Nutracèutics: Implicació terapèutica en caquèxia cancerosa i diabetis

Abstract

La diabetis i el càncer són algunes de les malalties més prevalents de la societat occidental, ambdues caracteritzades per presentar greus alteracions metabòliques que dificulten el manteniment d'una bona qualitat de vida. En l'actualitat, s'han potenciat els estudis científics per tal de demostrar les propietats beneficioses que presenten alguns dels components que formen part de la nostra dieta i el seu possible potencial terapèutic per fer front a determinades malalties. <br/><br/>L'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral ha estat l'estudi de l'efecte d'una varietat de nutracèutics com a estratègia terapèutica davant dues situacions catabòliques: la diabetis mellitus de tipus 2 i la caquèxia associada al càncer. <br/><br/>Les aproximacions experimentals han consistit, per una banda en la valoració de l'efecte de l'àcid eicosapentaenoic (EPA), àcid omega-3 present en l'oli de peix, en rates Goto-kakizaki (model espontani de diabetis de tipus 2). I per altre banda, en l'estudi del potencial terapèutic de diferents nutracèutics com ara el resveratrol (present al vi), la genisteïna (isoflavona de la soja), el galat d'epigalocatequina i la teofil·lina (del te verd) i el sulfur d'al·lil (component organosulfurat de l'all) en la caquèxia cancerosa. Per a dur a terme aquest últim estudi vam realitzar una primera aproximació in vitro en cèl·lules musculars de la línia C2C12, que van ser sotmeses a un model d'hipertèrmia puntual provocant una sobre activació dels sistemes proteolítics, especialment el sistema dependent d'ATP i ubiquitina, de forma similar al que succeeix en situació de caquèxia. I a continuació, una segona aproximació in vivo utilitzant dos models tumorals altament caquèctics, com són l'hepatoma ascític de Yoshida AH-130 i el carcinoma pulmonar de Lewis. <br/><br/>Els resultats obtinguts suggereixen que l'EPA podria estar millorant la sensibilitat a la insulina ja que vàrem observar una disminució dels nivell de l'hormona circulants, un augment de la captació de glucosa, i un augment de l'expressió de GLUT4 i de l'AMPK. Alhora vam poder observar una menor oxidació dels àcids grassos i una major acumulació d'aquests en el teixit adipós, fet que suggereix una major utilització de glucosa com a substrat energètic. L'EPA també va provocar millores significatives en l'estat inflamatori associat a la diabetis. <br/><br/>En relació a l'efecte dels diferents nutracèutics en la caquèxia, vam observar com tots ells eren capaços de disminuir de forma significativa la taxa proteolítica in vitro, però només la teofil·lina i possiblement el sulfur d'al·lil van mostrar un efecte anticaquèctic. A més vam obtenir un clar efecte antimetastàsic del resveratrol.

Diabetes and cancer are among the most prevalent diseases in Western societies. Both pathologies are characterized by severe metabolic disturbances which affect the patient's quality of life. Currently, there is a growing scientific interest on the beneficial properties of several nutraceuticals present in the diet, as well as on their possible therapeutic potential against some diseases. <br/><br/>The main objective of this Thesis has been to study the effects of a variety of nutraceuticals as potential therapeutic strategies against two catabolic conditions: type-2 diabetes mellitus and cancer cachexia. <br/><br/>The experimental approaches have included the study of the effects of eicosapentaenoic acid (EPA) on Goto-Kakizaki diabetic rats (a spontaneous type 2 diabetes model) and, on the other hand, to test the therapeutic potential of different nutraceuticals (resveratrol, genistein, epigallocatechin gallate, theophylline and allyl sulphide) on cancer cachexia. To carry out this last study, we used two experimental approaches. Firstly, an in vitro approach using a muscle cell line (C2C12), subjected to a punctual hyperthermia model which causes an activation of proteolysis in a similar way to what happens during cachexia. Secondly, an in vivo study on two tumour-bearing animal models: the rat bearing the Yoshida AH-130 ascites hepatoma, and the mouse bearing the Lewis lung carcinoma. <br/><br/>The obtained results suggest that EPA may improve insulin sensitivity in the diabetic rats, it causes a decrease in circulating hormone levels while glucose uptake, the expression of GLUT4 and AMPK levels increase. At the same time, a decreased fatty acid oxidation and an accumulation of fatty acids in adipose tissue were observed, suggesting an increase in glucose utilization as an energetic substrate. The EPA treatment also resulted in an improvement of the inflammatory state associated with diabetes. <br/><br/>Concerning the effects of the different nutraceuticals in cancer cachexia, we observed that all of them were able to decrease the proteolytic rate measured in vitro, but only theophylline, and possibly allyl sulphide, showed a significant in vivo anticachectic action. In addition, we also obtained a clear anti-metastatic effect using resveratrol. </i>

Nutraceuticals: Therapeutic involvement in cancer cachexia and diabetes