cristina.domenech@urv.cat

Abstract

La crononutrició estudia la relació entre els ritmes biològics i el metabolisme. Actualment, s’ha incorporat en el context de la nutrició personalitzada, per tal de millorar els consells dietètics i els seus resultats. La teoria de la Xenohormesis proposa que els animals poden reconèixer compostos bioactius de les plantes, principalment polifenols, com una senyal no-fòtica per detectar condicions ambientals adverses, permetent que reaccionin per avançat i millorant així la seva supervivència. En aquest context, l’objectiu principal d’aquesta tesi és avaluar si el consum de fruita dins o fora de la seva estació de maduració produeix efectes en diferents biomarcadors d’estacionalitat i en processos neuroendocrins en rates Fischer 344, utilitzant animals normopes i obesos. El consum de raïm, però no de cirera, en animals normopes durant la seva època (SD) produeix canvis importants en comportament i en despesa energètica, la qual cosa pot estar associada a canvis en mecanismes centrals controlats per l’estacionalitat, com ara el sistema dopaminèrgic o somatostatinèrgic. A més, considerant que aquests resultats podrien ser beneficiosos pel tractament de l’obesitat, animals alimentats amb dieta de cafeteria van ser estudiats en les mateixes condicions. Els resultats mostren que l’obesitat atenua els efectes del consum de fruita en el comportament i en els controladors d’estacionalitat, tant a nivell central com perifèric. Finalment, la comparació de la sensibilitat al fotoperíode entre els dos fenotips que consumien raïm va mostrar que l’obesitat bloqueja la resposta estacional de la prolactina, així com la resposta dels eixos adrenals, gonadals i tiroidals, mostrant insensibilitat tant a senyals fòtiques com no-fòtiques. El treball d’aquesta tesi mostra la importància de l’estacionalitat i el consum de determinats aliments per la modulació del cervell a través de la nutrició, i proporciona noves evidències per considerar l’adaptació estacional com un element de prevenció i tractament de malalties.

La crononutrición estudia la relación entre los ritmos biológicos y el metabolismo. Actualmente, se ha incorporado en el contexto de la nutrición personalizada, para mejorar los consejos dietéticos y sus resultados. La teoría de la Xenohormesis propone que los animales pueden reconocer compuestos bioactivos de las plantas, principalmente polifenoles, como señales no-fóticas para detectar condiciones ambientales adversas, permitiendo reaccionar por adelantado i mejorando así su nivel de supervivencia. En este contexto, el objetivo principal de la tesis es evaluar si el consumo de fruta dentro o fuera de su estación produce efectos en los diferentes biomarcadores de estacionalidad y en procesos neuroendocrinos en ratas Fischer 344, utilizando animales normopeso y obesos. El consumo de uva, pero no de cereza, en animales normopeso durante su época (SD) produce cambios importantes en comportamiento y en gasto energético, cosa que puede estar asociada a cambios en mecanismos centrales controlados por la estacionalidad, como el sistema dopaminérgico y el somatostatinérgico. Además, considerando que estos resultados podrían ser beneficiosos para el tratamiento de la obesidad, animales alimentados con dieta de cafetería fueron estudiados en las mismas condiciones. Los resultados muestran que la obesidad atenúa los efectos del consumo de fruta en el comportamiento y en los marcadores de estacionalidad, tanto a nivel central como periférico. Finalmente, la comparación de la sensibilidad al fotoperiodo entre los dos fenotipos que consumían uva mostró que la obesidad bloquea la respuesta estacional de la prolactina, así como la respuesta de los ejes adrenales, gonadales y tiroideos, mostrando insensibilidad tanto a señales fóticas como no-fóticas. El trabajo de esta tesis muestra la importancia de la estacionalidad y el consumo de alimentos para la modulación del cerebro a través de la nutrición, y proporciona nuevas evidencias para considerar la adaptación estacional como un elemento preventivo y de tratamiento de enfermedades.

Chrononutrition studies the relationship between biological rhythms and metabolism. Nowadays, it has been embraced within nutritional approaches in order to improve dietary advices and their final result. The Xenohormesis theory proposes that animals recognize bioactive compounds from plants, mainly polyphenols, as non-photic cues for checking environmental conditions, allowing them to respond in advance to environmental alterations and to improve their survival. In this framework, the main aim of the present thesis is to evaluate whether fruit consumption in or out of their natural season produce effects on different key biomarkers of seasonality and neuroendocrine processes in normoweight and cafeteria-fed obese Fischer 344 rats. We found that in healthy Fischer 344 rats, the oral consumption of red-grape, but not cherry, during its natural season characterized by a short day photoperiod produced behavioral changes, such as decreased locomotor activity and food consumption; and energy expenditure, which could be associated with changes observed on central mechanisms subjected to seasonal control, such as dopaminergic and somatostatinergic systems. Furthermore, considering that these results could be beneficial for the treatment of obesity, CAF fed animals were also studied at the same photoperiodic conditions and supplemented with the red-grape treatment. Results revealed that obesity dampens the effects of fruit consumption in behavior and in central and peripheral controllers of seasonality observed in the normoweight cohort. Finally, photoperiod sensitivity in both phenotypes consuming red-grape was assessed. Results revealed that obesity impairs seasonal control of prolactin release and the response to hypothalamic-pituitary-adrenal, hypothalamic-pituitary-gonadal and hypothalamic-pituitary-thyroidal axis to changes in photoperiod, therefore producing an insensitivity to photic and non-photic cues. This thesis work highlights the relevance of seasonality of fruits and its consumption for the modulation of brain function by nutrition, and furthermore, provides new evidences for considering seasonal adaptation as a relevant element for prevention and treatment of diseases.