Natalia Soldevila-Domenech

1 Grupul de cercetare în farmacologie integrativă și neuroștiințe sisteme, Programul de cercetare în neuroștiințe, Institutul de cercetare medicală Hospital del Mar (IMIM), Departamentul de Științe Experimentale și ale Sănătății, Universitatea Pompeu Fabra, 08003 Barcelona, ​​Spania; [email protected] (N.S.-D.); se.mimi@tanoroba (A.B.)

hidroxitirozolului

Anna Boronat

1 Grupul de cercetare în farmacologie integrativă și neuroștiințe sisteme, Programul de cercetare în neuroștiințe, Institutul de cercetare medicală Hospital del Mar (IMIM), Departamentul de Științe Experimentale și ale Sănătății, Universitatea Pompeu Fabra, 08003 Barcelona, ​​Spania; [email protected] (N.S.-D.); se.mimi@tanoroba (A.B.)

Julian Mateus

2 Grupul de cercetare în farmacologie integrativă și neuroștiințe sisteme, programul de cercetare în neuroștiințe, Institutul de cercetare medicală Hospital del Mar (IMIM), Facultatea de Medicină, Universitat Autònoma de Barcelona, ​​08193 Bellaterra, Spania; se.mimi@suetamj (J.M.); tac.ramtulasedcrap@43226 (P.D.-P.)

Patricia Diaz-Pellicer

2 Grupul de cercetare în farmacologie integrativă și neuroștiințe sisteme, programul de cercetare în neuroștiințe, Institutul de cercetare medicală Hospital del Mar (IMIM), Facultatea de Medicină, Universitat Autònoma de Barcelona, ​​08193 Bellaterra, Spania; se.mimi@suetamj (J.M.); tac.ramtulasedcrap@43226 (P.D.-P.)

Iris Matilla

3 Grupul de cercetare în farmacologie integrativă și neuroștiințe sisteme, programul de cercetare în neuroștiințe, Institutul de cercetare medicală Hospital del Mar (IMIM), 08003 Barcelona, ​​Spania; se.mimi@allitami (I.M.); se.mimi@2zerepm (M.P.-O.); se.mimi@aedlaa (A.A.-P.)

Marta Pérez-Otero

3 Grupul de cercetare în farmacologie integrativă și neuroștiințe sisteme, programul de cercetare în neuroștiințe, Institutul de cercetare medicală Hospital del Mar (IMIM), 08003 Barcelona, ​​Spania; se.mimi@allitami (I.M.); se.mimi@2zerepm (M.P.-O.); se.mimi@aedlaa (A.A.-P.)

Ana Aldea-Perona

3 Grupul de cercetare în farmacologie integrativă și neuroștiințe sisteme, programul de cercetare în neuroștiințe, Institutul de cercetare medicală Hospital del Mar (IMIM), 08003 Barcelona, ​​Spania; se.mimi@allitami (I.M.); se.mimi@2zerepm (M.P.-O.); se.mimi@aedlaa (A.A.-P.)

Rafael de la Torre

4 Grupul de cercetare în farmacologie integrativă și neuroștiințe sisteme, program de cercetare în neuroștiințe, Institutul de cercetări medicale Hospital del Mar (IMIM), Departamentul de Științe Experimentale și ale Sănătății, Universitatea Pompeu Fabra, CIBER de Fiziopatologie a Obezității și Nutriției (CIBEROBN), Institutul de Salut Carlos III, 28029 Madrid, Spania

Date asociate

Abstract

Berea și vinul conțin fenolul tirol simplu (TYR) care este transformat endogen în hidroxitirosol (HT), unul dintre cei mai puternici antioxidanți dietetici, de către enzimele polimorfe CYP2A6 și CYP2D6. Am investigat la om rata acestei bioconversii după berea și vinul roșu (RW). Într-un singur studiu clinic orb, randomizat, încrucișat, controlat (n = 20 subiecți sănătoși), am evaluat absorbția TYR și biotransformarea în HT după o doză unică de (i) RW, (ii) bere pale ale indiană (IPA), ( iii) bere blondă și (iv) bere nealcoolică (gratuită). Persoanele au fost genotipate pentru CYP2A6 și CYP2D6 și s-a obținut un scor de activitate poligenică (PAS). RW a declanșat cea mai mare creștere a TYR total recuperat, urmat de berile IPA, blond și gratuit. Deși conținutul de HT în bere a fost minim, s-a observat o creștere a producției de HT la toate berile după TYR într-o manieră doză-răspuns, confirmând biotransformarea TYR la HT. Diferențele de sex au fost identificate în rata de conversie după RW. Scorurile PAS s-au corelat liniar cu recuperările HT (rapoartele HT: TYR) după administrarea RW. În concluzie, după consumul de bere și RW, TYR este absorbit și endogen biotransformat în HT. Acest mecanism ar putea fi modulat de sex, genetică și componente ale matricei.

1. Introducere

Simplul fenol hidroxitirosol (HT) este cel mai abundent compus fenolic din uleiul de măsline extravirgin (EVOO) [1] și, prin urmare, unul dintre cei mai puternici antioxidanți prezenți în dieta mediteraneană [2]. În 2006, studiul clinic EUROLIVE a descris o relație dependentă de doză între fracția fenolică EVOO și efectele benefice asupra sănătății, în special în ceea ce privește protecția împotriva oxidării lipoproteinelor cu densitate mică (LDL) [3]. În 2011, Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară (EFSA) a lansat o mențiune de sănătate referitoare la beneficiile ingestiei zilnice de 5 mg de HT și derivații săi în ulei de măsline în prevenirea oxidării LDL [4].

Băuturile fermentate precum vinul și berea sunt surse ale tirolului fenolic simplu (TYR) [5]. TYR este produs în timpul fermentării ca produs secundar al metabolismului tiraminei și poate fi transformat endogen în HT în corpul uman după ingestie [6]. Această biotransformare este relevantă, deoarece studiile in vitro au demonstrat că HT posedă o capacitate antioxidantă mai mare decât TYR [7]. Ambele molecule au aceeași structură; cu toate acestea, TYR lipsește un grup catecol (-OH). Grupul suplimentar de catecoli de HT își mărește capacitatea de stabilizare a radicalilor liberi. În cazul TYR, grupul hidroxil unic nu asigură nicio activitate antioxidantă directă [8].

Hidroxilarea TYR pentru a produce HT este catalizată de două izoforme ale citocromului P450 (CYP): CYP2A6 și CYP2D6 [9]. Activitățile lor enzimatice prezintă variații considerabile interindividuale în populația generală, în principal datorită polimorfismelor genetice [10]. Până în prezent, puține investigații au examinat impactul profilurilor genotipice CYP2A6 și CYPD26 asupra metabolismului compușilor fenolici dietetici [11].

Biodisponibilitatea TYR și biotransformarea HT nu au fost niciodată descrise în contextul consumului de bere. O mai bună cunoaștere a metabolismului lor ar ajuta la determinarea contribuției berii la statutul de antioxidant uman. Prin urmare, am proiectat un studiu care vizează (i) confirmarea absorbției TYR și a biotransformării în HT în contextul consumului de bere, (ii) determinarea efectului alcoolului prezent în bere asupra absorbției TYR și (iii) analiza impactului sex și polimorfisme CYP2A6/CYP2D6 privind eficiența conversiei TYR în HT.

2. Materiale și metode

2.1. Caracteristicile vinului și berii

Vinul roșu (RW) utilizat în prezentul studiu a fost Jardins Negre 2017 (14% Alc. Vol) de la Castillo de Perelada S.A. cramă (Girona, Spania). Berea Blonde ale (Blonde; 4,5% Alc. Vol) și India Pale Ale (IPA; 8,5% Alc. Vol) au fost furnizate de Cervesa Espiga (Sant Llorenç d’Hortons, Spania). Berea fără alcool (gratuită) a fost Aigua de Moritz (0,0% Alc. Vol) fabricată de Cervezas Moritz SA (Barcelona, ​​Spania). Toate cele patru produse pot fi obținute de pe piața spaniolă. Conținutul TYR și HT al tratamentelor administrate a fost determinat utilizând LC/MS-MS și este detaliat în Tabelul 1 .

tabelul 1

TYR, HT și conținutul de alcool al vinului și berilor administrate în studiu.

TratamentRWIPABlondeFree
TYR (mg/L)25.309,704.203.30
HT (mg/L)1,800,100,100,01
Alcool (% vol/vol)Ora 14.008.504,500,00
Doza (ml)150250250250
Administrat TYR (mg)3,802.401.100,80
HT administrat (mg)0,300,030,010,00
Alcool (g)16.5716,778,880,00

RW - vin roșu; IPA - bere IPA; Blondă - bere blondă; Gratuit - bere fără alcool; TYR - tirozol; HT - hidroxitirosol.

Alegerea berii sa bazat pe conținutul de alcool și TYR în comparație cu RW. IPA aparține unui grup de beri cu un conținut ridicat de TYR și doza sa a fost potrivită cu RW în termeni de alcool. Ambele tratamente au dus la aceeași cantitate de alcool și ambele au fost bogate în TYR. Berea blondă a fost selectată ca bere standard pentru conținutul său în TYR și alcool (aproximativ jumătate din cele două condiții anterioare). În cele din urmă, a fost aleasă berea gratuită, care corespunde conținutului său de TYR cu berea blondă, pentru a evalua contribuția alcoolului la absorbția TYR. Cantitățile de RW și bere administrate s-au bazat pe cantitățile consumate în mod normal în populația spaniolă și au urmat recomandările privind consumul moderat de alcool.

2.2. Participanți

Un total de douăzeci de subiecți sănătoși (50% femei) au fost recrutați din gură în gură din iunie 2018 până în februarie 2019 de către Unitatea de cercetare clinică (CRU) a Institutului de cercetare medicală Hospital del Mar (IMIM, Barcelona, ​​Spania). Criteriile de eligibilitate au fost: Persoanele sănătoase cu vârste cuprinse între 18 și 45 de ani, cu un consum recreativ de alcool. Criteriile de excludere au fost: boli cronice severe, alergii multiple, afecțiuni intestinale, hepatice sau renale care pot afecta metabolismul normal al fenolului; diete restrictive și suplimente antioxidante; un istoric anterior de hipersensibilitate/intoleranță la alcool; consum de> 50 g alcool pe zi; indicele de masă corporală (IMC) 30,0 kg/m 2; sarcină/alăptare; obicei de fumat; și analfabetism.

Consimțământul informat scris a fost obținut de la toți participanții examinați înainte de orice procedură clinică. Subiecții au fost supuși unui examen fizic general, test de rutină de laborator, analiză a urinei și o electrocardiogramă cu 12 plumburi care prezintă rezultate în limite normale. Studiul a fost efectuat în urma unor bune practici clinice și în conformitate cu declarația de la Helsinki. A fost aprobat de comitetul nostru etic local (CEIm-Parc de Salut Mar) și înregistrat în ClinicalTrials.gov:> NCT03614520.

2.3. Design de studiu

Studiul a fost un singur studiu clinic orb, randomizat, încrucișat, controlat. Participanții au fost repartizați aleatoriu într-o singură ordine de administrare pentru a primi o doză unică de: RW (150 + 100 ml apă), IPA (250 ml), blondă (250 ml) și bere gratuită (250 ml). Tratamentele au fost administrate pe patru sesiuni experimentale separate, cu o durată de 6 ore. În ziua sesiunii, participanții au ajuns în condiții de post la CRU. Probele urinare inițiale au fost obținute în primele două ore (-2-0 h). Participanților li s-a administrat o singură doză de tratament în ochelari opaci. Urina a fost colectată după administrare la următoarele fracțiuni de timp: 0-2 h, 2-4 h, 4-6 h, 6-12 h și 12-24 h. Subiecților li s-a administrat o masă ușoară (sandwich cu brânză) după 2 ore după administrare și au rămas la CRU până la 4 ore după administrare. Zilele sesiunii au fost precedate de o perioadă de spălare de 72 de ore, în care participanții au urmat o dietă săracă în fenoli și s-au abținut de la orice băutură alcoolică (a se vedea informațiile justificative). Volumul total urinar și pH-ul au fost măsurate în toate probele de urină. O probă de sânge a fost colectată la sfârșitul studiului pentru prelevarea de probe ADN; tuburile au fost centrifugate (1700 g, 15 min, 4 ° C) pentru a izola stratul tampon.

2.4. Genotipare voluntară

Genotipurile CYP2A6 și CYP2D6 au fost determinate pentru cei optsprezece voluntari care au consimțit la extragerea probei de ADN. ADN-ul genomic a fost izolat din învelișul tampon utilizând mini kitul de sânge QIAamp ADN (Qiagen, Dusseldorf, Germania).

Voluntarii au fost genotipați pentru cele mai frecvente variante alelice din populația spaniolă de CYP2A6 (* 2, * 4, * 9, * 12, * 1 xN (xN indică mai multe copii) și CYP2D6 (* 2, * 3, * 4, * 5, * 9, * 10, * 34 * 35, * 41, 1 xN, 2 xN, 35 xN) [12,13] folosind metoda de discriminare alelică TaqMan (Applied Biosystems, Foster City, CA, SUA). * 1 alela a fost presupusă când nu a fost detectată niciuna dintre variantele alelice testate. Variantele alelice testate au fost clasificate în funcție de funcționalitate în: nefuncțional, cu funcție redusă, funcțional și cu funcție crescută. A fost stabilit un sistem de notare pentru fiecare enzimă pe metoda descrisă de Gaedigk și colab. [14] pentru CYP2D6 și extrapolate la CYP2A6 Variantele alelice testate au fost clasificate în funcție de funcționalitate în funcționalitate nefuncțională, funcție redusă, funcție normală și funcție crescută (Tabelul 2). 0, 0,5, sau 1 a fost atribuit pentru prezența fiecărei alele, obținând un scor final de activitate variind de la 0 la 2 pentru fiecare gen e. Scorul alelic ar putea fi ulterior înmulțit în cazul duplicărilor. În cele din urmă, ambele scoruri de activitate au fost adăugate pentru a obține un PAS final pentru fiecare individ, așa cum s-a descris anterior [11].

masa 2

Scorurile de activitate atribuite prezenței alelelor CYP2A6 și CYP2D6.