Ferramentas ômicas e nutrição: identificação de biomarcadores em dietas hiperlipídicas, suplementação com xarope de yacon e relação do gene fto e diabetes mellitus 2. - Bezerra, Ana Paula Moreira (2025)
Uma alimentação inadequada tem impactos negativos na saúde, no ambiente alimentar e na economia. O aumento global no consumo de vegetais e frutas tem sido observados com estudos validando seus benefícios na redução de doenças crônicas não transmissíveis (DCNT), quando inseridos em uma alimentação saudavel e diversificada. O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma DCNT, de imapcto na saúde pública mundial com tendência de aumento da prevalência, prevendo-se 783 milhões da população mundial com DM2 em 2045.Sabe-se que o gene fat mass and obesity associated gene (FTO), é um gene amplamente associado ao aumento do IMC e a maior ingestão de energia, podendo aumentar o risco para DM2, independente do índice de massa corporal (IMC) do indivíduo. A pesquisa contemporânea em nutrição e saúde visa otimizar a prevenção, retardo ou redução da severidade de doenças crônicas não transmissiveis.O uso de ferramentas õmicas como metabolômica, oferecem a possibilidade da identificação de biomarcadores, compreensão dos mecanismos da doença, além de auxiliarem nas estratégias de tratamento mais eficazes.De outra forma, a análise in silico de redes de coexpressão têm contribuído para uma abordagem inovadora quando relacionam genes à patologia de interesse como diabetes mellitus tipo 2 (DM2. Neste estudo verificamos quais as interações deste gene com outros, dentro das redes de metilação em bancos de dados relacionados ao DM2. Assim, objetivo principal deste trabalho foi avaliar o uso da metabolômica e da bioinformática na geração de biomarcadores alimentres e identificação de genes relacionados a FTO e DM2. Para analisar o efeito da suplementação do xarope de yacon no perfil metabolômico de ratos em dieta hiperlipídica, usamos o modelo animal com ratos Wistar machos distribuídos em 4 grupos, da seguinte forma: grupo 1: dieta controle, grupo 2: ração hiperlidica HFD; grupo 3: HFD + 1% frutooligossacarídeos (FOS); grupo 4: HFD + 2% FOS. A variabilidade da composição plasmática foi investigada por 1RNMH juntamente com quimiometria. Na 10ª semana, os animais foram eutanasiados e coletado sangue. A amostra do grupo 4 apresentou diminuição de ácidos graxos, glicose e glicerol em comparação com o grupo 2. A presença de ácidos graxos de cadeia curta nas amostras do grupo 4 evidenciou a ação funcional do prebiótico, algo não observado no plasma do grupo 3. Além disso, constatou-se que uma dieta rica em gorduras (HFD) pode levar a uma glicólise disfuncional e a um metabolismo anaeróbico alterado, baseado no aumento do lactato. Outro achado foi a associação dos metabólitos glicerol, glutamato e glutamina como biomarcadores para hiperlipidemia. Devido a relação do FTO com o risco de desenvolvimento de DM2, este estudo verificou quais as relações/interações deste com outros genes, dentro das redes de redede metilação em bancos de dados relacionados ao diabetes tipo 2, que ainda não foram analisados por WGCNA, visando, deste modo, inferir quais os mecanismos dessas inter-relações. Nessa pesquisa in silico usamos dados biológicos de Homo Sapiens, do banco de dados EBI ArrayExpress (https://www.ebi.ac.uk/biostudies/arrayexpress/). Os arquivos de metilação foram encontrados usando os termos diabetes e FTO, que resultou em 4 estudos, onde apenas um, E-GEOD-64998 - Altered DNA methylation of glycolytic and lipogenic genes in liver from obese and type 2 diabetic patients (Kirchner et al., 2016), foi utilizado. Este estudo verificou o nível de metilação do tecido hepático de sete homens obesos e oito diabéticos obesos em comparação a sete homens eutróficos, que teve como resultado observado hipometilação em genes relacionados ao metabolismo da glicose e para produção de gráficos ggplot2 (Wickham, 2016). Por fim, utilizado a ferramenta DAVID Bioinformatics Resources 6.8 com todos os genes listados dentro do módulo, para verificar a associação gene-doença, e o resultado foi 424 genes fortemente correlacionados com o gene FTO e estão significativamente relacionados a doenças cardiovasculares e metabólicas, condições fortemente ligado ao DM2. Palavras-chave: smallanthus sonchifolius; sistemas biológicos; prebiótico; biomarcadores; metilação; fto.