The effects of grape seed procyanidin extract on insulin synthesis and secretion

Las procianidinas son compuestos bioactivos presentes en frutas y vegetales. Aunque se conocen los efectos beneficiosos de estos compuestos en la homeostasis de la glucosa, su acción en la funcionalidad de la célula β no es clara. La presente tesis doctoral se ha centrado en describir los efectos de las procianidinas en la síntesis y secreción de insulina. Nuestros resultados muestran la capacidad de las procianidinas de modificar la funcionalidad de la célula β aumentando la relación insulina plasmática/mRNA, aunque la efectividad del tratamiento depende de la situación fisiológica. En situaciones no patológicas, las procianidinas afectan la insulinemia modificando la síntesis, secreción y/o degradación de la insulina. En situaciones de resistencia a la insulina, el tratamiento crónico con procianidinas disminuye la síntesis y secreción de insulina gracias a su acción limitando el acúmulo de lípidos. En cambio, en un modelo más dañado (obesidad genética), las procianidinas ejercen efectos similares pero no son capaces de mejorar la hipersinulinemia. En conclusión, las procianidinas, en las dosis ensayadas, pueden utilizarse únicamente como compuestos bioactivos limitando la disfuncionalidad de la célula β en sus estados iniciales.Les procianidines són compostos bioactius presents en fruites i vegetals. Tot i que es coneixen els efectes beneficiosos d’aquests compostos en l’homeòstasi de la glucosa, la seva acció en la funcionalitat de la cèl•lulaβ no és clara. La present tesi doctoral s’ha centrat en descriureels efectes de les procianidines en la síntesi i secreció d’insulina. Els nostres resultats mostren la capacitat de les procianidines de modificar la funcionalitat de la cèl•lula β augmentant la relació insulina plasmàtica/mRNA, tot i que l’efectivitat del tractamentdepèn de la situaciófisiològica. En situacions no patològiques, les procianidines afecten la insulinèmia modificant la síntesi, secreciói/o degradació d’insulina. En situacions de resistència a la insulina, el tractamentcrònicamb procianidines disminueix la síntesi i secreció d’insulina gràcies a la seva acció limitant l’acumulació de lípids. En canvi, en un model més danyat (obesitat genètica), les procianidines exerceixen efectes similars però no son capaces de millorar la hiperinsulinèmia. En conclusió, les procianidines, en les dosis assajades, podenutilitzar-seúnicament coma compostos bioactiuslimitant la disfuncionalitat de la cèl•lula β en els seus estats inicials.Procyanidins are bioactive compounds found in fruits and vegetables widely consumed. It has been reported that procyanidins show some beneficial effects on glucose homeostasis, although their effects on β-cell functionality remain unresolved. This doctoral thesis is focus on describing the effects of procyanidins on insulin synthesis and secretion. Our results showed that procyanidins modify β-cell functionality through increasing the plasma insulin/mRNA ratio, although the effectiveness of the treatment depends on the physiological situation. Under non-pathological situation, procyanidins affected insulinaemia by modifying insulin synthesis, secretion and/or degradation activity. Under insulin-resistance situation, chronic procyanidins administration decreased insulin synthesis and secretion, thanks to its lipid-lowering effect. Otherwise in a more damaged model, Zucker fatty rat, procyanidins treatment is not able to reduce insulin plasma levels although they repress insulin expression. In conclusion, procyanidins could be used as bioactive compound to limit β-cell dysfunctions under high-palatable diets, but at the assayed doses, it is not enough to counteract a strong metabolic disruption

Grape Seed Procyanidin Extract Improves Insulin Production but Enhances Bax Protein Expression in Cafeteria-Treated Male Rats

In a previous study, the administration of a grape seed procyanidin extract (GSPE) in female Wistar rats improved insulin resistance, reduced insulin production, and modulated apoptosis biomarkers in the pancreas. Considering that pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters in females are different from these parameters in males, the aim of the present study was to evaluate the effects of GSPE on male Wistar cafeteria-induced obese rats. The results have confirmed that the cafeteria model is a robust model mimicking a prediabetic state, as these rats display insulin resistance, increased insulin synthesis and secretion, and increased apoptosis in the pancreas. In addition, GSPE treatment (25 mg/kg of GSPE for 21 days) in male rats improves insulin resistance and counteracts the cafeteria-induced effects on insulin synthesis. However, the administration of the extract enhances the cafeteria-induced increase in Bax protein levels, suggesting increased apoptosis. This result contradicts previous results from cafeteria-fed female rats, in which GSPE seemed to counteract the increased apoptosis induced by the cafeteria diet

Avaluació dels efectes de les procianidines de pinyol de raïm sobre la secreció d'insulina

Les procianidines són un tipus de compostos fenòlics que es troben en aliments com la xocolata, i en begudes com el vi negre. Actualment es coneix que les procianidines exerceixen efectes beneficiosos sobre la salut, especialment sobre el sistema cardiovascular. Estudis realitzats pel grup de recerca “Nutrigenòmica” d’aquesta universitat, mostren indicis que les procianidines afecten la funció secretora d’insulina del pàncrees. En aquest estudi s’han avaluat els efectes que du a terme l’extracte de procianidines de pinyol de raïm (GSPE) sobre la síntesi i la secreció d’insulina en el pàncrees, mitjançant experiments realitzats in vitro, amb la línia cel•lular pancreàtica MIN-6, i in vivo, en models de rata sans i amb síndrome metabòlica. In vitro, s’observa que GSPE realitza una acció inhibidora de la secreció d’insulina en les cèl•lules MIN-6 en condicions basals de glucosa, essent a una concentració de 1 mg/l de GSPE on s’observa un efecte més clar. Els responsables d’aquesta inhibició són els àcids fenòlics i els monòmers presents en l’extracte. En condicions d’estimulació aquest extracte produeix una certa activació de la secreció d’insulina, en la mateixa línia cel•lular, a l’exposar les cèl•lules a una dosi de 10 mg/l. In vivo, l’assaig de l’expressió gènica de la insulina mostra que GSPE redueix la transcripció d’aquest gen, i que aquest efecte depèn tant de la dosi com del període d’administració de l’extracte. Estudis preliminars per determinar el mecanisme d’acció de GSPE, indiquen que aquestes molècules modulen l’expressió del gen de Pdx-1, el qual és un factor de transcripció que estimula l’expressió del gen de la insulina. Amb els resultats obtinguts es pot concloure que GSPE actua frenant tant la síntesi com la secreció d’insulina, tot i que s’ha d’aprofundir més en la descripció de l’efecte observat, i els mecanismes moleculars pels quals te lloc

Effects of grape seed procyanidin extract over low-grade chronic inflammation of obese Zucker fa/fa rats

10.1016/j.foodres.2013.05.00

Effect of the co-occurring olive oil and thyme extracts on the phenolic bioaccesibility and bioavailability assessed by in vitro digestion and cell models

10.1016/j.foodchem.2013.10.07

Enhanced anti-inflammatory effect of resveratrol and EPA in treated endotoxin-activated RAW 264.7 macrophages

Macrophages play an important role in immunogenic challenges by producing reactive oxygen species, NO and proinflammatory cytokines that can aggravate and propagate local inflammation. Multiple mechanisms regulate these inflammatory processes. NF-κB and activator protein 1 pathways are crucial in the expression of proinflammatory genes, such as TNF-α, IL-1 (α or β) and -6. Some polyphenols, which are present in beverages, vegetables and fruits, and PUFA, which are present in marine oils and fish food, possess anti-inflammatory effects in vivo and in vitro. Our aim in the present study was to assess whether polyphenols and PUFA have synergistic anti-inflammatory effects in murine macrophages in vitro. Inflammation in RAW 264.7 macrophages was induced by lipopolysaccharide at 100 ng/ml. The treatments with molecules were performed by co-incubation for 19 h. A NO production assay by Griess reaction, a phosphoprotein assay by Pathscan ELISA kit and gene expression analysis using the TaqMan® Low-density Array for ninety-one genes related to inflammation, oxidative stress and metabolism were performed to assess the synergistic anti-inflammatory effects of polyphenols, epigallocatechin gallate and resveratrol (Res; 2·5 μg/ml), and the PUFA, DHA and EPA (30 μm). Adding Res+EPA had an enhanced anti-inflammatory effect, in comparison with EPA and Res alone, leading to decreased NO levels; modulating the phospho-stress activated protein kinase/Jun N-terminal kinase (P-SAPK/JNK) level; down-regulating proinflammatory genes, such as IL, chemokines, transcription factors; and up-regulating several antioxidant genes. Therefore, this combination has a stronger anti-inflammatory effect than either of these molecules separately in RAW macrophages.</jats:p