Perfil metabòlic de resveratrol, flavonols i isoflavones en teixits biològics administrats a dosis dietètiques. Noves metodologies analítiques.

Abstract

Estudis epidemiològics han posat en evidència la importància del consum de dietes riques en aliments d'origen vegetal en la prevenció de malalties cardiovasculars, càncer i malalties neurodegeneratives. Aquests efectes beneficiosos s'han relacionat amb l'existència de compostos bioactius en aliments vegetals com poden ser els polifenols. Però per a poder extrapolar aquests resultats i valorar els efectes fisiològics in vivo és necessari estudiar la seva absorció, metabolisme i capacitat d'excreció en l'organisme. <br/>Encara és poc coneguda la biodisponibilitat dels polifenols de la dieta, l'activitat dels metabòlits formats in vivo, la seva distribució i acció en teixits diana i la concentració suficient que és capaç de desencadenar un efecte biològic protector. Per tant, és essencial conèixer l'absorció, el metabolisme i acumulació d'aquests compostos polifenols en l'organisme humà i estudiar les bases científiques que sustentin els mecanismes implicats en el seu potencial benefici per a la salut així com en la prevenció de malalties mitjançant estudis de biodisponibilitat in vivo. <br/>Donada la importància de conèixer els metabòlits biològicament actius presents en fluids biològics i en teixits diana, l'objectiu principal de la tesi doctoral ha estat posar a punt i validar metodologies analítiques altament sensibles i específiques per a la identificació i quantificació del perfil metabòlic polifenòlic in vivo de 3 tipus de compostos fenòlics rellevants en la dieta (estilbens, flavanols i isoflavones) després d'un consum d'aliments rics en aquests polifenols, ja sigui mitjançant estudis clínics d'intervenció o amb animals d'experimentació. <br/>Es va validar un mètode sensible, específic, ràpid i reproduïble per a determinar i quantificar el perfil metabòlic del resveratrol, en diversos teixits biològics. Aquest mètode va permetre determinar tant els metabòlits glucuronidats i sulfatats del resveratrol, així com aquells originats a partir de la microbiota intestinal, com el dihidroresveratrol. L'aplicació de la metodologia a estudis clínics va permetre identificar i quantificar per primera vegada el resveratrol i els seus metabòlits glucuronidats i sulfatats en mostres de LDL de voluntaris a les 24h d'un consum puntual i moderat de vi negre. A més, es va determinar el perfil metabòlic del resveratrol amb els seus metabòlits glucuronidats i sulfatats en mostres d'orina de voluntaris amb un consum puntual i moderat de 250 ml de vi negre. <br/>Es va validar un mètode sensible, ràpid i reproduïble que permet l'anàlisi simultània d'un gran nombre de mostres per a determinar els àcids fenòlics que provenen de la microbiota intestinal després de la ingesta de cacau, a més de permetre identificar i quantificar l'epicatequina i la procianidina B2. Aquest mètode va permetre identificar altres compostos microbians que provenen de la degradació de l'epicatequina, com la 5-(3',4'- dihidroxifenil)-gamma-valerolactona i la (3-metoxi-4-hidroxifenil)-gamma-valerolactona. Aplicant la metodologia validada es va determinar un ampli espectre del metaboloma polifenòlic urinari de voluntaris o rates després del consum puntual i regular de cacau.<br/>Es va demostrar que les isoflavones es distribuïen irregularment en teixits d'ovella després del consum d'un mes de trèvol vermell amb una major acumulació en ronyó seguit del fetge, òrgans de reproducció, timus, cor, múscul i encèfal. A més a més, en un estudi en humans es van determinar els metabòlits glucuronidats de daidzeina i genisteina en pròstata de voluntaris amb hiperplàsia benigna de pròstata.

<i>Epidemiologic studies have shown the importance of the consumption of diets rich in vegetables in the prevention of cardiovascular diseases, cancer and neurodegenerative diseases. These beneficial effects have been related to the existence of bioactive compounds in vegetables. Polyphenols are a bioactive group of phytochemicals with a possible role in the prevention of certain diseases. Nevertheless, to extrapolate these results and assess the physiological effects it is necessary to study its absorption, metabolism and excretion.<br/>The study of the bioavailability it is important to know the main metabolites in the organism, their distribution in tissues and in which concentrations are found in these tissues. Therefore, sensitive and specific techniques are required to study the metabolic profile of polyphenols and in which concentrations are present in biological fluids and in target tissues after the consumption of dietetic doses of polyphenols from foods.<br/>The main objective of the present PhD has been to optimize and validate highly sensitive and specific analytical methods for the identification and quantification of metabolic profile of polyphenols (stilbenes, flavanols and isoflavones) in tissues after consumption of polyphenol from foods in human clinical studies and studies in animals.<br/>A sensible, specific, rapid and reproducible analytical method has been validated through the simultaneous analysis of a large number of samples to determine the phenolic acids that come from the intestinal microbiota after cocoa ingestion, while additionally allowing the identification and quantification of epicatechin and procianidin B2. This method has allowed the identification of other microbial compounds that come from the degradation of epicatechin, like 5-(3', 4'-dihydroxyphenyl)gamma-valerolactone and (3'-methoxy-4'-hydroxyphenyl)-gamma-valerolactona. Applying the validated methodology has determined a wide spectrum of urinary polyphenolic metabolome in volunteers or rats after the regular consumption of cocoa.<br/>An irregular distribution of isoflavones has been demonstrated in sheep tissues with a major accumulation in the kidney, followed by the liver, reproductive organs, thymus, heart, muscles and brain. In addition the glucuronided metabolites of daidzein and genistein have been determined in the prostate of volunteers with benign prostatic hyperplasia.</i>