Dry blood spots como ferramenta de amostragem: aplicações em ensaios clínicos avaliando o metabolismo pós-prandial
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/112/112131/tde-19022025-153149/ |
Resumo: | Uma forma de se obter informações mais detalhadas a respeito do estado de saúde é observar as respostas a certos estímulos, que podem ser melhores indicadores do que parâmetros analisados na ausência de estímulo. A ingestão de uma refeição (execução de um desafio dietético) é um exemplo de um desafio metabólico que pode induzir tais perturbações, uma vez que no período pós-prandial observam-se alterações transientes do metabolismo intermediário para que o organismo possa acomodar as alterações na disponibilidade de substratos energéticos. Os dry blood spots (DBS) são uma alternativa pouco invasiva para coleta de sangue, que apresenta baixo custo, alta estabilidade da amostra mesmo à temperatura ambiente, favorecendo a execução de estudos clínicos e rotina hospitalar. Essa tese de doutorado foi desenvolvida buscando validar a utilização de DBS em estudos clínicos em que amostras de sangue foram coletadas durante um desafio dietético. Nesse trabalho, 3 estudos foram conduzidos: 1) o primeiro buscou avaliar o efeito da suplementação com D-limoneno, o principal monoterpeno encontrado em frutas cítricas, no metabolismo pós-prandial. Em modelos animais, esse composto induz alterações positivas no metabolismo de carboidratos e lipídios e, por isso, esperávamos encontrar efeitos benéficos no estudo clínico. 2) o segundo estudo teve como objetivo encontrar marcadores da desregulação da resposta glicêmica pós-prandial analisando as amostras de DBS coletadas durante um desafio dietético em uma plataforma de metabolômica não-dirigida baseada em cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. 3) finalmente, realizamos um estudo com a intenção de comparar alterações no lipidoma de amostras de plasma e DBS coletadas simultaneamente durante um desafio dietético. Ao todo, 100 pessoas participaram do estudo que invariavelmente envolveu a realização de um desafio dietético que consistiu na ingestão de uma refeição hiperlipídica e hiperglicídica e coleta de sangue capilar durante 2,5 horas após a ingestão da refeição. No caso do estudo com D-limoneno, houve um protocolo de suplementação com o monoterpeno por 2 semanas entre dois desafios dietéticos. Os resultados dos estudos indicam que a utilização de DBS como estratégia de coleta de amostras de sangue é viável em estudos que tenham como objetivo analisar o metabolismo pós-prandial, visto que alterações nas concentrações circulantes de metabólitos de diferentes classes químicas são detectáveis nessa matriz. Além disso, constatamos que a suplementação com 2 g de D-limoneno não induz alterações no metabolismo pós-prandial. Também demonstramos que metabólitos marcadores de resistência a insulina como aminoácidos de cadeia ramificada e derivados do metabolismo da glicose podem ser detectados em amostras de DBS coletadas de indivíduos com resposta glicêmica pós-prandial aumentada. Finalmente, demonstramos que amostras de DBS permitem observações similares das alterações no metabolismo de lipídios durante o período pós-prandial que amostras de plasma. Esses resultados reforçam a viabilidade da utilização dos DBS em estudos clínicos, como uma alternativa custo-efetiva à coleta de sangue venoso, abrindo novas perspectivas de utilização dessa estratégia amostral. Esse trabalho também traz novas evidências que contribuem para o entendimento da fisiologia do estado pós-prandial. |
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Dry blood spots como ferramenta de amostragem: aplicações em ensaios clínicos avaliando o metabolismo pós-prandialDry blood spots as a sampling tool: applications in clinical trials evaluating postprandial metabolismD-limoneneD-limonenoDesafio dietéticoDietary challengeDry blood spotsDry blood spotsLipid metabolismMetabolismo de lipídiosMonoterpenesMonoterpenosPós-prandialPostprandialUma forma de se obter informações mais detalhadas a respeito do estado de saúde é observar as respostas a certos estímulos, que podem ser melhores indicadores do que parâmetros analisados na ausência de estímulo. A ingestão de uma refeição (execução de um desafio dietético) é um exemplo de um desafio metabólico que pode induzir tais perturbações, uma vez que no período pós-prandial observam-se alterações transientes do metabolismo intermediário para que o organismo possa acomodar as alterações na disponibilidade de substratos energéticos. Os dry blood spots (DBS) são uma alternativa pouco invasiva para coleta de sangue, que apresenta baixo custo, alta estabilidade da amostra mesmo à temperatura ambiente, favorecendo a execução de estudos clínicos e rotina hospitalar. Essa tese de doutorado foi desenvolvida buscando validar a utilização de DBS em estudos clínicos em que amostras de sangue foram coletadas durante um desafio dietético. Nesse trabalho, 3 estudos foram conduzidos: 1) o primeiro buscou avaliar o efeito da suplementação com D-limoneno, o principal monoterpeno encontrado em frutas cítricas, no metabolismo pós-prandial. Em modelos animais, esse composto induz alterações positivas no metabolismo de carboidratos e lipídios e, por isso, esperávamos encontrar efeitos benéficos no estudo clínico. 2) o segundo estudo teve como objetivo encontrar marcadores da desregulação da resposta glicêmica pós-prandial analisando as amostras de DBS coletadas durante um desafio dietético em uma plataforma de metabolômica não-dirigida baseada em cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. 3) finalmente, realizamos um estudo com a intenção de comparar alterações no lipidoma de amostras de plasma e DBS coletadas simultaneamente durante um desafio dietético. Ao todo, 100 pessoas participaram do estudo que invariavelmente envolveu a realização de um desafio dietético que consistiu na ingestão de uma refeição hiperlipídica e hiperglicídica e coleta de sangue capilar durante 2,5 horas após a ingestão da refeição. No caso do estudo com D-limoneno, houve um protocolo de suplementação com o monoterpeno por 2 semanas entre dois desafios dietéticos. Os resultados dos estudos indicam que a utilização de DBS como estratégia de coleta de amostras de sangue é viável em estudos que tenham como objetivo analisar o metabolismo pós-prandial, visto que alterações nas concentrações circulantes de metabólitos de diferentes classes químicas são detectáveis nessa matriz. Além disso, constatamos que a suplementação com 2 g de D-limoneno não induz alterações no metabolismo pós-prandial. Também demonstramos que metabólitos marcadores de resistência a insulina como aminoácidos de cadeia ramificada e derivados do metabolismo da glicose podem ser detectados em amostras de DBS coletadas de indivíduos com resposta glicêmica pós-prandial aumentada. Finalmente, demonstramos que amostras de DBS permitem observações similares das alterações no metabolismo de lipídios durante o período pós-prandial que amostras de plasma. Esses resultados reforçam a viabilidade da utilização dos DBS em estudos clínicos, como uma alternativa custo-efetiva à coleta de sangue venoso, abrindo novas perspectivas de utilização dessa estratégia amostral. Esse trabalho também traz novas evidências que contribuem para o entendimento da fisiologia do estado pós-prandial.The observation of physiological responses to stimuli is one way of obtaining more detailed information about the health status of an individual. These responses are likely to be better indicators of metabolic health than parameters analyzed in the absence of stimuli. Eating a meal (performing a dietary challenge) is an example of a metabolic challenge that can induce such disturbances, since transient changes in intermediary metabolism are observed in the postprandial period so that the body can accommodate changes in the availability of energy substrates. Dry blood spots (DBS) are a minimally invasive alternative for blood sampling, which is low cost and offers high sample stability even at room temperature, favoring the execution of clinical studies and hospital routine. This doctoral thesis was developed seeking to validate the use of DBS in clinical studies in which blood samples were collected during a dietary challenge. In this work, 3 studies were conducted: 1) the first sought to evaluate the effect of supplementation with D-limonene, the main monoterpene found in citrus fruits, on postprandial metabolism. In animal models, this compound induces positive changes in carbohydrate and lipid metabolism, and therefore we expected to find beneficial effects in the clinical study. 2) the second study aimed to find markers of postprandial glycemic response dysregulation by analyzing DBS samples collected during a dietary challenge in a non-targeted metabolomics platform based on gas chromatography coupled with mass spectrometry. 3) finally, we conducted a study with the intention of comparing changes in the lipidome of plasma and DBS samples collected simultaneously during a dietary challenge. In total, 100 people participated in the study, which invariably involved a dietary challenge consisting of the ingestion of a high-fat and high-sugar meal and capillary blood sampling for 2.5 hours after ingestion of the meal. In the case of the study with D-limonene, there was a supplementation protocol with the monoterpene for 2 weeks between two dietary challenges. The results of the studies indicate that the use of DBS as a blood sample collection strategy is viable in studies that aim to analyze postprandial metabolism, since changes in the circulating concentrations of metabolites of different chemical classes are detectable in this matrix. In addition, we found that supplementation with 2 g of D-limonene does not induce changes in postprandial metabolism. We also demonstrated that metabolites that are markers of insulin resistance, such as branched-chain amino acids and glucose metabolism derivatives, can be detected in DBS samples collected from individuals with increased postprandial glycemic response. Finally, we demonstrated that DBS samples allow similar observations of changes in lipid metabolism during the postprandial period as plasma samples. These results reinforce the feasibility of using DBS in clinical studies, as a cost-effective alternative to venous blood collection, opening new perspectives for the use of this sampling strategy. This work also provides new evidence that contributes to the understanding of the physiology of the postprandial state.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFiamoncini, JarleiDuarte, Stephany Gonçalves2024-10-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/112/112131/tde-19022025-153149/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-02-25T16:41:02Zoai:teses.usp.br:tde-19022025-153149Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-02-25T16:41:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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