Biomarcadores do estresse oxidativo e determinantes da síndrome metabólica em adultos jovens saudáveis

Abstract

Os biomarcadores oxidativos desempenham importante papel na gênese de processos relacionados à síndrome metabólica. O estudo se propôs a investigar, em indivíduos jovens e saudáveis, os biomarcadores do estresse oxidativo: concentrações plasmáticas de lipoproteína de baixa densidade oxidada (LDLox), capacidade antioxidante total do plasma (CAT) e atividade eritrocitária da glutationa peroxidase (GPx) e suas possíveis associações com os parâmetros antropométricos, de composição corporal, clínicos, bioquímicos e dietéticos, relacionados à síndrome metabólica. O presente estudo avaliou 160 indivíduos jovens e saudáveis, com idade entre 18 e 35 anos. Os parâmetros antropométricos e de composição corporal foram aferidos mediante técnicas previamente padronizadas e descritas na literatura. Utilizou-se esfigmomanômetro mecânico de coluna de mercúrio para a aferição da pressão arterial. Após jejum de 12 horas, mediante punção venosa, foram coletadas amostras de sangue para proceder às análises dos parâmetros bioquímicos e biomarcadores do estresse oxidativo. As amostras (soro, plasma e eritrócitos) foram acondicionadas a -80°C até o momento do ensaio. As concentrações séricas de glicose, colesterol total, lipoproteína de alta densidade (HDL-c), triacilgliceróis, ácido úrico e ceruloplasmina foram analisadas por ensaios colorimétricos ou turbidimétricos. As concentrações plasmáticas de insulina e LDLox foram analisadas por ensaio imunoenzimático (ELISA), a CAT do plasma por ensaio colorimétrico e a atividade eritrocitária da GPx por ensaio de cinética enzimática. As concentrações de selênio, cobre e zinco foram aferidas em amostras de unhas, mediante espectrofotometria de absorção atômica. A ingestão dietética diária foi avaliada mediante aplicação de registro alimentar de 72 horas, referente a três dias não consecutivos. As comparações entre grupos, categorizados pela mediana da distribuição dos biomarcadores do estresse oxidativo, foram feitas mediante os testes de Mann-Whitney-U ou Student-t, de acordo com a distribuição das variáveis. Foi utilizada a correlação de Spearman para rastrear a associação entre os biomarcadores do estresse oxidativo e as demais variáveis estudadas. Modelos de regressão linear foram utilizados para identificar os fatores preditivos dos biomarcadores oxidativos. A análise de regressão logística foi realizada para a associação dos componentes da síndrome metabólica com as concentrações plasmáticas da LDLox. Os resultados foram apresentados como média ± DP. O intervalo de confiança de 95% foi utilizado para descrever os valores do coeficiente de regressão linear (&#946;) e o de regressão logística, odds ratio (OR). Foi considerado o nível de significância estatística de P<0,05. Em indivíduos saudáveis e normolipidêmicos, as frações lipídicas (CT, LDL-c e CT/HDL-c), os níveis séricos de ácido úrico e a atividade eritrocitária da GPx tiveram efeitos predititivos positivos sobre as concentrações da LDLox. O melhor estado nutricional de selênio, marcado pela concentração deste mineral nas unhas, esteve associado à diminuição da concentração plasmática da LDLox. Os indivíduos que se posicionaram no maior quartil (&#8805; 91,81 U/L) da distribuição dos níveis circulantes da LDLox, quando comparados àqueles no menor quartil (<52,62 U/L), demonstraram aumento de 240% (OR = 3,40; IC 95% = 1,15 a 9,96; P = 0,03) nas chances de apresentar concentrações séricas aumentadas de triacilgliceróis. Indivíduos com maiores níveis circulantes de LDLox (> 69,36 U/L) demonstraram maiores valores de índice de massa corporal. O percentual de gordura troncular (r = 0,16; P = 0,043), a ingestão dietética diária de colesterol (r = 0,17; P = 0,045), a concentração sérica de triacilgliceróis (r = 0,13; P = 0,013), os níveis de pressão arterial sistólica (r = 0,17; P = 0,027) e a concentração de cobre nas unhas (r = -0,17; P=0,046) se correlacionaram significativamente às concentrações da LDLox. O nível de ingestão calórica foi o primeiro fator a atuar na modulação da CAT do plasma, antes mesmo de se estabelecer desvios antropométricos ou metabólicos, sendo a ingestão diária de calorias (kcal/kg de peso) e carboidrato (g/kg de peso), preditores negativos da CAT do plasma. Indivíduos cujos valores da CAT do plasma estavam acima da mediana (> 1,60 mM) demonstraram maiores níveis séricos de LDL-c, maior relação colesterol total/fração HDL-c e maior concentração de selênio nas unhas. Condições oxidantes tais como, a concentração plasmática de LDLox e o % gordura troncular, tiveram efeito preditivo sobre o aumento da atividade eritrocitária da GPx. Indivíduos com maior atividade enzimática da GPx (> 522,63 nmol/[ml/min]) demonstraram maiores valores de idade, ingestão diária de vitamina C e por outro lado, menores concentrações dos minerais selênio e cobre nas unhas. A dosagem de selênio nas unhas, apesar de ser uma alternativa interessante para a avaliação do estado nutricional deste mineral, não foi capaz de refletir o aumento da atividade eritrocitária da GPx. Mesmo em indivíduos jovens e saudáveis, biomardores do estresse oxidativo; concentrações plasmáticas da LDLox, CAT do plasma e atividade eritrocitária GPx, já se mostraram associados a determinantes da síndrome metabólica.

Oxidative stress, assessed by its biomarkers, has been suggested as an event directly associated with metabolic syndrome. In this context, it is important to better understanding the mechanisms involved in the etiology of this association. The purpose of this study was to evaluate, in healthy young adults, the potential associations between oxidative biomarkers, oxidized low density lipoprotein (oxLDL), total antioxidant capacity of plasma (TAC), erythrocytes glutathione peroxidase activity (GPx) and several anthropometric, body composition, clinical, biochemical and dietary intake data linked with metabolic syndrome. This study evaluated 160 young healthy individuals, aged between 18 and 35. Anthropometric and body composition measurements were carried out following standardized protocols. Systolic and diastolic blood pressures were measured by a mercury sphygmomanometer. Blood samples were draw by vein puncture after a 12-hour overnight fast. All samples (plasma, serum and erythrocytes) were immediately stored at -80°C until assay. Serum glucose, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol (HDL-c), triacylglycerols, uric acid and ceruloplasmin concentrations, were assessed by an automated colorimetric or turbidmetric assay, with specific commercially available kits. Plasma oxLDL and insulin concentrations were measured by an ELISA assay kit as described by the supplier. TAC was measured by a colorimetric assay kit and GPx activity by a kinetic enzimatic assay kit, as described by the supplier. Selenium, copper and zinc nail concentrations were measured by atomic absorption spectrophotometry. A 72-h food record (3 no-consecutive days) was used to collect information about daily caloric and nutrient intake. The Kolmogorov-Smirnov normality test was used to determine variable distribution. Accordingly, the parametric Student t test or nonparametric Mann-Whitney U test was performed to detect differences between groups categorized by the median of oxidative stress biomarkers. The Spearman correlation coefficients were used to screen the statistical associations between oxidative biomarkers and interest variables. Linear regression model was fitted to identify the predictors of oxidative biomarkers. The odds ratio was determined considering the first quartile of oxLDL distribution as reference. Results are presented as mean ± SD (standard deviation). Confidence intervals (95% CIs) were used to describe linear regression coefficient &#946;) and logistic regression odds ratio (OR) values, P < 0.05 was considered statistically significant. Statistical analyses were performed by using SAS system version 8.0 for Windows. Linear regression analysis showed, total cholesterol, triacylglicerol, total cholesterol-to-HDL-c ratio,uric acid and GPx activity were positive predictors of oxLDL circulating levels. OxLDL concentration was negatively predicted by nail selenium concentration. Subjects who are in the highest quartile of circulating oxLDL (&#8805; 91.81 U/L) had increased chance of 240% (OR = 3.40; IC 95% = 1.15 to 9.96; P = 0.03) for present high levels of triacylglycerol when compared with those in the lowest quartile (< 52.62 U/L). Moreover, subjects with high circulating levels of oxLDL (> 69.36 U/L) demonstrated high values of body mass index. In addition, the following statistical correlations with oxLDL concentrations were detected: trunk fat (r = 0.16; P = 0.043), cholesterol intake (r = 0.17; P = 0.045), serum triacylglicerol (r = 0.13; P = 0.013), systolic blood pressure (r = 0.17; P = 0.027) and nail copper concentrations (r = -0.17; P = 0.046). Linear regression analysis showed that daily caloric (kcal/kg of body weight) and carbohydrate (g/kg of body weight) intake exerted negative predictive effect on TAC values. In individuals who presented a higher TAC (> 1.60 mM), the serum LDL-c, cholesterol-to-HDL-c ratio and nail selenium concentrations were significantly higher. By linear regression analysis, the GPx activity was positively predicted by oxidative conditions suchs as trunk fat and circulating levels of oxLDL. Subjects with high GPx activity (> 522.63 nmol/[ml/min]) demonstrated high values of age, daily intake of vitamin C and and moreover, low nail selenium and copper concentrations. Oxidative biomarkers such as oxLDL, TAC of plasma and erythrocytes GPx activity were related with several anthropometric, body composition, clinical, biochemical and dietary intake measurements linked to metabolic syndrome. This findings support a relevant role of these biomarkers as remarkable tools in assessing the impact of oxidative damage on the development of metabolic syndrome.