Squalene: A Trove of Metabolic Actions

Squalene is present in high concentration in the liver of certain sharks and in small concentrations in olive oil. Previous studies showed that its administration decreases hepatic steatosis in male Apoe-knockout mice, but these changes might be complex. Transcriptomics, using DNA microarrays, and proteomics from mitochondrial and microsomal fractions, analyzed by 2D-DIGE and mass spectrometry, were used in these mice that received 1 g/kg/day squalene for 10 weeks. Squalene administration significantly modified the expression of genes such as lipin 1 (Lpin1) and thyroid hormone responsive (Thrsp). Changes in methionine adenosyltransferase 1 alpha (Mat1α), short-chain specific acyl-CoA dehydrogenase (Acads), and thioredoxin domain–containing protein 5 (Txndc5) expressions were consistent with their protein levels. Their mRNA levels were associated with hepatic fat content. These results suggest that squalene action involves changes in hepatic gene expression associated with its anti-steatotic properties. This approach shows new connections between nutrition and gene expression since Txndc5, a gene with unknown biological function, was upregulated by squalene administration. Overall, this nutrigenomic approach illustrates the effects of squalene and provides further support to the idea that not all monounsaturated fatty acid–containing oils behave similarly. Therefore, selection of cultivars producing olive oils enriched in this compound will be a plus

Phenolic-Rich Extracts from Avocado Fruit Residues as Functional Food Ingredients with Antioxidant and Antiproliferative Properties

In this study, the total phenolic compounds content and profile, the nutritional value, the antioxidant and antiproliferative activities of avocado peel, seed coat, and seed extracts were characterized. Additionally, an in-silico analysis was performed to identify the phenolic compounds with the highest intestinal absorption and Caco-2 permeability. The avocado peel extract possessed the highest content of phenolic compounds (309.95 ± 25.33 mMol GA/100 g of extract) and the lowest effective concentration (EC50) against DPPH and ABTS radicals (72.64 ± 10.70 and 181.68 ± 18.47, respectively). On the other hand, the peel and seed coat extracts had the lowest energy densities (226.06 ± 0.06 kcal/100 g and 219.62 ± 0.49 kcal/100 g, respectively). Regarding the antiproliferative activity, the avocado peel extract (180 ± 40 µg/mL) showed the lowest inhibitory concentration (IC50), followed by the seed (200 ± 21 µg/mL) and seed coat (340 ± 32 µg/mL) extracts. The IC50 of the extracts induced apoptosis in Caco-2 cells at the early and late stages. According to the in-silico analysis, these results could be related to the higher Caco-2 permeability to hydroxysalidroside, salidroside, sakuranetin, and luteolin. Therefore, this study provides new insights regarding the potential use of these extracts as functional ingredients with antioxidant and antiproliferative properties and as medicinal agents in diseases related to oxidative stress such as cancer.This work was supported by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and FEDER, UE (grants AGL2015-65975-R and RTI2018-094268-B-C21) and by grants from Ministry of Science and Technology (PID2019-104915RB-I00), CIBEROBN (CB06/03/1012), Gobierno de Aragón (B16-20R, Fondos FEDER “otra manera de hacer Europa”), SUDOE (Redvalue, SOE1/PI/E0123)

El aceite de oliva virgen: ese gran desconocido

Virgin olive oil is the juice of Olea europea fruit prepared from 358 olive cultivar grooves. Its preparation generates several chemical imperfections. Extra virgin olive oil is the only able to provide the consumer the whole panoply of biological propertiesEl aceite de oliva virgen es el zumo del fruto de la Olea europea procedente de más de 358 de variedades de olivos. Su obtención genera diversas impurezas químicas. Solo el aceite de oliva virgen extra es el único capaz de garantizar al consumidor la integridad de sus características biológicas

A combination of Rosa canina extracts and gold complex favors apoptosis of caco-2 cells by increasing oxidative stress and mitochondrial dysfunction

Given the alarming increase in colorectal cancer (CRC) worldwide, novel therapies are urgently needed. Plant-derived extracts have gained considerable interest in the last years due to their strong anticancer effect mediated by their unique bioactive compounds. Specifically, rosehips from Rosa canina have been successfully tested against several cancer models, including colon cancer. Moreover, gold derivatives are a promising alternative to the current platinum-based drugs commonly used in CRC chemotherapy due to their lack of affinity for DNA. Herein we have investigated the antitumor potential of a drug combination made of acidic polyphenols extracted from R. canina and the gold complex (Au(C=C-2-NC5H4) (PTA)) in Caco-2 cell line as a model of CRC. The combination triggered strong apoptosis mediated by a blockage of the autophagic flux, which might be a consequence of a reactive oxygen species (ROS) increase and mitochondrial dysfunctionality. Our results suggest that the clinical application of plant polyphenols might enhance the anticancer effect of metallodrugs and reduce drug exposure time and therefore its side effects

Sulfonamide-derived Dithiocarbamate Gold(i) complexes induce the apoptosis of colon cancer cells by the activation of Caspase 3 and redox imbalance

Two new families of dithiocarbamate gold(I) complexes derived from benzenesulfonamide with phosphine or carbene as ancillary ligands have been synthesized and characterized. In the screening of their in vitro activity on human colon carcinoma cells (Caco-2), we found that the more lipophilic complexes—those with the phosphine PPh3—exhibited the highest anticancer activity whilst also displaying significant cancer cell selectivity. Au(S2CNHSO2C6H5)(PPh3)] (1) and Au(S2CNHSO2-p-Me-C6H4)(IMePropargyl)] (8) produce cell death, probably by intrinsic apoptosis (mitochondrial membrane potential modification) and caspase 3 activation, causing cell cycle arrest in the G1 phase with p53 activation. Besides this, both complexes might act as multi-target anticancer drugs, as they inhibit the activity of the enzymes thioredoxin reductase (TrxR) and carbonic anhydrase (CA IX) with the alteration of the redox balance, and show a pro-oxidant effect

Determination of total plasma oxysterols by enzymatic hydrolysis, solid phase extraction and liquid chromatography coupled to mass-spectrometry

The potential use of cholesterol esterases was tested to avoid alkaline hydrolysis for cleavage of plasma esterified oxysterols. The enzymatic hydrolysis was optimized by testing two sources of enzyme—Pseudomonas and bovine pancreas, presence of surfactants, incubation time and amount of enzyme. Free forms of 4ß-, 7-, 24-, 25- and 27-hydroxycholesterol (HC) as well 7-ketocholesterol (7-KC) were analyzed by liquid chromatography and mass-spectrometry using the deuterated internal standard, 25-HC(d6). Enzymatic hydrolysis was more effective using the Pseudomonas enzyme and in presence of surfactants. Compared to alkaline hydrolysis, it generated a cleaner chromatographic baseline and better recovery of the internal standard. Oxysterols were assayed with detection limits between 7 and 31 pg/mL. Interassay coefficients of variation were lower than 10% and extraction recovery efficiencies, higher than 90%. The procedure was used to characterize plasma levels of Cyp7b1-deficient rat, where it showed increased plasma levels of 7, 24 and 25-HC. Due to the low volume of sample required, it may be used in other animal models, particularly rodents, as well as in pediatric samples where sample amount is always a problem. Thus, the proposed new method offers mild enzymatic processing that greatly facilitates oxysterol determinations to delineate their role in physiopathology

Anti-Inflammatory and chondroprotective effects induced by phenolic compounds from onion waste extracts in ATDC-5 chondrogenic cell line

Osteoarthritis is a prevalent degenerative condition that is closely related to the destruction and inflammation of cartilage. The high prevalence of this pathology exhorts researchers to search for novel therapeutic approaches. Vegetable–fruit wastes have emerged as a promising origin of anti-inflammatory and antioxidant compounds that, in some cases, may also exert chondroprotective effects. This study aims to decipher the potential of onion waste products in the inhibition of molecular events involved in osteoarthritis. Onion extracts showed a high content of phenolic compounds and antioxidant properties. Cytocompatibility was demonstrated in the chondrogenic cell line ATDC-5, exerting viability percentages higher than 90% and a slight increase in the S phase cycle cell. The induction of inflammation mediated by the lipopolysaccharide and onion extracts’ treatment substantially inhibited molecular markers related to inflammation and cartilage degradation, highlighting the promising application of onion extracts in biomedical approaches. The in silico analyses suggested that the results could be attributed to protocatechuic, ellagic, and vanillic acids’ greater cell membrane permeability. Our work provides distinctive information about the possible application of waste onion extracts as functional components with anti-inflammatory and chondroprotective characteristics in osteoarthritis.his work was supported by the Grants: Proyectos en Salud AES 2021 (PI21/00911; ISCIII), CIBER-BBN, CIBEROBN, Ministerio de Ciencia e Innovación-Fondo Europeo de Desarrollo Regional (PID2019-104915RB-I00), Fondo Social Europeo-Gobierno de Aragón (B16_20R) and SUDOE (Redvalue, SOE1/PI/E0123). This research was also funded by European Union’s H2020 research and innovation program under Marie Sklodowska-Curie grant agreement number 801586. G.M. gratefully acknowledges the support from the Miguel Servet Program (MS19/00092; ISCIII). M.P. acknowledges the support from the Gobierno de Aragón fellowship (CUS/581/2020). O.G. is Staff Personnel (I3SNS Stable Researcher) of Xunta de Galicia (Servizo Galego de Saude (SERGAS)) through a research-staff contract (ISCIII)/SERGAS

Generación y caracterización metabólica del ratón carente de la proteína 5 con dominios tiorredoxina (TXNDC5) y su interacción con el escualeno

Actualmente, las herramientas ómicas tienen una potencia sin precedentes, permitiendo encontrar dianas moleculares cuyas funciones no habían sido previamente descritas. Previamente, nuestro grupo describió como la presencia del escualeno en dieta tenía propiedades anti ateroescleróticas y anti esteatósicas. Usando herramientas proteómicas, se encontró la proteína 5 con dominios tiorredoxina (TXNDC5) modulada por el escualeno y asociada con el contenido de grasa hepática. TXNDC5 es una proteína disulfuro isomerasa, encargada de regular el correcto plegamiento de proteínas, actuando como chaperona en el retículo. Sin embargo, las funciones de TXNDC5 y en especial su papel metabólico en el hígado están poco definidas. Esclarecer las funciones de una proteína con potencialmente muchas implicaciones es un proceso fundamental para la ciencia básica, especialmente si pudiera estar implicada en la prevención de enfermedades cardiovasculares o esteatosis.En el presente trabajo, utilizando las nuevas herramientas de edición genética CRISPR/cas9 se generó un modelo animal carente de TXNDC5, y una línea celular hepática que replicase el modelo animal. Para ahondar en el conocimiento de la implicación de TXNDC5, se realizaron varias intervenciones dietéticas. Bajo una dieta occidental se encontró en machos un hígado con un contenido más graso en la ausencia de TXNDC5, por ello se decidió estudiar su transcriptoma, encontrándose una mayor expresión de los genes de fase aguda, amiloide sérico 1 y 2 (Saa1 y Saa2) en ausencia de la tiorredoxina. Debido a la previa implicación en aterosclerosis, se estudió la influencia de TXNDC5 en el perfil plasmático, encontrándose una mayor cantidad de amiloide sérico, APOA1 y actividad PAF-AH, sin embargo, también se encontraron mayores niveles de peroxidación lipídica. La caracterización lipoproteica no reveló diferencias en su perfil, localizándose el amiloide principalmente en las partículas de alta densidad nacientes, curiosamente menos oxidadas en ausencia de TXNDC5. Este hecho ofrece un nuevo punto de vista en la influencia del amiloide, previamente descrito como un marcador aterosclerótico. Aunque se había descrito una posible función de TXNDC5 en el plegamiento de la insulina, los experimentos in vivo de este trabajo resumen una menor glicemia acompañada de un aumento de los ácidos grasos no esterificados en plasma. Se realizó una caracterización metabólica en la que no se observó implicación en la gluconeogénesis, pero una mayor sensibilidad a la insulina en ausencia de TXNDC5. Bajo una dieta más agresiva, se observó un resultado similar: una mayor tolerancia a la glucosa y sensibilidad a la insulina, una menor glicemia acompañada de los mayores niveles de ácidos grasos no esterificados y unos sorprendentes mayores niveles de insulina en plasma. Por último, la ausencia de TXNDC5 impide la acumulación de escualeno en el hígado murino, verificando la implicación previamente observada. Este hecho se reprodujo en las gotas lipídicas, orgánulo propuesto para su acumulación, por lo que se realizó una caracterización del proteoma del orgánulo. Se observó no solo la implicación de TXNDC5 sino como el cambió de un único componente en la dieta es capaz de modular su proteoma. Se encontraron varias proteínas moduladas por el escualeno, como TXNDC5, siendo CALR y APMAP influidas también por la tiorredoxina, pudiendo estar implicadas en el mecanismo de acumulación.Todos estos resultados que se describen en este trabajo, unidos al hecho de que solamente se encontraron cambios en machos, dimorfismo sexual similar al experimento inicial, confirman la gran complejidad de TXNDC5 en su función y en los mecanismos moleculares en los que intervienen como se detalla el este trabajo. <br /

Mecanismos moleculares de la esteatosis hepática no alcohóica en diversos modelos animales e influencia de terpenos del aceite de oliva

Las sociedades occidentales están haciendo frente a nuevas enfermedades fruto de la descoordinación entre los cambios en nuestros hábitos alimenticios y nuestra capacidad de adaptación a los mismos. Una de estas enfermedades es la esteatosis hepática, caracterizada por el depósito de gotas lipídicas en el hígado. Esta puede comprometer la calidad de vida de las personas hasta progresar a hepatocarcinoma. Para poder combatir esta enfermedad es necesario el desarrollo de métodos diagnósticos precoces y tratamientos para evitar o ralentizar el progreso de esta enfermedad. Para alcanzar ambos objetivos la caracterización de las bases moleculares de la esteatosis es fundamental.Entre los muchos genes que intervienen en el desarrollo de la esteatosis hepática, Cidec ocupa un puesto especial ya que participa en la fusión de las gotas lipídicas y el conocimiento sobre factores que regulan su expresión resulta clave. En el presente trabajo se explora la influencia de distintos componentes dietéticos, observando que el colesterol estimula su expresión. Asimismo, también se observa un dimorfismo sexual en el desarrollo de la esteatosis en el que parece que la expresión de Cidec regulada por las hormonas femeninas a través del cofactor de la transcripción Pgc1a juega un papel clave.Para ahondar en el conocimiento de los mecanismos moleculares de la esteatosis hemos desarrollado y caracterizado un modelo esteatósico de rápido desarrollo con cerdos procedentes del cruce de razas comerciales. Gracias a este modelo, y mediante el uso de las transcriptómica y proteómica dirigida hemos logrado identificar nuevos genes que responden tanto al desarrollo como a la regresión de esta patología. Además, también nos ha ofrecido nuevos candidatos a marcadores plasmáticos de la esteatosis hepática: LGALS3 e ISG15.A la hora de buscar tratamientos, el uso de nutrifarmacos o alimentos funcionales resultan un enfoque muy práctico y atractivo para la sociedad. En este aspecto la incorporación de escualeno en la dieta ha mostrado ser eficaz para reducir el porcentaje de gotas lipídicas hepáticas tanto en ratones como enconejos. Por ello en este trabajo hemos explorado el efecto a corto plazo de la suplementación de escualeno al 0,5% en cerdos previamente esteatósicos. A través de dicho experimento hemos observado que el escualeno reproduce sus efectos en este modelo modificando tanto el lipidoma hepático como el plasmático.La complejidad que entraña la esteatosis hepática tanto en su desarrollo como en su regresión va más allá de la mera acumulación de grasa e implica cambios en todo tipo de biomoléculas a través de la regulación de distintas rutas metabólicas en función de los componentes de la dieta. En este marco el escualeno es capaz de paliar la esteatosis hepática en distintos modelos. Por ello su futuro uso como como alimento funcional puede ser una clave en el tratamiento de la esteatosis hepática.<br /