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A metabolomics-based investigation of the effects of a short-term body weight reduction program in a cohort of adolescents with obesity: a prospective interventional clinical study

Artigo de periódico
A metabolomics-based investigation of the effects of a short-term body weight reduction program in a cohort of adolescents with obesity
2023
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Ficha da publicação

Nome da publicação: A metabolomics-based investigation of the effects of a short-term body weight reduction program in a cohort of adolescents with obesity: a prospective interventional clinical study

Autores: Antonello E. Rigamonti, Gianfranco Frigerio, Diana Caroli, Alessandra De Col, Silvano G. Cella, Alessandro Sartorio, Silvia Fustinoni

Fonte: Nutrients

Publicado em: 2023

Tipo de arquivo: Artigo de periódico

Link para o original

Resumo

Metabolomics applied to assess the response to a body weight reduction program (BWRP) may generate valuable information concerning the biochemical mechanisms/pathways underlying the BWRP-induced cardiometabolic benefits. The aim of the present study was to establish the BWRP-induced changes in the metabolomic profile that characterizes the obese condition. In particular, a validated liquid chromatography–tandem mass spectrometry (LC–MS/MS) targeted metabolomic approach was used to determine a total of 188 endogenous metabolites in the plasma samples of a cohort of 42 adolescents with obesity (female/male = 32/10; age = 15.94 ± 1.33 year; body mass index standard deviation score (BMI SDS) = 2.96 ± 0.46) who underwent a 3-week BWRP, including hypocaloric diet, physical exercise, nutritional education, and psychological support. The BWRP was capable of significantly improving body composition (e.g., BMI SDS, p < 0.0001), glucometabolic homeostasis (e.g., glucose, p < 0.0001), and cardiovascular function (e.g., diastolic blood pressure, p = 0.016). A total of 64 metabolites were significantly reduced after the intervention (at least p < 0.05), including 53 glycerophospholipids (23 PCs ae, 21 PCs aa, and 9 lysoPCs), 7 amino acids (tyrosine, phenylalanine, arginine, citrulline, tryptophan, glutamic acid, and leucine), the biogenic amine kynurenine, 2 sphingomyelins, and (free) carnitine (C0). On the contrary, three metabolites were significantly increased after the intervention (at least p < 0.05)—in particular, glutamine, trans-4-hydroxyproline, and the octadecenoyl-carnitine (C18:1). In conclusion, when administered to adolescents with obesity, a short-term BWRP is capable of changing the metabolomic profile in the plasma.

Resumo traduzido por

A metabolômica aplicada para avaliar a resposta a um programa de redução de peso corporal (BWRP) pode gerar informações valiosas sobre os mecanismos/vias bioquímicas subjacentes aos benefícios cardiometabólicos induzidos pelo BWRP. O objetivo do presente estudo foi estabelecer as alterações induzidas pela BWRP no perfil metabolômico que caracteriza a condição de obesidade. Em particular, uma abordagem metabolômica direcionada validada por cromatografia líquida-espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS) foi usada para determinar um total de 188 metabólitos endógenos nas amostras de plasma de uma coorte de 42 adolescentes com obesidade (feminino/masculino = 32/ 10; idade = 15,94 ± 1,33 anos; escore de desvio padrão do índice de massa corporal (IMC SDS) = 2,96 ± 0,46) que foram submetidos a um BWRP de 3 semanas, incluindo dieta hipocalórica, exercício físico, educação nutricional e apoio psicológico. O BWRP foi capaz de melhorar significativamente a composição corporal (por exemplo, IMC SDS, p < 0,0001), a homeostase glicometabólica (por exemplo, glicose, p < 0,0001) e a função cardiovascular (por exemplo, pressão arterial diastólica, p = 0,016). Um total de 64 metabólitos foram significativamente reduzidos após a intervenção (pelo menos p <0,05), incluindo 53 glicerofosfolipídios (23 PCs ae, 21 PCs aa e 9 lisoPCs), 7 aminoácidos (tirosina, fenilalanina, arginina, citrulina, triptofano, ácido glutâmico e leucina), a amina quinurenina biogênica, 2 esfingomielinas e carnitina (livre) (C0). Pelo contrário, três metabólitos aumentaram significativamente após a intervenção (pelo menos p <0,05) – em particular, glutamina, trans-4-hidroxiprolina e octadecenoil-carnitina (C18:1). Concluindo, quando administrado a adolescentes com obesidade, um BWRP de curto prazo é capaz de alterar o perfil metabolômico no plasma.