Effects of hesperidin on cardiovascular disease risk biomarkers: An omics science approach approach

Abstract

Les malalties cardiovasculars són la primera causa de morbimortalitat al món, i el polifenol hesperidina podria tenir efectes protectors sobre el sistema cardiovascular. L’objectiu de la present tesi doctoral és avaluar els efectes del consum d’hesperidina sobre els marcadors de risc cardiovascular i realitzar una aproximació a les ciències ómiques per conèixer els seus mecanismes d’acció. Per a aconseguir-ho, 5 projectes van ser realitzats: una revisió sistemàtica per a conèixer l’evidència científica disponible sobre el tema, un estudi d’intervenció nutricional aleatoritzat i controlat en humans (estudi CITRUS), seguit d’una anàlisi de la transcriptòmica i metabolòmica derivats de la població de l’estudi CITRUS; i finalment, un estudi experimental en rates on es va realitzar una anàlisi de la proteòmica. Els resultats de la tesi doctoral indiquen que el consum d’hesperidina té efectes beneficiosos sobre els marcadors de risc cardiovascular en humans al disminuir els nivells de pressió arterial sistòlica i la pressió del pols en subjectes amb pre- i hipertensió lleu, podent ser un tractament coadjuvant per al tractament de la hipertensió arterial. Els mecanismes d’acció de l’hesperidina poden ser explicats a través de les anàlisis de transcriptòmica i metabolòmica realitzats que demostren disminucions de gens proinflamatoris i metabòlits endògens relacionats amb la pressió arterial i l’estrès oxidatiu. A més a més, l’anàlisi de la proteòmica realitzada en rates amb síndrome metabòlic mostra la capacitat de l’hesperidina de modificar l’expressió de proteïnes del teixit de ronyó i cor exercint també un efecte protector sobre el sistema cardiovascular.

Las enfermedades cardiovasculares son la primera causa de morbi-mortalidad en el mundo, y el polifenol hesperidina podría tener efectos cardioprotectores. El objetivo de la presente tesis doctoral es evaluar los efectos del consumo de hesperidina sobre marcadores de riesgo cardiovascular, y realizar una aproximación a las ciencias ómicas para conocer sus mecanismos de acción. Para ello, 5 proyectos fueron realizados: una revisión sistemática para conocer la evidencia científica disponible sobre el tema, un estudio de intervención nutricional aleatorizado y controlado en humanos (estudio CRITUS), seguido de un análisis de transcriptómica y de metabolómica derivados de la población del estudio CITRUS, y finalmente un estudio experimental con ratas donde se realizó un análisis de proteómica. Los resultados de la tesis doctoral indican que el consumo de hesperidina tiene efectos beneficiosos sobre marcadores de riesgo cardiovascular en humanos al disminuir los niveles de presión arterial sistólica y la presión de pulso de sujetos con hipertensión leve, pudiendo ser un tratamiento coadyuvante para el tratamiento de la hipertensión. Los mecanismos de acción pueden ser explicados a través de los análisis de transcriptómica y metabolómica realizados que muestran disminuciones de genes proinflamatorios y metabolitos endógenos relacionados con la presión arterial y el estrés oxidativo. Además, el análisis de proteómica realizado en ratas con síndrome metabólico muestra la capacidad de la hesperidina de modificar la expresión de proteínas en tejido de riñón y corazón relacionadas con el sistema cardiovascular ejerciendo también un efecto cardioprotector

Cardiovascular diseases are the leading cause of morbidity and mortality worldwide, and the polyphenol hesperidin could have cardioprotective effects. The main objective is to evaluate the effects of the consumption of hesperidin on cardiovascular disease risk biomarkers, and to elucidate the possible mechanisms of action thought the application of different omics approaches. To achieve it, 5 projects were carried out: a systematic review to known the scientific evidence available on the subject, a randomized and controlled nutritional intervention study in humans (CRITUS study), followed by a transcriptomic and metabolomics analysis derived from the population of the CITRUS study, and finally an experimental study with rats where a proteomics analysis was performed. The results indicated that the consumption of hesperidin has beneficial effects on biomarkers of cardiovascular disease risk biomarkers in humans by reducing the levels of systolic blood pressure and pulse pressures in subjects with mild hypertension. Therefore, hesperidin can be a useful co-adjuvant tool for blood pressure and pulse pressure management. The mechanisms of action of hesperidin can be explained through the transcriptomics and metabolomics analyzes performed that showed decreases in pro-inflammatory genes and endogenous metabolites related to blood pressure and oxidative stress. Furthermore, the proteomic analysis carried out in rats with metabolic syndrome showed the ability of hesperidin to modify the expression of proteins in kidney and heart tissue related to the cardiovascular system, also exerting a cardioprotective effec