BNGR-HASS
Recherches de biomarqueurs du besoin en protéines et acides aminés indispensables
Identification de biomarqueurs du besoin en protéines et AA
Les rats sont issus de l’expérimentation 1 (Article 1). 36 rats en croissance ont été nourris durant 3 semaines avec un régime expérimental contenant différents niveaux d’apport en protéines : 3% (P3), 5% (P5), 8% (P8), 12% (P12), 15% (P15), ou 20% (P20) de protéines. Lors de la 3ème semaine d’expérimen tation, les rats ont été placés en cages métaboliques afin de collecter les urines sur 24h.
A la fin de l’expérimentation, le sang au niveau de la veine porte et de la veine cave ont été prélevés. Le profil du métabolome a été analysé dans les urines, la veine cave et la veine porte grâce à des analyses LC-MS. Les données de spectres de masse obtenues pour les échantillons d’urine, de veine porte et de veine cave, ont permis d’obtenir 3 matrices. Chaque matrice a été prétraitée.
Les données ont été normalisées avec la méthode PQN et centrées-réduites avec Pareto. Une fois, les données prétraitées, deux méthodes d’analyses multivariées ont été appliquées : un modèle quantitatif, la régression PLS et un modèle qua litatif, ICDA. Enfin, pour chaque métabolite discriminant identifié par PLS ou ICDA, l’effet des régimes a été testé par ANOVA à un facteur. 124
Résultats principaux et conclusion
Les deux méthodes d’analyses multivariées, PLS et ICDA, nous ont permis d’identifier des métabolites discriminants entre les différents groupes de régimes. La variation du niveau d’apport en protéines a une influence sur le métabolome. La déficience en protéines entraîne une diminution des AAI et une aug mentation de certains AA non indispensables (ornithine, serine) dans les plasmas,
ainsi qu’une augmen tation des systèmes enzymatiques du catabolisme de certains AA induisant la production de métabolites de dégradation dans les plasmas et les urines (indoxyl-sulfate, nicotinamide, carnitine, cadaverine, pipe colate).
La restriction protéique entraîne également une modification du cycle entérohépatique des acides biliaires avec une diminution des acides biliaires dans la veine porte, ainsi qu’une augmentation des intermédiaires du cycle de Krebs et des monosaccharides dans les plasmas et les urines.
La compa raison des profils métabolomiques des plasmas et des urines indique que la majorité des molécules re trouvées dans le plasma se retrouve aussi dans les urines. Ces résultats indiquent que des métabolites sont spécifiques de l’état de déficience et de suffisance en AAI. Certains types de biomarqueurs comme les métabolites de dégradation des AA semblent être des candidats intéressants et spécifiques du besoin en protéines/AAI.
Ainsi, il semblerait qu’en analysant ces métabolites dans les fluides biologiques il soit possible de déterminer le statut en AAI. De plus, les urines semblent suffisantes pour déterminer des biomarqueurs de ce besoin.
La collecte d’urine est une méthode simple à mettre en œuvre et non invasive qui pourrait facilement être utilisée afin de mesurer le besoin en AAI dans des populations fragiles (enfants, personnes âgées), ou dans des pays en voie de développement où les cas de malnutritions sont nombreux.
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