Oxylipin profiling for clinical research: Current status and future perspectives

16 pages, 2 tables, 3 figures.-- Under a Creative Commons licenseOxylipins are potent lipid mediators with increasing interest in clinical research. They are usually measured in systemic circulation and can provide a wealth of information regarding key biological processes such as inflammation, vascular tone, or blood coagulation. Although procedures still require harmonization to generate comparable oxylipin datasets, performing comprehensive profiling of circulating oxylipins in large studies is feasible and no longer restricted by technical barriers. However, it is essential to improve and facilitate the biological interpretation of complex oxylipin profiles to truly leverage their potential in clinical research. This requires regular updating of our knowledge about the metabolism and the mode of action of oxylipins, and consideration of all factors that may influence circulating oxylipin profiles independently of the studied disease or condition. This review aims to provide the readers with updated and necessary information regarding oxylipin metabolism, their different forms in systemic circulation, the current limitations in deducing oxylipin cellular effects from in vitro bioactivity studies, the biological and technical confounding factors needed to consider for a proper interpretation of oxylipin profilesThis research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectorsPeer reviewe

Ανάπτυξη Μεθόδου Υγρής Χρωματογραφίας Υψηλής Απόδοσης με Διαδοχική Φασματομετρία Μάζας Ιονισμού Ατμοσφαιρικής Πίεσης για τον Προσδιορισμό Σεληνοσακχάρων σε Ανθρώπινα Ούρα

Το σελήνιο (Se) ως ιχνοστοιχείο απαραίτητο για την συντήρηση της ζωής παρουσιάζει σημαντικό ερευνητικό ενδιαφέρον. Διάφορες μελέτες έχουν γίνει με απώτερο σκοπό να κατανοηθεί καλύτερα η βιοχημική συμπεριφορά του. Προς επίτευξη αυτού του στόχου είναι ιδιαίτερα σημαντικός και ο χαρακτηρισμός των μεταβολιτών Se στα ούρα θηλαστικών. Στη παρούσα εργασία περιγράφεται η ανάπτυξη μεθόδων υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης και διαδοχικής φασματομετρίας μάζας, δύο τύπων ιονισμού ατμοσφαιρικής πίεσης, για τον προσδιορισμό ιχνοποσοτήτων σεληνοσακχάρων στα ανθρώπινα ούρα. Τα σεληνοσάκχαρα για τα οποία γίνεται λόγος είναι τα εξής: 1- methylseleno-2-acetamido-1,2-dideoxy β-D-galactopyranoside (SeGalNAc), το διαστεροϊσομερές του 1-methylseleno-2-acetamido-1,2-dideoxy β-D-glucopyranoside (SeGluNAc) και το 1-methylseleno-1,2-dideoxy β-D-galactopyranoside (SeGalNΗ2). Παρακάτω δίνονται οι δομές των σεληνοσακχάρων που μελετήθηκαν στην παρούσα εργασία. Σχήμα 1.1 SeGalNAc Σχήμα 1.2 SeGluNAc Σχήμα 1.3 SeGalNH2 Πιο συγκεκριμένα περιγράφεται η ανάπτυξη μιας σειράς αναλυτικών μεθόδων κατάλληλων για εύκολο, γρήγορο και ακριβή προσδιορισμό ιχνοποσοτήτων σεληνοσακχάρων σε ακατέργαστα δείγματα ανθρώπινων ούρων. Επίσης, και η ανάπτυξη μεθόδων κατάλληλων για την ανίχνευση αγνώστων μορφών σεληνοσακχάρων. Η έννοια της «εύκολης και γρήγορης» τεχνικής συνδέεται με την ανάγκη τα βιολογικά δείγματα να μην υποβάλλονται σε εκτενή επεξεργασία προκειμένου να αναλυθούν. Η επίπονη και πολλές φορές χρονοβόρα διαδικασία της επεξεργασίας των βιολογικών δειγμάτων δεν οδηγεί πάντα σε ακριβή αποτελέσματα εφόσον είναι πιθανόν σε αρκετές περιπτώσεις να αλλοιώνεται η αρχική μορφή του μεταβολίτη. Επίσης, ο ακριβής προσδιορισμός ενώσεων Se με φασματομετρία μάζας είναι ιδιαίτερα εύκολος κυρίως λόγω της ανίχνευσης των πολλαπλών ισοτόπων του στοιχείου. Προς επίτευξη των παραπάνω στόχων ερευνήθηκαν οι δυνατότητες της διαδοχικής φασματομετρίας μάζας (tandem mass spectrometry: MS/MS) για την ανίχνευση των σεληνοσακχάρων με εφαρμογή διαφόρων συνδυαστικών σαρώσεων. Αναλυτικότερα, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της παρακολούθησης επιλεγμένων αντιδράσεων (selected reaction monitoring, SRM) για τον ευαίσθητο και επιλεκτικό προσδιορισμό των γνωστών σεληνοσακχάρων και κατόπιν η μέθοδος απώλειας ουδέτερων μορίων (neutral loss scan) σε μια προσπάθεια ανίχνευσης αγνώστων μορφών σεληνοσακχάρων. Επιπλέον, λόγω της ιδιαίτερα σύνθετης μήτρας ακατέργαστων ούρων και των φαινομένων καταστολής του σήματος που συνήθως προκαλεί εξετάσθηκαν δύο διαφορετικές πηγές ατμοσφαιρικού ιονισμού. Πιο συγκεκριμένα συγκρίθηκε το μέγεθος της παρατηρούμενης καταστολής σήματος κατά την ανάλυση ούρων με ηλεκτροψεκασμό και με χημικό ιονισμό σε ατμοσφαιρική πίεση. Αυτό πραγματοποιήθηκε με προσθήκη γνωστής ποσότητας των διαφόρων μορφών Se. Τέλος τα ποσοτικά αποτελέσματα της μεθόδου συγκρίθηκαν με αυτά της τεχνικής HPLC-ICP-MS

Χαρακτηρισμός και ποσοτικός προσδιορισμός μορφών σεληνίου σε ορό αίματος και συσχέτισή του με διατροφικούς παράγοντες

To σελήνιο (Se) αποτελεί απαραίτητο ιχνοστοιχείο για τη ζωή ασκώντας τις δράσεις του ως απαραίτητο δομικό στοιχείο των σεληνοπρωτεινών (υπεροξειδάσες της γλουταθειόνης, σεληνοπρωτείνη Ρ, αναγωγάση της θειορεδοξίνης, αποϊωδιονάσες της ιωδοθυροξίνης κ.α.), οι οποίες με τη σειρά τους έχουν ενεργό ρόλο στους αντιοξειδωτικούς/αντιφλεγμονώδεις μηχανισμούς του οργανισμού, στη διατήρηση της οξειδοαναγωγικής κατάστασης των κυττάρων και στο μεταβολισμό των θυρεοειδικών ορμονών. Συνεπώς, η επαρκής πρόσληψη Se με τη διατροφή είναι ιδιαίτερα σημαντική για τη σωστή λειτουργία του οργανισμού. Ωστόσο, οι διατροφικοί παράγοντες που καθορίζουν τα επίπεδα Se στον ανθρώπινο οργανισμό δεν είναι πλήρως διευκρινισμένοι ενώ καμία μεγάλη επιδημιολογική μελέτη δεν έχει γίνει στον Ελληνικό πληθυσμό. Παράλληλα, αν και η αυξημένη πρόσληψη Se έχει συσχετιστεί θετικά με το κίνδυνο εμφάνισης συγκεκριμένων νοσημάτων (διαβήτης, υπέρταση), η σχέση του με παράγοντες κινδύνου για καρδιαγγειακά νοσήματα είναι πολύ λιγότερο μελετημένη και τα αποτελέσματα αντικρουόμενα. Αυτό εν μέρει οφείλεται στις πλειοτροπικές και πολλές φορές αντίθετες δράσεις των σεληνοπρωτεϊνών στους μηχανισμούς εμφάνισης καρδιαγγειακών νοσημάτων. Η συσχέτιση συνεπώς των επιπέδων ολικού Se με παράγοντες κινδύνου για καρδιαγγειακά νοσήματα δεν επαρκεί και είναι πλέον απαραίτητη η ανάπτυξη ισχυρών αναλυτικών μεθόδων, οι οποίες θα έχουν την ικανότητα να προσδιορίζουν ταυτόχρονα τις διάφορες σεληνομορφές στα βιολογικά δείγματα . Για τις ανάγκες της συγκεκριμένης διατριβής, χρησιμοποιήθηκε αναλυτική μέθοδος βασισμένη στη χρωματογραφία συγγένειας σε συνδυασμό με φασματομετρία μάζας επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος (dAF-(LC)-ICP/MS). Στη συνέχεια της μελέτης, πραγματοποιήθηκε περαιτέρω διερεύνηση της συνύπαρξης μικρών οργανικών μορίων και της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης-3. Για το σκοπό αυτό έγινε σύζευξη χρωματογραφικής στήλης μοριακού αποκλεισμού στο σύστημα dAF-ICP-MS. Τα αποτελέσματα των αναλυτικών μεθόδων ανέδειξαν ότι το Se βρίσκεται με τη μορφή SelP( 54%), GPx-3 (26%), SelAlb (12%) και άγνωστης μορφή (8%) στον ορό αίματος. Από την εφαρμογή της μεθόδου σε ένα υποπληθυσμό της μελέτης «ΑΤΤΙΚΗ»(Ν=399) προέκυψε ότι ένα σημαντικό μέρος του Ελληνικού πληθυσμού, όπως αυτό τουλάχιστον εκφράζεται από τη μελέτη ΑΤΤΙΚΗ, έχει έλλειψη σεληνίου. Οι διατροφικοί παράγοντες που συσχετίζονται θετικά με τα επίπεδα Se είναι η κατανάλωση κόκκινου κρέατος και πουλερικών (κρεατοφαγική δίαιτα). Η ανάλυση των σχέσεων σεληνίου/πρωτεινών σεληνίου με παράγοντες καρδιαγγειακού κινδύνου έδειξε ότι υπάρχει σημαντική συσχέτιση του Se με τους περισσότερους κλασσικούς παράγοντες (ηλικία, παχυσαρκία, κάπνισμα, υπέρταση, γλυκαιμία, λιπιδαιμία, δείκτες οξειδωτικού στρες και φλεγμονής), η οποία διαμεσολαβείται από διαφορετικές πρωτεΐνες σεληνίου. Παράλληλα, διαφάνηκε ότι όχι μόνο το ολικό σελήνιο αλλά κυρίως η διαφορετική κατανομή μου στις πρωτεΐνες σεληνίου σχετίζονται με τους παράγοντες κινδύνου γεγονός που υποδεικνύει ότι η κατανομή αυτή αποτελεί καλύτερο δείκτη της κατάστασης Se ενός ανθρώπου και ίσως αποδίδει καλύτερα τη σχέση του με τους παράγοντες κινδύνου για καρδιαγγειακά νοσήματα

Exploring the Protective Effects of Phaeodactylum tricornutum Extract on LPS-Treated Fibroblasts

Background: Microalgal extracts are an important source of bioactive compounds with antioxidant and anti-inflammatory properties that can be used in cosmetics. The microalgae Phaeodactylum tricornutum (PT) is known for its high content of omega-3 fatty acids, which are known to attenuate inflammation. Here, we explore the effects of aqueous microencapsulated extract of PT on lipopolysaccharide (LPS)-stimulated normal human dermal fibroblasts (NHDF) to underline its application as an active ingredient in cosmetics. Methods: We assessed cell viability using MTT assay, so as to target any potential cytotoxicity of the extract. Moreover, with the aid of RT-qPCR, we studied the transcript accumulation of genes involved in cell antioxidant response, cell proliferation, and inflammation. Results: Our results revealed that the hydrolyzed rice flour-encapsulated (HRF) PT extract promotes anti-inflammatory and antioxidant response, increasing cell proliferation in NHDF cells. Conclusions: Our data indicate a promising use of HRF-encapsulated PT extract in cosmetics by reducing skin inflammation

Deciphering the Effects of Different Types of Sunlight Radiation on Skin Function: A Review

Sunlight radiation is a fundamental component of our daily lives. Specifically, blue light as well as UV light appear to play a role in the development of oxidative stress, DNA damage, photoaging, and pigmentation through the chromophores in skin tissues. However, several skin problems like psoriasis, eczema, and atopic dermatitis can be avoided with short-duration exposures to low-energy blue light radiation or UV radiation. In addition, exploring the effects of blue light as well as UV radiation on skin is quite essential for the development of minimally invasive antiaging strategies and for the design of innovative cosmetic formulations in modern aesthetics and cosmetology. Thus, in this review, we present the advantages as well as the disadvantages of light radiation, with a special focus on blue light and UV radiation activity on the human skin. We also discuss the molecular action of blue light and UV radiation on human skin. Other types of light radiation are included to holistically approach the effect of light on human skin

A simple and robust LC-ESI single quadrupole MS-based method to analyze polyphenols in plant extracts using deep eutectic solvents

Currently, the interest in polyphenols is increasing due to their significant properties in health. Polyphenols exist in a range of natural products, however their extraction as well as their characterization are important issues as they are mainly present in complex matrices. Therefore, sensitive and selective analytical methods based on liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry are essential. Nevertheless, access to such high-resolution techniques is quite rare. Thus, in this work we present a simple, selective and robust method based on a single-quadrupole (Q) MS technique) for the analysis of a wide range of polyphenols such as flavonoids, phenolic acids and anthocyanins.Specifically, we present: • A simple liquid chromatography electro-spray ionization (LC-ESI) single-quadrupole mass selective (MS) method for the analysis of 18 different polyphenols. • Application of the method to three plant-based extracts that are derived after green extraction methods

Proteína ácida de cartilagem um novo fator terapêutico para melhorar o reparo de danos na pele?

Fish skin has been gaining attention due to its efficacy as a human-wound-treatment product and to identify factors promoting its enhanced action. Skin fibroblasts have a central role in maintaining skin integrity and secrete extra cellular matrix (ECM) proteins, growth factors and cytokines to rapidly repair lesions and prevent further damage or infection. The effects on scratch repair of the ubiquitous but poorly characterized ECM protein, cartilage acidic protein 1 (CRTAC1), from piscine and human sources were compared using a zebrafish SJD.1 primary fibroblast cell line. A classic in vitro cell scratch assay, immunofluorescence, biosensor and gene expression analysis were used. Our results demonstrated that the duplicate sea bass Crtac1a and Crtac1b proteins and human CRTAC-1A all promoted SJD.1 primary fibroblast migration in a classic scratch assay and in an electric cell impedance sensing assay. The immunofluorescence analysis revealed that CRTAC1 enhanced cell migration was most likely caused by actin-driven cytoskeletal changes and the cellular transcriptional response was most affected in the early stage (6 h) of scratch repair. In summary, our results suggest that CRTAC1 may be an important factor in fish skin promoting damage repair.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Exploring the Antifungal Activity of Various Natural Extracts in a Sustainable <i>Saccharomyces cerevisiae</i> Model Using Cell Viability, Spot Assay, and Turbidometric Microbial Assays

Saccharomyces cerevisiae is a sustainable yeast with many applications in the food industry. Here, we study the use of a Saccharomyces cerevisiae model composed of three different industrial strains (a wine, a beer and a baker’s strain) to assess the antifungal activity of three organic plant-based extracts (Hypericum perforatum 10% w/w, Pistacia lentiscus var. Chia 20% w/w and Rosmarinus officinalis 6% w/w). Three different methods were employed (agar disc diffusion, spot assay, and growth curve analysis). Only the Rosmarinus officinalis extract (6% w/w) exhibited inhibitory activity against all the tested yeast strains in the agar disc diffusion method. In the spot assay, all extracts and their carrier oils (sunflower oil and caprylic triglyceride) exerted similar mild antifungal activity. In the growth curve analysis, all extracts significantly lowered the growth rate of the yeasts, but this was not observed for the carrier oils. The results highlighted that it is important to consider more than one method for testing the antimicrobial activity of different compounds. The three yeast strains exhibited differences in their susceptibility to pharmaceutical antifungals, and the beer and baker’s yeasts were resistant to itraconazole. Moreover, polyphenols were detected in all natural extracts which may be linked to their antifungal activity. Our results suggest that we might consider multiple use of these natural extracts in the food industry as food additives or even preservatives to delay food spoilage

Genomic and phylogenetic analysis of choriolysins, and biological activity of hatching liquid in the flatfish Senegalese sole.

The hatching enzymes or choriolysins are key proteases in fish life cycle controlling the release of larvae to surrounding environment that have been suggested as target for novel biotechnological uses. Due to the large amounts of eggs released by the flatfish Solea senegalensis, during the spawning season, the hatching liquid properties and choriolysin-encoding genes were investigated in this species. A genomic analysis identified four putative genes referred to as SseHCEa, SseHCEb, SseLCE and SseHE. The phylogenetic analysis classified these paralogs into two clades, the clade I containing SseHCE paralogs and the clade II containing two well-supported subclades named as HE and LCE. The two SseHCE paralogs were intron-less and both genes were tandemly arrayed very close in the genome. The synteny and gene rearrangement identified in the flatfish lineage indicated that the duplication of these two paralogs occurred recently and they are under divergent evolution. The genes SseHE and SseLCE were structured in 8 exons and 7 introns and the synteny was conserved in teleosts. Expression studies confirmed that the four genes were expressed in the hatching gland cells and they migrate co-ordinately from the head to around the yolk sac close to the hatch with specific temporal and intensity expression profiles. Although the mRNA levels of the four genes peaked in the hours previous to larval hatching, the SseHCE and SseLCE paralogs kept a longer expression than SseHE after hatching. These expression patterns were consistent even when larvae were incubated at different temperatures that modified hatching times. The analysis of hatching-liquid using SDS-PAGE and zymography analyses of hatching liquid identified a major band of expected choriolysin size. The optimal pH for protease activity was 8.5 and inhibition assays using EDTA demonstrated that most of the activity in the hatching liquid was due to metalloproteases with Ca2+ ions acting as the most effective metal to restore the activity. All these data provide new clues about the choriolysin evolution and function in flatfish with impact in the aquaculture and the blue cosmetic industry