Effect of insulin resistance on monounsaturated fatty acid levels : a multi-cohort non-targeted metabolomics and mendelian randomization study

Insulin resistance (IR) and impaired insulin secretion contribute to type 2 diabetes and cardiovascular disease. Both are associated with changes in the circulating metabolome, but causal directions have been difficult to disentangle. We combined untargeted plasma metabolomics by liquid chromatography/mass spectrometry in three non-diabetic cohorts with Mendelian Randomization (MR) analysis to obtain new insights into early metabolic alterations in IR and impaired insulin secretion. In up to 910 elderly men we found associations of 52 metabolites with hyperinsulinemic-euglycemic clamp-measured IR and/or β-cell responsiveness (disposition index) during an oral glucose tolerance test. These implicated bile acid, glycerophospholipid and caffeine metabolism for IR and fatty acid biosynthesis for impaired insulin secretion. In MR analysis in two separate cohorts (n = 2,613) followed by replication in three independent studies profiled on different metabolomics platforms (n = 7,824 / 8,961 / 8,330), we discovered and replicated causal effects of IR on lower levels of palmitoleic acid and oleic acid. A trend for a causal effect of IR on higher levels of tyrosine reached significance only in meta-analysis. In one of the largest studies combining "gold standard" measures for insulin responsiveness with non-targeted metabolomics, we found distinct metabolic profiles related to IR or impaired insulin secretion. We speculate that the causal effects on monounsaturated fatty acid levels could explain parts of the raised cardiovascular disease risk in IR that is independent of diabetes development.

Desenvolvimento e caracterização de um sabonete contendo borras de café

Desde da antiguidade que o ser humano se preocupa com a sua aparência externa, em especial com a pele. Para além do desenvolvimento de cosméticos, surgiram também produtos mais complexos, os cosmecêuticos, que diferem dos cosméticos devido a poderem influenciar a função biológica da pele, causando modificações positivas e duráveis. O conceito de sustentabilidade é usado para definir ações e atividades humanas que visam suprir as necessidades atuais dos seres humanos, sem comprometer o futuro das próximas gerações. Ou seja, a sustentabilidade está diretamente relacionada ao desenvolvimento económico e material sem agredir o meio ambiente, utilizando os recursos naturais de forma inteligente para que eles se mantenham no futuro. Seguindo estes parâmetros, a humanidade pode garantir o desenvolvimento sustentável. As borras de café são consideradas como um subproduto alimentar, sem grande reutilização, o que promove danos no impacto ambiental. Por outro lado, as borras de café podem exercer grandes benefícios para a pele, pois são consideradas excelentes exfoliantes naturais com propriedades refirmantes. Os produtos à base de cafeína são aliados no combate à celulite, na estimulação da regeneração celular e da circulação sanguínea, bem como, no rejuvenescimento e revitalização da pele. Este trabalho consistiu no desenvolvimento de um sabonete, contendo borras de café, como forma de reaproveitamento de um subproduto alimentar rico em cafeína, com o intuito de obter produtos com boas propriedades cosméticas e elevada estabilidade física e química. As borras de café foram analisadas em termos da sua estabilidade física e química através de ensaios de estabilidade acelerada por centrifugação, textura, reologia e doseamento do teor de cafeína por HPLC. Os resultados obtidos através do controlo físico-químico dos sabonetes, da determinação do potencial irritante cutâneo e da análise sensorial efectuada em voluntários humanos, demonstraram que é possível preparar sabonetes de borra de café com boa estabilidade físico-química, boa tolerância cutânea e com características sensoriais adequadas, utilizando uma base de sabão constituída pelos ingredientes (INCI): Sodium Palmate, Sodium Palm Kernelate, Aqua (water), Glycerine, Fragância de café, Sodium Chloride, Butyrospermum Parkii Butter (Shea Butter), CI 778911 (Titanium Dioxide), Tetrasodium EDTA, CI 77499, Linalool e à qual foi adicionada 5% de borras de café.

Características fitoquímicas e propriedades antioxidantes do grão de café verde

Entre os produtos comercializados a nível mundial, o café é um dos mais valiosos, sendo apenas superado pelo petróleo em termos de movimentações financeiras. Assim, torna-se indiscutível a importância do café na política e na economia de muitos países, pois o seu cultivo, processamento, comercialização, transporte e mercado criam milhões de empregos por todo o mundo. A composição química do café constitui um parâmetro fundamental na distinção das diferentes variedades deste produto, recorrendo-se frequentemente à análise de compostos como a cafeína, o ácido hidroxicinâmico e o ácido clorogénico, entre outros. O principal objetivo deste trabalho focou-se no estudo do perfil dos compostos bioativos presentes em grãos de café verde provenientes de Cabo Verde e das inerentes propriedades antioxidantes. Mais concretamente, procedeu-se à quantificação dos compostos bioativos com maior importância no café, como é o caso dos fenólicos e flavonoides totais, das antocianinas e dos carotenoides. A quantidade de compostos fenólicos totais encontrados na amostra dos grãos de café verde foi 4,855 mg/g. Quanto à quantidade de flavonoides totais, foi 41,2 mg/g e de antocianinas 0,465 mg/g. Relativamente aos carotenoides estudados, a clorofila a apresenta-se em quantidade igual a 1,5×10 mg/g, a clorofila b, 1,6×10 mg/g, o licopeno, 6×10 mg/g e o β-caroteno aparenta ser inexistente nesta amostra. A quantificação destes compostos bioativos comprovou a sua presença na amostra de café verde e, consequentemente, evidenciou os potenciais benefícios que este produto traz para a saúde, sendo a capacidade antioxidante o mais prevalente.

Determinação de marcadores orgânicos no perfil sedimentar do complexo estuarino de Paranaguá (PR) por CG-EM

A avaliação do aporte de matéria orgânica no ambiente aquático por atividades antrópicas pode ser realizada através da identificação e quantificação de marcadores moleculares. Diversos estudos apontam à aplicação dos marcadores moleculares com esta finalidade, no entanto, poucos avaliam a variação das concentrações desses compostos ao longo do tempo, registrada nas camadas sedimentares. O presente trabalho realiza um estudo a partir de três classes de marcadores moleculares presentes em perfis sedimentares da região do Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP) no Paraná (PR), que nos últimos anos vêm sofrendo com o crescente desenvolvimento de atividades antrópicas. Como objetivo, tem-se identificar as principais fontes de matéria orgânica e estudar o histórico destes aportes em colunas sedimentares do CEP, relacionando as taxas de sedimentação com a deposição de origem natural e antrópica. A legislação vigente para o monitoramento ambiental, no que diz respeito à contaminação por esgoto fecal, sugere a avaliação por indicadores microbiológicos, porém, indicadores químicos como os esteróides fecais são uma alternativa bastante promissora, pois estes são persistentes, sendo menos sensíveis a variações ambientais. Outros dois marcadores moleculares de aportes antrópicos ao ambiente que foram determinados neste estudo são os alquilbenzenos lineares (LABs), presente em detergentes, que indicam aportes antrópicos oriundos de esgoto doméstico e a determinação de cafeína, tendo em vista que os esteróides fecais podem ser originários de fezes de animais de sangue quente, podendo indicar outras fontes. Para o presente trabalho foram coletados 12 testemunhos de até 1 m de profundidade em maio de 2006, totalizando 12 pontos de coleta e um montante de 121 amostras. As análises foram realizadas por cromatografia em fase gasosa com detecção por espectrometria de massas (CG-EM). Os esteróides encontrados em maior concentração foram o β- sitosterol (71,4 µg g-1), estigmasterol (8,7 µg g-1), colestanol (3,6 µg g-1) e o estigmastanol (2,8 µg g-1), todos oriundos de fonte natural, indicando que a maior contribuição para o CEP é por aporte biogênico. O coprostanol, que é um esterol fecal, foi encontrado entre as concentrações de 0,001 e 4,10 µg g-1, outros dois esteróides de origem fecal também foram detectados, coprostanona e epicoprostanol, onde as maiores concentrações foram 3,6 e 0,2 µg g-1, respectivamente, sendo encontrados em regiões próximas a centros urbanos, indicando origem antrópica. As maiores concentrações para o ∑LABs também foram encontradas em regiões próximas às cidades de Antonina e Paranaguá, sendo a maior encontrada no testemunho #3 Gererês (208 ng g-1). Para o último marcador molecular analisado, a cafeína, foi encontrada a maior concentração de 18,41 ng g-1, sendo este ponto localizado longe dos centros urbanos, porém este contaminante é bastante solúvel em água podendo ser transportado na coluna d’água e percorrer grandes distâncias. Através dos compostos analisados, pode-se perceber que a intervenção antropogênica foi mais marcante nos testemunhos coletados no eixo leste-oeste do CEP, ficando registrado nas camadas sedimentares.

Concentration of human pollution tracers with ionic liquids

The main objective of the present thesis consists on the development of an analytical preconcentration technology for the concomitant extraction and concentration of human pollution tracers from wastewater streams. Due to the outstanding tunable properties of ionic liquids (ILs), aqueous biphasic systems (ABS) composed of ILs can provide higher and more selective extraction efficiencies for a wide range of compounds, being thus a promising alternative to the volatile and hazardous organic solvents (VOCs) typically used. For that purpose, IL-based ABS were employed and adequately characterized as an one-step extraction and concentration technique. The applicability of IL-based ABS was verified by their potential to completely extract and concentrate two representative pharmaceutical pollution tracers, namely caffeine (CAF) and carbamazepine (CBZ), from wastewaters. The low concentration of these persistent pollutants (usually found in μg·dm-3 and ng·dm-3 levels, respectively) by conventional analytical equipment does not permit a proper detection and quantification without a previous concentration step. Preconcentration methods commonly applied are costly, timeconsuming, with irregular recoveries and make use of VOCs. In this work, the ABS composed of the IL tetrabutylammonium chloride ([N4444]Cl) and the salt potassium citrate (K3[C6H5O7]) was investigated while demonstrating to be able to completely extract and concentrate CAF and CBZ, in a single-step, overcoming thus the detection limit of the applied analytical equipment. Finally, the hydrotropic effect responsible for the ability of IL-based ABS to extract and concentrate a wide variety of compounds was also investigated. It was shown that the IL rules the hydrotropic mechanism in the solubility of CAF in aqueous solutions, with an increase in solubility up to 4-fold. Moreover, the proper selection of the IL enables the design of the system that leads to a more enhanced solubility of a given solute in the IL-rich phase, while allowing a better extraction and concentration. IL-based ABS are a promising and more versatile technique, and are straightforwardly envisaged as selective extraction and concentration routes of target micropollutants from wastewater matrices.

Otimização e validação de método empregando SPE e LC-APCI-MS/MS para determinação de fármacos em água de supefície e de abastecimento público

O uso mundial dos fármacos classificados como contaminantes emergentes tornouse um novo problema ambiental devido à possível contaminação das águas de superfície e de abastecimento, podendo impactar o meio ambiente e causar danos à saúde pública. Na cidade de Rio Grande, RS, Brasil, o suprimento de água potável é realizado pela CORSAN (Companhia Riograndense de Saneamento), que capta a água do Canal São Gonçalo, o qual estabelece uma ligação entre as lagoas: dos Patos e Mirim. Neste trabalho um método analítico empregando Extração em Fase Sólida (SPE) e Cromatografia Líquida com Fonte de Ionização Química a Pressão Atmosférica acoplada a Espectrometria de Massas (LC-APCI-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação dos fármacos atenolol, cafeína, diclofenaco, fluoxetina e sulfametoxazol em amostras de água superficial e de abastecimento público. O método foi validado conforme parâmetros do INMETRO e SANCO. Os limites de detecção do método variaram entre 0,053 – 0,53 µg L -1 , enquanto para os limites de quantificação a variação foi de 0,16 – 1,6 µg L-1 . Todos os compostos apresentaram excelente linearidade, com coeficiente de correlação maior do que 0,99. Os valores de recuperação estiveram na faixa de 70 a 120%, com RSD menores que 20% para todos os compostos. Através do monitoramento de múltiplas reações (MRM), duas transições diferentes (íon precursor – íon produto) foram selecionadas para cada composto, uma para quantificação e outra para confirmação, o que aumentou a seletividade do método. O efeito de matriz foi avaliado, e dois compostos apresentaram supressão de sinal. O efeito de matriz foi compensado com calibração dos padrões na matriz.

Efeito do café na pressão arterial em pessoas com hipertensão arterial

Contexto: A Hipertensão Arterial (HTA) é uma das principais causas de morte a nível mundial sendo urgente intervir nos seus fatores de risco como forma de prevenção e tratamento. A associação entre a ingestão de café e a HTA tem feito com que os profissionais de saúde o desaconselhem. Objetivo: Avaliar o efeito do consumo do café na Pressão Arterial (PA) sistólica e diastólica em pessoas adultas e idosas com HTA. Métodos: Foi realizada uma revisão sistemática da literatura com metanálise que obedeceu aos princípios propostos pelo Cochrane Handbook. A análise crítica, a extração e a síntese dos dados foi efetuada por dois investigadores isoladamente, a metanálise foi realizada com recurso ao software RevMan 5.3.5. Resultados: Foram incluídos três Ensaios Clínicos Randomizados (RCT) e dois estudos de coorte abrangendo 264 e 1919 indivíduos respetivamente. Os resultados da metanálise, que incluiu os RCT, indicam que a ingestão de café com Hidroxihidroquinona (HHQ) reduzida apresenta um efeito benéfico na PA sistólica (MD= -2.60; 95% Cl=-4.81, -0.39; p=0.02) e na PA diastólica (MD= -1.30; 95% Cl=-1.67, -0.93; p<0.01). Os restantes estudos demonstram que na população adulta com HTA o consumo de café não interfere com a PA, contudo o consumo de café superior a três chávenas por dia está associado ao risco de HTA. Nos indivíduos idosos com HTA a ingestão de café superior a três chávenas aumenta a PA e a possibilidade de PA descontrolada. Conclusões: Nos indivíduos com HTA é desaconselhado um consumo de café superior a três chávenas por dia. A ingestão de café com HHQ reduzida é aconselhada. Descritores: Café; Cafeína; Hipertensão; Pressão Arterial.

Otimização do método QuEChERS para determinação de agrotóxicos, fármacos e produtos de cuidado pessoal em lodo de ETA por LC-ESI-MS/MS

O lodo gerado em Estação de Tratamento de Água (ETA) durante as etapas de floculação e decantação é classificado como resíduo não inerte. Estudos recentes apontam para uma diminuição na concentração de agrotóxicos, fármacos e Produtos de Cuidado Pessoal (PCP) em águas, após o seu tratamento. Uma possível explicação seja que estes compostos possam estar ficando aderidos ao lodo; entretanto, a investigação desses compostos no lodo de ETA é bastante reduzida. Neste trabalho, foi realizada a otimização do método QuEChERS com determinação por Cromatografia Líquida acoplada a Espectrometria de Massas sequencial para analisar agrotóxicos (atrazina, simazina, clomazona e tebuconazol), fármacos (amitriptilina, cafeína, diclofenaco e ibuprofeno) e PCP (metilparabeno, propilparabeno, triclocarban e bisfenol A) em lodo de ETA, uma matriz bastante complexa, constituída basicamente de compostos inorgânicos (areia, argila e silte) e orgânicos (substâncias húmicas). Após otimizado, o método apresentou limites de quantificação ente 1 e 50 µg kg-1 e as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,98. As recuperações variaram entre 50 e 120% com RSD ≤ 15%. O efeito matriz foi avaliado e observou-se a supressão do sinal para a maioria dos compostos, sendo o efeito compensado utilizando a quantificação por superposição na matriz. O método foi aplicado em amostras de lodo de ETA e foram identificados tebuconazol e metilparabeno em concentrações

Assessment of the Occurrence and Potential Risks of Pharmaceuticals and their Metabolites in Fish and Water Using Liquid Chromatography Mass Spectrometry

A comprehensive method for the analysis of 11 target pharmaceuticals representing multiple therapeutic classes was developed for biological tissues (fish) and water. Water samples were extracted using solid phase extraction (SPE), while fish tissue homogenates were extracted using accelerated solvent extraction (ASE) followed by mixed-mode cation exchange SPE cleanup and analyzed by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Among the 11 target pharmaceuticals analyzed, trimethoprim, caffeine, sulfamethoxazole, diphenhydramine, diltiazem, carbamazepine, erythromycin and fluoxetine were consistently detected in reclaimed water. On the other hand, caffeine, diphenhydramine and carbamazepine were consistently detected in fish and surface water samples. In order to understand the uptake and depuration of pharmaceuticals as well as bioconcentration factors (BCFs) under the worst-case conditions, mosquito fish were exposed to reclaimed water under static-renewal for 7 days, followed by a 14-day depuration phase in clean water. Characterization of the exposure media revealed the presence of 26 pharmaceuticals while 5 pharmaceuticals including caffeine, diphenhydramine, diltiazem, carbamazepine, and ibuprofen were present in the organisms as early as 5 h from the start of the exposure. Liquid chromatography ultra-high resolution Orbitrap mass spectrometry was explored as a tool to identify and quantify phase II pharmaceutical metabolites in reclaimed water. The resulting data confirmed the presence of acetyl-sulfamethoxazole and sulfamethoxazole glucuronide in reclaimed water. To my knowledge, this is the first known report of sulfamethoxazole glucuronide surviving intact through wastewater treatment plants and occurring in environmental water samples. Finally, five bioaccumulative pharmaceuticals including caffeine, carbamazepine, diltiazem, diphenhydramine and ibuprofen detected in reclaimed water were investigated regarding the acute and chronic risks to aquatic organisms. The results indicated a low potential risk of carbamazepine even under the worst case exposure scenario. Given the dilution factors that affect environmental releases, the risk of exposure to carbamazepine will be even more reduced.

Suplementos alimentares termogénicos contendo cafeína

Trabalho Complementar apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de licenciada em Ciências da Nutrição

2013 survey of Iowa groundwater and evaluation of public well vulnerability classifications for contaminants of emerging concern (2015)

Studies in Iowa have long documented the vulnerability of wells with less than 50 feet (15 meters) of confining materials above the source aquifer to contamination from nitrate and various pesticides. Recent studies in Wisconsin have documented the occurrence of viruses in untreated groundwater, even in wells considered to have little vulnerability to contamination from near-surface activities. In addition, sensitive methods have become available for analyses of pharmaceuticals and pesticides. This study represents the first comprehensive examination of contaminants of emerging concern in Iowa’s groundwater conducted to date, and one of the first conducted in the United States. Raw groundwater samples were collected from 66 public supply wells during the spring of 2013, when the state was recovering from drought conditions. Samples were analyzed for 206 chemical and biological parameters; including 20 general water-quality parameters and major ions, 19 metals, 5 nutrients, 10 virus groups, 3 species of pathogenic bacteria, 5 microbial indicators, 108 pharmaceuticals, 35 pesticides and pesticide degradates, and tritium. The wells chosen for this study represent a diverse range of ages, depths, confining material thicknesses, pumping rates, and land use settings. The most commonly detected contaminant group was pesticide compounds, which were present in 41% of the samples. As many as 6 pesticide compounds were found together in a sample, most of which were chloroacetanilide degradates. While none of the measured concentrations of pesticide compounds exceeded current benchmark levels, several of these compounds are listed on the U.S. Environmental Protection Agency’s Contaminant Candidate List and could be subject to drinking water standards in the future. Despite heavy use in the past decade, glyphosate was not detected, and its metabolite, aminomethylphosphonic acid, was only detected in two of 60 wells tested (3%) at the detection limit of 0.02 μg/L. Pharmaceutical compounds were detected in 35% of 63 samples. Of the 14 pharmaceuticals detected, six had reported concentrations above the method reporting limit, with the maximum reported concentration of 826 ng/L for acetaminophen. Diphenhydramine was the only pharmaceutical to have two detections above the reporting limit, at 24.5 and 145 ng/L. Eight pharmaceuticals had confirmed detections at concentrations below the method reporting limit. Caffeine was the most frequently detected pharmaceutical compound (25%), followed by the caffeine metabolite, 1,7-dimethylxanthine (16%). Microorganisms were detected in 21% of the wells using quantitative polymerase chain reaction methodologies. The most frequently detected microorganism was the pepper mild mottle virus (PMMV), a plant pathogen found in human waste. PMMV was detected in 17% of samples at concentrations ranging from 0.4 to 6.38 gene copies per liter. GII norovirus, human polyomavirus, bovine polyomavirus, and Campylobacter were also detected, while adenovirus, enterovirus, GI norovirus, swine hepatitis E, Salmonella, and enterohemmorhagic E. coli were not detected. No correlations were found between viruses or pathogenic bacteria and microbial indicators. Wells with less than 50 feet (15 meters) of confining material were shown to have greater incidence of surface-related contaminants; however, significant relationships (p<0.05) between confining layer thickness and contaminants were only found for nitrate and herbicides.

Diverticulosis y relación con el consumo de fibra en pacientes del Hospital Universitario de la Samaritana

Introducción: La diverticulosis es la condición más frecuentemente encontrada en la colonoscopia, condición asintomática, con un alto costo para el sistema de salud. Diversos factores han demostrado estar en relación con la aparición de la enfermedad. En nuestra población, esta información se desconoce; el objetivo del estudio es la caracterización de la población con diverticulosis y su relación con la frecuencia de la ingesta de fibra. Materiales y Métodos: Estudio observacional prospectivo de corte transversal con componente analítico. Realizado a todas las personas que asistieron al HUS a realización de colonoscopia entre Noviembre de 2015 y Abril de 2016. Se recolectaron datos de la frecuencia de fibra ingerida a través de entrevistas basadas. Resultados: Se estudiaron 278 personas, 55.7% mujeres. La prevalencia de diverticulosis fue de 21.58%, siendo más frecuente en mujeres ( 66,7%), 31% entre los 71-80 años, 2,16% tenían antecedente familiar de diverticulosis; principal sitio de afectación fue colon sigmoide en las mujeres y el colon descendente en los hombres. En las personas con diverticulosis el consumo de harina de trigo fue mayor (91,67% vs 86,7%), mientras el consumo de frutas fue mayor en las personas que no presentaron diverticulosis (83,49% vs 78,33%). Conclusiones: La prevalencia de diverticulosis es similar a lo reportado en la literatura. Así mismo se encontró un mayor consumo de fibra en la población sin divertículos lo que hace pensar que a pesar de que esta condición es multifactorial , el consumo de mayores cantidades de fibra puede prevenir la aparición de la misma

Trabajo nocturno e índice de masa corporal en los trabajadores de la salud : una revisión de la literatura

Introducción: Se considera el trabajo rotativo nocturno como aquel que se lleva a cabo fuera de las horas laborales diurnas. Se ha planteado que el trabajo en horas nocturnas podría estar relacionado con diversos desordenes, dentro de ellos un incremento en el índice de masa corporal con el consecuente desarrollo de sobrepeso y obesidad. El objetivo de este estudio es realizar una revisión de la literatura existente, acerca del trabajo rotativo nocturno y su relación con el índice de masa corporal (IMC) en trabajadores de la salud. Métodos: Se realizó una revisión sistemática de información publicada en los últimos 10 años en la base de datos PUBMED y se seleccionaron únicamente los artículos de texto completo relacionados con este tema en los idiomas inglés, español e italiano. Resultados: A través de la búsqueda se encontraron 10 artículos que cumplieron los criterios de inclusión definidos. Predominantemente se obtuvieron estudios de diseño transversal. Tres de estos estudios encontraron una asociación entre trabajo rotativo nocturno actual e incremento en el IMC y por el contrario dos estudios no hallaron esta asociación. Por otro lado, seis estudios coinciden en una asociación positiva entre mayor tiempo acumulado en trabajo rotativo nocturno y un incremento en el IMC. Conclusiones: Los hallazgos encontrados en los estudios analizados apuntan a la existencia de una estrecha relación entre el aumento del Índice de Masa Corporal (IMC) con los turnos nocturnos (o rotativos que incluyen este horario) llevados a cabo de manera prolongada, en los trabajadores de la salud, en comparación con los trabajadores que realizan turnos diurnos regulares.