hamsters, se a dieta hiperlipídica altera fatores relacionados ao metabolismo da HDL, tais como a composição da fração HDL e a transferência simultânea de lípides para a HDL. Trinta e nove hamsters Golden Syrian adultos machos receberam uma dieta hiperlipídica contendo 0,5% colesterol e 10% de óleo de coco (n=20, grupo dieta hiperlipídica) ou uma ração comercial usual (n=19, grupo controle) por 15 semanas. Os animais foram sacrificados e amostras de sangue foram coletadas para determinação do perfil lipídico, atividade da paroxonase 1 (PON1), da proteína de transferência de éster de colesterol (CETP) e da proteína de transferência de fosfolípides (PLTP), bem como a composição em lipídes da fração HDL. A transferência simultânea de colesterol livre (CL), éster de colesterol (EC), triglicérides (TG) e fosfolípides (FL) é baseada na troca de lípides ocorrida entre uma nanoemulsão lipídica artificial, marcada radioativamente com 14C-CL e 3H-TG ou 14C-FL e 3H-EC, e a HDL. Após precipitação química da nanoemulsão e das demais lipoproteínas, a capacidade da HDL em receber lípides foi quantificada pela medida da radioatividade presente na HDL. Além disso, a aorta e o fígado dos hamsters foram coletados para a determinação da composição em lípides e para análise histológica. Em relação ao perfil lipídico o colesterol total, HDL-C, n-HDL-C, FL, CL e EC foram maiores no grupo dieta hiperlipídica comparado ao grupo controle, já a concentração de TG não diferiu entre os grupos. A concentração de CL e EC da fração HDL foram maior no grupo dieta hiperlipídica. ...

High density lipoprotein (HDL) is known to protect against cardiovascular disease by removing the excess of cholesterol from peripheral tissues. However, other aspects of the HDL metabolism, as the transport of cholesterol of the other classes of lipoproteínas for the HDL should be sought to evaluate its protective action. Here, we tested the hypothesis whether a hyperlipidemic diet, in hamsters, alters the composition of the HDL fraction and ability of HDL to simultaneously receive lipids. Thirty-nine adult male Golden Syrian hamsters were fed hyperlipidemic diet containing 0.5% cholesterol and 10% coconut oil (n=20, hyperlipidemic diet group) or a regular chow diet (n=19, control group) for 15 wk. Then the animals were sacrificed and blood samples were collected for determination of plasma lipids, paraoxonase 1 (PON1), cholesteryl ester transfer protein (CETP) and phospholipid transfer protein (PLTP) activities, and lipids composition of the HDL fraction. Simultaneous transfer of phospholipids (PL), free cholesterol (FC), cholesteryl esters (CE) and triglycerides (TG) from an artificial lipidic nanoemulsion to HDL was performed in an in vitro assay, in which a nanoemulsion doubled labeled with either 14C-FC and 3H-TG or 14C-PL and 3H-CE was incubated with plasma and the radioactivity was counted in the HDL fraction after chemical precipitation. The aorta and the liver of the hamsters were collected for determination of the lipids composition and histological analysis. Plasma total cholesterol, HDL-C, n-HDL-C, CE, FC and PL were greater in the hyperlipidemic diet group than in the control group. However, TG levels were similar between the groups. Compared with the control group, the hyperlipidemic diet group had higher FC and CE in the HDL plasma fraction. Also, the transfer rates of 14C-FC, 3H-TG, 14C-PL and 3H-CE, CETP and PLTP were greater in the hyperlipidemic diet group compared with control group. PON1 activity was equal in both groups. ...