External and internal factors affecting the metabolism, bioavailability, tissue distribution, and bioactivity of grape seed flavanols

Abstract

Els flavanols, compostos polifenòlics abundants en fruites i vegetals, són beneficiosos per a la salut en afectar processos cel·lulars i fisiològic. El seu consum regular ha estat associat amb una baixa mortalitat i un baix risc de patir malalties cardiovasculars. Els flavanols que s'absorbeixen a l'intestí prim són reconeguts com xenobiòtics, de tal manera que són ràpidament conjugats en formes glucuronidades, sulfatades i metilades per enzims de fase II tant a l'intestí prim com al fetge. Els polímers dels flavanols arriben al còlon on són metabolitzats per la microbiota a àcids fenòlics de baix pes molecular. Posteriorment, tots els compostos absorbits es distribueixen en els teixits i es creu que són aquestes les formes bioactives dels flavanols. Per tant, diferents condicions experimentals com la quantitat de flavanols ingerits, el temps de consum, l'edat, el gènere o l'estat patològic de l'hoste podrien afectar la conjugació i distribució dels flavanols entre els teixits influint així en la seva funcionalitat. Amb la finalitat de testar aquesta hipòtesi, es van realitzar estudis en rates a les quals se'ls van administrar diferents dosis d'un extracte de flavanols de llavor de raïm sota diferents condicions experimentals i es van analitzar per HPLC-MS / MS les concentracions de flavanols i els seus metabòlits en plasma i teixits. Els resultats van mostrar que la quantitat de flavanols, el temps d'ingestió, l'edat i el gènere de l'hoste i el seu estat patològic influeixen en el metabolisme i la distribució dels flavanols. Mitjançant un sistema in vivo-in vitro es demostra que diferents metabòlits dels flavanols presenten diferent activitat; en concret en la síntesi de lípids. Per tant es pot concloure que tots els factors externs i interns estudiats influeixen en la metabolització i distribució dels flavanols determinant activitat fisiològica.

Los flavanoles, compuestos polifenólicos abundantes en frutas y vegetales, mejoran la salud al afectar procesos celulares y fisiológicos y su consumo regular ha sido asociado con baja mortalidad y bajo riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. Los flavanoles que se absorben en el intestino delgado son reconocidos como xenobióticos, de tal forma que son rápidamente conjugados a su formas glucuronidasas, sulfatadas y metiladas por enzimas de fase II tanto en el intestino delgado como en el hígado. Los polímeros de los flavanoles alcanzan el colon donde son metabolizados a ácidos fenólicos de bajo peso molecular por la microbiota. Posteriormente, todos los compuestos absorbidos se distribuyen en los tejidos y se cree que son estas formas conjugadas de los flavanoles las bioactivas. Por lo tanto, distintas condiciones experimentales como la dosis de flavanoles, el tiempo de tratamiento, la edad, el género o el estado patológico del huésped podrían afectar a la conjugación y distribución de los flavanoles entre los tejidos influyendo así en su funcionalidad. Con el fin de testar esta hipótesis, se realizaron estudios en ratas a las que se les administraron diferentes dosis de un extracto de flavanoles de pepita de uva bajo distintas condiciones experimentales y se analizaron por HPLC-MS/MS las concentraciones de flavanoles y sus metabolitos en plasma y tejidos. Los resultados mostraron que la cantidad de flavanoles y el tiempo de ingestión, la edad y el género del huésped y su estado patolóagico influyen en el metabolismo y la distribución de los flavanoles. Mediante un sistema in vivo-in vitro se demuestra que distintos metabolitos de los flavanoles presentan distinta actividad; en concreto en la síntesis de lípidos. Por lo tanto se puede concluir que todos los factores externos e internos estudiados influyen en la metabolización y distribución de los flavanoles determinando actividad fisiológica.

Flavanols, important polyphenolic compounds in fruits and vegetables, improve health by affecting cellular and physiological processes and regular use has been associated with low mortality and low risk of cardiovascular disease. The flavanols that are absorbed in the small intestine are recognized as xenobiotics, and are rapidly conjugated to their glucuronidased, sulfated and methylated forms by phase II enzymes in the small intestine and the liver. The polymeric forms of flavanols reach the colon where they are metabolised to low molecular weight phenolic acids. Subsequently, all absorbed compounds are distributed in tissues and believed to be, the conjugated forms of flavanols, the bioactive ones. Thus, different experimental conditions as amount of flavanols ingested, length of the intake, age, gender or health condition of a host may affect the flavanols metabolism and distribution in tissues thus affecting their functionality. To test this hypothesis, studies in rats that were administered different amounts of an extract from grape seed flavanols under different experimental conditions, and plasma and tissue concentrations were analyzed by HPLC-MS/MS. The results showed that the amount of flavanols and time of intake, age and gender of the host and its pathological condition influence the metabolism and distribution of the flavanols. By an in vivo system-vitro it was also demonstrated that different flavanol metabolites have different activity; particularly in lipid homeostasis. Therefore it can be concluded that all studied external and internal factors influence the metabolism and distribution of flavanols determining physiological activity.