Resumen del proyecto

Actualmente existe un gran interés en la investigación de los efectos que sobre la salud humana pueden tener algunos componentes de los alimentos. Entre las diferentes bioactividades relacionadas con la ingestión de estos compuestos alimenticios saludables, su actividad anti-proliferativa está cobrando cada vez más importancia, dada la gran relevancia del cáncer como causa de muerte en nuestros días. La posibilidad de la prevención de procesos cancerosos mediante determinados componentes en la dieta, como por ejemplo los compuestos fenólicos, ha abierto un campo de trabajo de enorme transcendencia. Sin embargo, aún se desconocen en gran medida los mecanismos moleculares de acción que podrían explicar dicha actividad anti-proliferativa en los estudios in-vivo, debido fundamentalmente a que los ensayos in-vitro mayoritariamente utilizados no tienen en cuenta importantes parámetros relacionados con la digestión, absorción, metabolización y transformación de estos compuestos en condiciones reales tras su ingesta. Por tanto, conocer con precisión las formas en las que los compuestos fenólicos podrían encontrarse en el organismo y su bioactividad es fundamental, dado que éstas son las estructuras químicas que tendrán la posibilidad real de ejercer un efecto saludable in-vivo. En este sentido, la Alimentómica (Foodomics) puede ser una herramienta muy útil para desentrañar los procesos que tienen lugar in-vivo. El objetivo principal de este proyecto es estudiar la actividad anti-proliferativa frente a células humanas de cáncer de colon, así como los mecanismos de acción a nivel molecular de los principales compuestos fenólicos de romero y de diferentes especies de algas, incluyendo sus correspondientes compuestos metabólicos y de degradación generados in-vivo. La elección de estas dos matrices naturales se basa en los numerosos antecedentes bibliográficos encontrados sobre el efecto anti-proliferativo de los polifenoles de romero, si bien existen múltiples interrogantes sobre cómo estos compuestos ejercen en realidad su actividad in-vivo (p.ej., se desconoce si los compuestos presentes en estas matrices están biodisponibles o si su actividad anti-proliferativa deriva de algunos de sus metabolitos/catabolitos generados in-vivo), así como en el potencial que tienen las algas como una nueva fuente de ingredientes funcionales con actividad antiproliferativa. En este proyecto se propone una nueva estrategia cuya aplicación permitirá obtener un mayor conocimiento sobre cómo diferentes compuestos de origen alimentario ejercen su actividad anti-proliferativa frente a cáncer de colon en humanos, usando como modelo la ingesta de compuestos fenólicos procedentes de romero y algas. En concreto, esta nueva estrategia combina el empleo de técnicas de extracción verdes, el uso de un simulador de digestión gastrointestinal dinámico, el empleo de novedosos modelos celulares de cáncer de colon, potentes herramientas alimentómicas de metabolómica y transcriptómica, y un estudio piloto en humanos con el objetivo de confirmar y corroborar las observaciones hechas previamente in-vitro. El éxito de esta nueva estrategia proporcionará una mayor comprensión de los fenómenos que tienen lugar durante la ingesta de compuestos alimentarios (digestión, metabolismo, absorción e interacción con la microbiota intestinal) y su influencia sobre la actividad anti-proliferativa real de este tipo de compuestos

Esquema del proyecto
Esquema del nuevo abordaje metodológico propuesto en este proyecto

 

 

 

 

Publicaciones realizadas a lo largo de este proyecto

 

  1. C. Ibáñez, C. Simó, V. García-Cañas, T. Acuhna, A. Cifuentes (2015) The role of direct high-resolution mass spectrometry in foodomics. Analytical and Bioanalytical Chemistry 407: 6275-6287.
  2. A. Sánchez-Camargo, J.A. Mendiola, A. Valdés, M. Castro-Puyana, V. García-Cañas, A. Cifuentes, M. Herrero, E. Ibáñez (2016) Supercritical antisolvent fractionation of Rosemary extracts obtained by pressurized liquid extraction to enhance their antiproliferative activity. Journal of Supercritical Fluids 107: 581-589.
  3. L. Montero, E. Ibañez, M. Russo, R. di Sanzo, L. Rastrelli, A. Piccinelli, R. Celano, A. Cifuentes, M. Herrero (2016) Metabolite profiling of licorice (Glycyrrhiza glabra) from different locations using comprehensive two-dimensional liquid chromatography coupled to diode array and tandem mass spectrometry detection. Analytical Chimica Acta 913: 145-159.
  4. A. Valdés, V. García-Cañas, E. Kocak, C. Simó, A. Cifuentes (2016) Foodomics study on the effects of extracellular production of hydrogen peroxide by Rosemary polyphenols on the anti-proliferative activity of Rosemary polyphenols against HT-29 cells. Electrophoresis, 37: 1795-1804.
  5. A. Valdés, K.A. Artemenko, J. Bergquist, V. García-Cañas, A. Cifuentes (2016) Comprehensive proteomic study on the antiproliferative activity of a polyphenol-enriched Rosemary extract on colon cancer cells using nanoliquid chromatography-orbitrap MS/MS. Journal of Proteome Research, 15: 1971-195.
  6. Fabián A. Reyes, José A. Mendiola, Sonia Suárez-Alvarez, Elena Ibañez, José M. del Valle Adsorbent-assisted supercritical CO2 extraction of carotenoids from Neochloris oleoabundans paste. J Supercrit Fluids 112 (2016) 7-13
  7. M. Castro-Puyana, A. Perez-Sanchez, A. Valdés, O.H.M. Ibrahim, S. Suarez-Alvarez, J.A. Ferragut, V. Micol, A. Cifuentes, E. Ibáñez, V. García-Cañas (2016) Pressurized liquid extraction of Neochloris oleoabundans for the recovery of bioactive carotenoids with anti-proliferative activity against human colon cancer cells. Food Research International DOI: 10.1016/j.foodres.2016.05.021
  8. T. Acunha, C. Ibañez, V. García-Cañas, C. Simó, A. Cifuentes (2016) Recent advances in the application of capillary electromigration methods for food analysis and Foodomics. Electrophoresis, 37: 111-141.
  9. G.L. Erny, T. Acunha, C. Simó, A. Cifuentes, A. Alves (2016). Finee- A Matlab toolbox for separation techniques hyphenated high resolution mass spectrometry dataset. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 155: 138-144.
  10. S. Mazzutti, S.R. Salvador Ferreira, M. Herrero, E. Ibañez (2016) Aqueous based extraction of two plantain species: Plantago major and Plantago laceolata. Journal of Supercritical Fluids. En prensa. DOI: 10.1016/j.supflu.2016.09.008
  11. T. Brazdauskas, L. Montero, P.R. Venskutonis, E. Ibañez, M. Herrero (2016) Downstream valorization and comprehensive two-dimensional liquid chromatography-based chemical characterization of bioactives from black chokeberries (Aronia melanocarpa) pomace. Journal of Chromatography A. En prensa. DOI: 10.1016/j.chroma.2016.09.033
  12. J. Fabrowska, E. Ibáñez, B. Leska, M. Herrero (2016) Supercritical fluid extraction as a tool to valorize underexploited freshwater green algae from Poland. Algal Research. En prensa. DOI: 10.1016/j.algal.2016.09.008
  13. A. Di Loreto, L. Montero, R. Di Silvestro, V. Bregola, I. Marotti, R.E. Sferazza, V. Stenico, G. Dinelli, M. Herrero, S. Bosi, A. Cifuentes. Quantification of free and bound phenolic compounds in old and modern durum wheat varieties using ultra high performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A.
  14. T. Acuhna, C. Simó, C. Ibáñez, A. Gallardo, A. Cifuentes (2016) Anionic metabolite profiling by capillary electrophoresis-mass spectrometry using a noncovalent polymeric coating. Orange juice and wine as a case of study. Journal of Chromatography A 1428: 326-335.
  15. G.L. Erny, T. Acunha, C. Simó, A. Cifuentes, A. Alves (2016) Algorithm for comprehensive analysis of datasets from hyphenated high resolution mass spectrometric techniques using single ion profiles and cluster analysis. Journal of Chromatography A 1429: 134-141.
  16. A. Valdés, V. García-Cañas, K.A. Artemenko, J. Bergquist, A. Cifuentes (2016) Nano-Liquid Chromatography-Orbitrap MS -Based Quantitative Proteomics Reveals Differences Between the Mechanisms of Action of Carnosic Acid and Carnosol in Colon Cancer Cells. Molecular and Cellular Proteomics (enviado)