Blueberry-Based Meals for Obese Patients with Metabolic Syndrome: A Multidisciplinary Metabolomic Pilot Study
Anatoly Petrovich Sobolev,
Alessandra Ciampa,
Cinzia Ingallina,
Luisa Mannina,
Donatella Capitani,
Ilaria Ernesti,
Elisa Maggi,
Rita Businaro,
Maria Del Ben,
Petra Engel,
Anna Maria Giusti,
Lorenzo M. Donini,
Alessandro Pinto
Affiliations
Anatoly Petrovich Sobolev
Laboratorio di Risonanza Magnetica “Annalaura Segre”, Istituto per i Sistemi Biologici, CNR, via Salaria km 29.300, I-00015 Monterotondo, Italy
Alessandra Ciampa
Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Roma, Italy
Cinzia Ingallina
Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Roma, Italy
Luisa Mannina
Laboratorio di Risonanza Magnetica “Annalaura Segre”, Istituto per i Sistemi Biologici, CNR, via Salaria km 29.300, I-00015 Monterotondo, Italy
Donatella Capitani
Laboratorio di Risonanza Magnetica “Annalaura Segre”, Istituto per i Sistemi Biologici, CNR, via Salaria km 29.300, I-00015 Monterotondo, Italy
Ilaria Ernesti
Sezione di Fisiopatologia Medica, Scienza dell’Alimentazione ed Endocrinologia - Dipartimento di Medicina Sperimentale, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Roma, Italy
Elisa Maggi
Dipartimento di Scienze e Biotecnologie medico-chirurgiche, Sapienza Università di Roma, Corso della Repubblica 79, 04100 Latina, Italy
Rita Businaro
Dipartimento di Scienze e Biotecnologie medico-chirurgiche, Sapienza Università di Roma, Corso della Repubblica 79, 04100 Latina, Italy
Maria Del Ben
Dipartimento di Medicina Interna e Specialità Mediche, Policlinico Umberto 1 Sapienza Università di Roma, viale del Policlinico 151, I-00185, Roma, Italy
Petra Engel
Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l’Analisi dell’Economia Agraria (CREA), Ufficio Rapporti Istituzionali e Relazioni Internazionali, Via Po 14, 00198 Roma, Italy
Anna Maria Giusti
Sezione di Fisiopatologia Medica, Scienza dell’Alimentazione ed Endocrinologia - Dipartimento di Medicina Sperimentale, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Roma, Italy
Lorenzo M. Donini
Sezione di Fisiopatologia Medica, Scienza dell’Alimentazione ed Endocrinologia - Dipartimento di Medicina Sperimentale, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Roma, Italy
Alessandro Pinto
Sezione di Fisiopatologia Medica, Scienza dell’Alimentazione ed Endocrinologia - Dipartimento di Medicina Sperimentale, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, I-00185 Roma, Italy
A pilot study was carried out on five obese/overweight patients suffering from metabolic syndrome, with the aim to evaluate postprandial effects of high fat/high glycemic load meals enriched by blueberries. Postprandial urine samples were analyzed by 1H-NMR spectroscopy after 2 and 4 h from ingestion to identify potential markers of blueberry intake. Significant decrease of methylamines, acetoacetate, acetone and succinate, known indicators of type 2 diabetes mellitus, were observed after the intake of meals enriched with blueberries. On the other hand, an accumulation of p-hydroxyphenyl-acetic acid and 3-(3’-hydroxyphenyl)-3-hydropropionic acid originating from gut microbial dehydrogenation of proanthocyanidins and procyanidins was detected. Real-time PCR-analysis of mRNAs obtained from mononuclear blood cells showed significant changes in cytokine gene expression levels after meals integrated with blueberries. In particular, the mRNAs expression of interleukin-6 (IL-6) and Transforming Growth Factor-β (TGF-β), pro and anti-inflammation cytokines, respectively, significantly decreased and increased after blueberry supplementation, indicating a positive impact of blueberry ingestion in the reduction of risk of inflammation. The combined analysis of the urine metabolome and clinical markers represents a promising approach in monitoring the metabolic impact of blueberries in persons with metabolic syndrome.