Expressão de microRNA circulantes em mulheres com excesso de peso suplementadas com castanha-do-brasil / Expression of circulating microRNAs in overweight and obese women supplemented with Brazil nut

RESUMO

O aumento excessivo de peso corporal acompanhado do acúmulo de gordura visceral eleva o risco de morbidade por hipertensão, diabetes mellitus tipo 2 e doença cardiovascular (DCV). O estresse oxidativo e a inflamação desempenham papel etiológico nestas comorbidades. Neste contexto, os microRNA (miRNA) atuam na regulação pós-transcricional no intuito de manter a homeostase celular sob condições de estresse fisiológico. A expressão de miRNA pode ser modulada por nutrientes e compostos bioativos provenientes da alimentação, atuando sobre processos inflamatórios, reduzindo o risco e/ou atenuando a progressão das DCV. A castanha-do-brasil é a maior fonte alimentar de selênio, sendo considerada um alimento com potencial função antioxidante podendo ser utilizado em pacientes com elevado risco cardiovascular. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar a expressão de microRNA circulantes em mulheres com excesso de peso antes e após o consumo da castanha-do-brasil. Para isso, foram selecionadas 72 mulheres com excesso de peso que frequentam o serviço de endocrinologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP). As participantes foram distribuídas aleatoriamente em dois grupos grupo intervenção (grupo Brazil Nut - BN), que consumiu uma unidade de castanha-do-brasil durante 60 dias, e grupo controle (CO), que não recebeu intervenção durante o mesmo período. Ao início e ao final da intervenção foram realizadas avaliações antropométricas e coleta de sangue. Foram incluídas no estudo 54 participantes 29 do grupo BN e 25 do grupo CO. Nenhuma das variáveis antropométricas e bioquímicas apresentou variação significativa entre os grupos durante o período de intervenção. Conforme esperado, apenas o grupo BN apresentou um aumento significativo do selênio plasmático e eritrocitário durante o período de intervenção (> 200%; P<0,001). Foram avaliados 25 miRNA plasmáticos antes e após a intervenção. Dois miRNA (miR-454-3p e miR-584-5p) apresentaram aumento significativo (fold change maior que 2,2; P<0,05) após a ingestão de castanha-do-brasil. A análise dos seus possíveis alvos pelo software Ingenuity Pathway Analysis (IPA®, Qiagen) apontou que ambos estão relacionados com a via de ativação do VDR/RXR, podendo apresentar efeitos sobre a homeostase do cálcio, regulação do crescimento e função imune. O miR-454-3p apresentou, ainda, correlação positiva com a variação do selênio plasmático (r=0,432; P=0,005) e diversos miRNA apesentaram correlação significativa com parâmetros relacionados à síndrome metabólica e à resistência à insulina. Dessa forma, podemos concluir que o consumo da castanha-do-brasil por 60 dias é capaz de modular a expressão de miRNA circulantes em mulheres com excesso de peso, particularmente do miR-454-3p e do miR-584-5p, podendo estes serem utilizados como possíveis biomarcadores de ingestão e auxiliar, ainda, no entendimento dos mecanismos pelos quais o selênio exerce seu efeito na saúde dessa população

ABSTRACT

Excessive body weight gain accompanied by visceral fat accumulation raises the morbidity risk due to hypertension, type 2 diabetes mellitus and cardiovascular disease (CVD). Oxidative stress and inflammation play etiological role in these comorbidities. In this context, microRNAs (miRNAs) act in post-transcriptional regulation in order to maintain cellular homeostasis under physiological stress. MicroRNAs expression can be modulated by nutrients and bioactive compounds from the diet, acting on inflammatory processes, reducing the risk and/or attenuating the progression of CVD. Brazil nut is the major food source of selenium, being considered a food with potential antioxidant function to be used in patients with high cardiovascular risk. Thus, the present study aimed to evaluate the expression of circulating miRNAs in overweight and obese women before and after Brazil nuts intake. Thus, we selected 72 overweight and obese women recruited at Division of Endocrinology and Metabolism from the Clinical Hospital (School of Medicine, University of São Paulo, São Paulo, Brazil). Participants were randomly assigned to two groups intervention group (Brazil Nut - BN group), which consumed one Brazil nut for 60 days, and control group (CO), which received no intervention during the same period. At the baseline and at the end of the intervention were performed anthropometric assessments and blood collection. The study included 54 participants: 29 from the BN group and 25 from the CO group. None of the anthropometric and biochemical variables presented significant variation between the groups during the intervention period. As expected, only the BN group showed a significant increase in plasma and erythrocyte selenium during the intervention period (> 200%; P<0.001). We evaluated 25 circulating miRNAs before and after the intervention. Two miRNAs (miR-454-3p and miR-584-5p) presented a significant increase (fold change greater than 2.2; P <0.05) after Brazil nuts intake. The analysis of potential targets by the Ingenuity Pathway Analysis software (IPA®, Qiagen) indicated that both are related to the VDR/RXR activation pathway, and may have effects on calcium homeostasis, growth regulation and immune function. Furthermore, miR-454-3p presented a positive correlation with plasma selenium (r = 0.432, P = 0.005) and several miRNAs showed a significant correlation with parameters related to metabolic syndrome and insulin resistance. Thus, we conclude that Brazil nut inatke for 60 days is capable of modulating circulating miRNAs in overweight and obese women, particularly miR-454-3p and miR-584-5p, and these may be used as possible biomarkers of intake and help to understand the mechanisms by which selenium exerts its effect on health of this population