Les indicateurs de qualité des services publics

Para encontrar os principais metabólitos relacionados à diferenciação entre sexos masculino e feminino em adolescentes foram construídos modelos OPLS-DA entre os grupos eutróficos masculino e feminino GE M x GE F (figura 10) e entre os grupos com sobrepeso e obesidade masculino e feminino SOB M e SOB F (figura 19). Os principais metabólitos responsáveis pelas segregações entre grupos podem ser observados tanto na escala VIP (figura 11), quanto no gráfico S-Plot (Figura 12).

O conjunto de metabólitos que foram mais importantes na segregação dos grupos GE M e GE F estão na tabela 2, sendo eles: 2 – oxoisocaproato, betaina, ornitina, fenilalanina, colina, glutamato, glicolato, guanidoacetato, succinato. Entre esses, alguns tiveram um destaque maior, sendo eles: colina e glutamato com maior concentração entre os meninos, já o

guanidoacetato e succinato apresentaram maiores concentrações em meninas. Com o auxílio da base de dados Human Metabolome Database (HMDB) e outros artigos, foi realizada uma busca para tentar entender um pouco melhor o que são esses metabólitos e quais suas principais funções no organismo:

• Colina: é considerada uma vitamina essencial encontrada no complexo B. Os seres humanos podem sintetizar em pequenas quantidades, por isso precisam ser ingeridas através da alimentação, principalmente ovos, fígado e castanhas. A colina pode ser encontrada no grupo dos fosfolipídeos, na forma de fosfatidilcolina e esfingomielina, abundantes na membrana celular. Fisiologicamente, é um metabólito necessário na integridade estrutural e sinalização de membranas celulares, neurotransmissão colinérgica (síntese de acetilcolina) e várias funções através da oxidação em betaina, que é fonte de metil para muitas reações no organismo (WISHART et al., 2013).

• Glutamato: um dos aminoácidos responsáveis pela síntese proteica, sendo encontrado em todas as partes do corpo. Produto da transaminação do α-cetoglutarato, e pode ser transformado em metabólitos como piruvato e oxaloacetato. No cérebro tem papel fundamental, sendo o neurotransmissor mais abundante e utilizado para sinalização celular, através das vias excitatórias de transmissão de informação, fazendo 90% das conexões sinápticas. Por conta desse papel na plasticidade sináptica, o glutamato é envolvido nas funções cognitivas, como memória e aprendizado (ZHOU; DANBOLT, 2014).

• Guanidoacetato: é um metabólito do ciclo da uréia e das vias metabólicas de muitos aminoácidos como glicina, serina, treonina, arginina e prolina. É um precursor da creatina, substrato essencial para o metabolismo energético do músculo. Pode ser sintetizado através da catalisação da glicina ou arginina ou ingerido na alimentação. Tem sido bastante estudada por apresentar interessantes resultados inclusive como suplementação para performance esportiva (OSTOJIC, 2016).

• Succinato: é um ácido dicarboxílico, metabólito intermediário do ciclo do ácido cítrico. A enzima succinato desidrogenase (SDH) tem papel importante na função mitocondrial da cadeia transportadora de elétrons. Mutações nos genes que codificam as subunidades da SDH estão associados a quadros de doenças clínicas. Atualmente tem sido explorado como um metabólito importante na oncologia (WISHART et al., 2013).

A partir disso foram realizadas análises das vias metabólicas (Pathway Analysis), para encontrar as vias às quais esses metabólitos pertencem (figuras 22 e 23). Os números representam as vias que obtiveram valor de p < 0,05. Já na tabela 6 estão os nomes das vias metabólicas apresentados na figura 22 e 23, e quais dos metabólitos principais estão envolvidos nessas vias. Na figura 22 temos a via número 1, do metabolismo da fenilalanina, onde a fenilalanina e o succinato são os metabólitos presentes. O succinato possui grande perturbação na amostra, por isso a coloração vermelha e a localização no topo do gráfico. Porém ele não possui grande impacto dentro dessa via, como podemos observar sua localização em relação ao eixo x. Já a via 9 – metabolismo da glutamina e glutamato possui o glutamato como metabólito principal. Ele possui um grande impacto dentro dessa via, porém não possui grande perturbação dentro de nossas amostras, por isso a coloração amarela.

Figura 22. Análise topológica de vias metabólicas. A figura representa as principais vias relacionadas

aos metabólitos dos grupos eutróficos GE M x GE F. O eixo y representa a análise de enriquecimento dos metabólitos e o eixo x o impacto das vias. As cores demonstram o nível de significância dos metabólitos nas vias, sendo a amarelo menor até vermelho sendo a maior. A numeração corresponde às vias, descritas na tabela 6.

Figura 23. Análise topológica de vias metabólicas. A figura representa as principais vias relacionadas

aos metabólitos dos grupos sobrepeso/obeso SOB M e SOB F. O eixo y representa a análise de enriquecimento dos metabólitos e o eixo x o impacto das vias. As cores demonstram o nível de significância dos metabólitos nas vias, sendo a amarelo menor até vermelho sendo a maior. A numeração corresponde às vias, descritas na tabela 6.

Tabela 6. Principais Vias metabólicas representados nas Figuras 22 e 23

Número Vias Metabólicas Metabólitos

1 Metabolismo da Fenilalanina Fenilalanina e Succinato

2 Metabolismo do Butanoato Succinato

3 Ciclo do Ácido Cítrico Succinato

4 Metabolismo de Glicerofosfolipídeos Colina

5 Metabolismo da Glicina, Serina e Treonina Guanidoacetato, Colina e Betaina 6 Metabolismo da Arginina e Prolina Guanidoacetato e Ornitina 7 Degradação de Valina, Leucina e Isoleucina 2-Oxoisocaproato 8 Biossíntese de Valina, Leucina e Isoleucina 2-Oxoisocaproato 9 Metabolismo de Glutamina e Glutamato Glutamato

10 Metabolismo dos Glicerolipídeos Glicerol

Nos grupos SOB M x SOB F os metabólitos principais foram: ornitina, succinato, glicerol, carnitina, trimetilamina e leucina. Entre esses, os que apresentaram maiores diferenças

entre grupos foram: glicerol com maior concentração em meninas e leucina em meninos. Na figura 23, a via número 10 – metabolismo dos glicerolipídeos apresenta uma combinação ótima das duas análises, estando presente nessa via metabólica e tendo grande impacto. O metabolismo de glicerolipídeos é uma via que descreve o anabolismo e catabolismo de glicerolipídeos, como o diacilglicerol (DAG), triacilglicerol (TAG), ácidos fosfatídicos, ácidos lisofosfatídicos e glicolipídeos (PRENTKI; MADIRAJU, 2008). Entre os principais metabólitos estão:

• Glicerol: esse metabólito é um precursor na síntese de triacilgliceróis e fosfolipídeos no fígado e tecido adiposo. Quando o organismo utiliza os estoques de tecido adiposo armazenado como fonte de energia, ocorre a hidrólise do triacilglicerol, liberando glicerol e ácido graxo na corrente sanguínea (LANGIN, 2006).

O glicerol foi o metabólito mais importante na segregação entre os grupos obesos observado nas figuras 20 e 21, sendo maior no sexo feminino. Os hormônios do crescimento (GH) estimulam a lipólise, sendo maior em meninos por conta dos hormônios como a testosterona, em relação ao estradiol. Ao ocorrer a lipólise, o glicerol é liberado na corrente sanguínea para ir até o fígado e ser transformado em glicose, se necessário energia, ou também pode participar da glicólise (RODRÍGUEZ et al., 2004). Porém, meninas possuem uma concentração mais elevada em comparação aos meninos (tabela 5), isso deve-se ao fato de que nesse período de adolescência e puberdade, meninas possuem uma porcentagem de tecido adiposo maior do que meninos, levando à maior concentração de glicerol circulante.

A obesidade promove um aumento da lipólise basal por conta de uma diminuição da sensibilidade dos adipócitos à sinalização da insulina, a qual possui efeitos antilipolíticos, e podem contribuir para o aumento da lipólise basal desses adolescentes obesos (DUNCAN et al., 2007). No estudo de LUSTGARTEN et al. (2013) encontraram uma correlação inversa entre massa magra e massa gorda, mostrando que elevados percentuais de massa magra e reduzidos de massa gorda podem ser esperados para se ter baixas concentrações de glicerol no sangue. Isso explica o porquê meninas possuem maiores concentrações em relação aos meninos.

• Leucina: aminoácido de cadeia ramificada (BCAA), que está relacionada ao metabolismo energético e muscular. Ela estimula a secreção de insulina, que acaba estimulando a síntese proteica e inibe o catabolismo (WISHART et al., 2013). A leucina ativa a via mTOR (mammalian target of rapamycin kinase) que regula o crescimento celular.

O estudo de NEWBERN et al. (2014) também encontrou elevadas concentrações de leucina em meninos adolescentes obesos, em comparação com meninas. Nessa fase da adolescência, meninos possuem mais massa magra do que meninas, consequentemente maior síntese de proteínas e maior concentração de leucina. Porém um estudo de MCCORMACK et al. (2013) trouxe que elevados níveis de BCAAs na corrente sanguínea estão associados à obesidade e resistência à insulina em crianças e adolescentes. Os autores levantam a hipótese de que adolescentes obesos possuem maiores níveis de BCAAs circulantes por conta da maior ingestão em sua dieta, levando à uma resistência à insulina. Essa resistência vai atingir os efeitos da insulina no organismo, como a supressão da proteólise, levando a um aumento da quebra do músculo e liberando os BCAAs na corrente sanguínea.

Essas informações fazem um alerta ao uso de suplementações desse metabólito, a qual é bastante utilizado aliado ao exercício físico e ao esporte. O exercício físico promove uma oxidação BCAAs, diminuindo os níveis circulantes, sendo utilizados durante o exercício (SHIMOMURA et al., 2004). Caso não haja exercício físico incorporado, o aumento da leucina circulante pode trazer efeitos maléficos ao organismo, com o aumento da resistência à insulina.

Alguns outros estudos utilizaram a metabolômica para explorar diferenças no metaboloma de homens e mulheres. O estudo de KOCHHAR et al. (2006), também utilizaram RMN para uma análise entre homens e mulheres jovens (18 a 29 anos), e mais velhos (> 46 anos), porém a amostra biológica analisada foi a urina. O metabólito colina foi encontrado com maiores concentrações no sexo feminino, apresentando resultado diferente desse estudo, onde os adolescentes do sexo masculino apresentaram maiores níveis plasmáticos de colina. O estudo de DUNN et al. (2015), realizaram uma análise com o plasma de 3000 sujeitos do Reino Unido, por meio da técnica de espectrometria de massas. Não é possível fazer uma comparação entre os resultados, pois a faixa etária foi muito variada, sendo considerado apenas < 40 anos. Por conta disso, os metabólitos encontrados como significativamente diferentes.

Outro estudo com esse mesmo tema foi o de KRUMSIEK et al. (2015) que analisou o sangue de 1756 pessoas na Alemanha de um estudo de coorte. Novamente os metabólitos apresentados no estudo foram diferentes dos encontrados, porém a média de idade dos sujeitos foi de 60 anos e o IMC 27, sendo uma população totalmente diferente dos adolescentes. No trabalho de JOVE et al. (2016) foi realizado uma análise do metaboloma de diferentes faixas etárias de uma população, para mostrar a diferença durante o processo de envelhecimento. Porém a faixa etária mais jovem é de 30 a 50 anos, apresentando metabólitos diferentes dos encontrados em nosso estudo.