Polyphenol metabolismfrom in vitro to in vivo approaches

Resumen

Los compuestos fenólicos son fitoquímicos ampliamente distribuidos en nuestra dieta debido a la ingesta de productos vegetales –principalmente frutas y verduras, derivados del cacao, te, café y vino tinto-. Varios efectos beneficiosos han sido relacionados con la ingesta de compuestos fenólicos, como por ejemplo la reducción del riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares o neurodegenerativas, la prevención de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo, o la reducción de algunos canceres. Pero menos información existe sobre los mecanismos de acción de estos en el cuerpo y sobre que compuestos alcanzan las dianas metabólicas. La presente tesis ha estado centrada en la evaluación de la digestibilidad y bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos de la dieta durante el proceso de digestión y en el estudio de la absorción, el metabolismo y la distribución en tejidos de los compuestos fenólicos y de sus metabolitos. Para completar los objetivos citados, (i) se estudió la digestibilidad y bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos de la dieta mediante el uso de un método de digestión in vitro; (ii) se desarrolló un método in vitro de fermentación colónica y se aplicó dicho método a compuestos fenólicos de la dieta; (iii) se desarrollaron metodologías analíticas para la cuantificación de compuestos fenólicos y sus metabolitos en muestras biológicas y finalmente (iv) se realizaron estudios in vivo, usando rata Wistar como modelo animal, para evaluar la absorción, el metabolismo y la distribución en tejidos de los compuestos fenólicos (principalmente procianidinas y compuestos fenólicos del aceite de oliva) y sus metabolitos.Como resultados principales de la parte experimental, se demostró que las procianidinas de bajo grado de polimerización (dimer y trímero) fueron estables durante el proceso de digestión. Se caracterizaron las rutas de formación de los productos de fermentación colónica de varios compuestos fenólicos, identificando a los ácidos fenólicos hidroxilados como los principales productos de fermentación de los flavonoides. Paralelamente, se desarrollaron y validaron dos métodos cromatográficos que combinaban la extracción en fase sólida con la ultra cromatografía líquida de alta resolución acoplada a la espectrometría de mases en tándem (UPCL-MS/MS) para la determinación de compuestos fenólicos y sus metabolitos en muestras biológicas. Dichos métodos fueron utilizados para analizar los compuestos fenólicos y sus metabolitos en las muestras biológicas que fueron obtenidas como resultado de los estudios de ingesta aguda e ingesta crónica de extractos ricos en compuestos fenólicos y de alimentos ricos en compuestos fenólicos en ratas Wistar. De los estudios in vivo se estableció que los metabolitos fenólicos fueron ampliamente distribuidos alcanzando prácticamente todos los órganos del cuerpo y que la presencia de metabolitos de procianidinas en plasma y su distribución en tejidos fue modulada por la composición de la matriz alimentaria que vehiculizaba a los compuestos fenólicos. Además, se demostró, mediante la comparación de un producto rico y un producto enriquecido en compuestos fenólicos, que la naturaleza de los compuestos fenólicos puede modificar significativamente parámetros farmacocinéticos de los metabolitos fenólicos. Adicionalmente, se demostró, mediante la exposición de los animales durante el embarazo y la lactancia a una dieta rica en fructosa y grasas saturadas, que la dieta pueden modular la capacidad de glucuronidación del hígado sobre los flavonoides en la generación parental y en la generación hija. No obstante, se ha de tener en cuenta que los resultados obtenidos en estudios con animales y en estudios in vitro representan el paso previo a los estudios clínicos y que los resultados obtenidos pueden no ser directamente extrapolables a humanos. Por lo que, los estudios clínicos representan el objetivo final de todo estudio nutricional relacionado con alimentos funcionales.