Estudio del cinamaldehído y el eugenol como compuestos potencialmente bioactivos en el control de la obesidad y alteraciones asociadas
- Autores: Alberto Ángel Martin
- Directores de la Tesis: Andreu Palou Oliver (dir. tes.), Juana Sánchez Roig (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de les Illes Balears ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ana María Rodríguez Guerrero (presid.), Maria Servera Barco (secret.), Teresa Priego Cuadra (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Nutrigenómica y Nutrición Personalizada por la Universidad de las Illes Balears; la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea y la Universidad Rovira i Virgili
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RepositoriUIB
- Resumen
- español
Introducción. La investigación científica actual busca nuevas moléculas que puedan usarse como biomoléculas funcionales para el control de la obesidad y sus comorbilidades. El clavo de olor y la canela pueden tener propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, y antidiabéticas. El cinamaldehído (CNA), es el compuesto mayoritario de la canela y el eugenol (EU) es el compuesto mayoritario del clavo de olor.
Contenido de la investigación.
El primer objetivo ha sido caracterizar el efecto del eugenol y cinamaldehído y su combinación en la expresión de genes clave implicados en el metabolismo lipídico en el adipocitos maduro. Para ello se trataron los cultivos de preadipocitos 3T3-L1 durante el proceso de diferenciación y en etapa de adipocitos maduros con diferentes dosis de EU, CNA y EU+CNA durante 24 horas. Los resultados indican que el eugenol y cinamaldehído afectan la expresión de genes implicados en el metabolismo lipídico en adipocitos maduros de la línea celular 3T3- L1. En concreto, el tratamiento con EU (400 μM) disminuye la expresión del ARNm de Fasn y Lipe y el tratamiento con CNA (400 μM) disminuye la expresión de Fasn y aumenta la expresión de Cpt1b en comparación con el tratamiento control. El tratamiento combinado EU+CNA tiene un efecto sinérgico en la inhibición dosisrespuesta de la expresión de los genes lipogénicos (Srebf1, Pparg, Fasn), sugiriendo un efecto antilipogénico. Los compuestos bioactivos eugenol, cinamaldehído y su tratamiento combinado afectan la expresión de genes clave implicados en el metabolismo lipídico en adipocitos maduros, pero no afectan al proceso de diferenciación o adipogénesis.
El segundo objetivo ha sido estudiar en ratas Wistar macho adultas la capacidad del eugenol y el cinamaldehído para contrarrestar el desarrollo de obesidad ante una dieta obesogénica. Para ello, estudiamos in vivo el efecto de la administración oral de EU, CNA y la combinación de ambos EU+CNA en ratas Wistar macho alimentadas con una dieta obesogénica. Distribuimos los animales en cinco grupos experimentales: CONTROL (ratas alimentadas con una dieta estándar), WD (ratas alimentadas con dieta obesogénica comercial, (dieta western diet)), WD+EU (ratas alimentadas con una dieta obesogénica y tratamiento vía oral 40mg/kg/día de eugenol), WD+CNA (ratas alimentadas con una dieta obesogénica y tratamiento vía oral 250mg/kg/día de cinamaldehído), WD+EU+CNA (ratas alimentadas con una dieta obesogénica y tratamiento vía oral 40+250 mg/kg/día de eugenol y cinamaldehído, respectivamente). El tratamiento se realizó durante 30 días.
Diariamente se cuantificó el peso y la ingesta de alimentos. Se analizó la grasa corporal al inicio y al final del estudio. Analizamos la expresión de genes relacionados con el metabolismo lipídico y el tamaño de los adipocitos del tejido adiposo blanco retroperitoneal e inguinal. Observamos que el tratamiento con CNA parece ejercer un efecto anorexigénico que podría explicar la menor ganancia de peso y grasa corporal.
Además, reduce el tamaño de los adipocitos y mejora los niveles circulantes de insulina. El grupo WD+EU, presentó un menor peso corporal comparado con el grupo WD. La administración de cinamaldehído en ratas Wistar (250mg/kg/día) previene el incremento en el peso corporal y el aumento del porcentaje de grasa frente a la dieta obesogénica, además, el tamaño de los adipocitos blanco retroperitoneal es menor.
Conclusión.
Por tanto, el cinamaldehído y eugenol emergen como posibles compuestos bioactivos potenciales en el control de la obesidad y alteraciones asociadas.
- català
Introducció. Per millorar els resultats dels tractaments de l’obesitat i malalties associades hi ha una tendència emergent en la recerca, que cerca noves molècules que puguin emprar-se com biomolècules funcionals per al control de l'obesitat i les seves comorbiditats. El clau d'olor i la canyella poden tenir propietats antioxidants, antiinflamatòries, i antidiabètiques. El cinamaldehid (CNA), és el compost majoritari de la canyella i l'eugenol (EU) és el compost majoritari del clau d'olor.
Contingut de la investigación.
El primer objectiu ha estat caracteritzar l'efecte del cinamaldehid i l'eugenol, i de la seva combinació en l'expressió de gens implicats en el metabolisme lipídic al adipòcits madur. Per a això es van tractar els cultius de preadipòcits 3T3-L1 durant el procés de diferenciació i en etapa d'adipòcits madurs amb diferents dosis d'EU, CNA i EU+CNA durant 24 hores. Els resultats indiquen que l'eugenol i cinamaldehid afecten l'expressió de gens implicats en el metabolisme lipídic en adipòcits madurs de la línia cel·lular 3T3-L1. En concret, el tractament amb EU (400 μM) disminueix l'expressió de l'ARNm de Fasn i Lipe i el tractament amb CNA (400 μM) disminueix l'expressió de Fasn i augmenta l'expressió de Cpt1b en comparació amb el tractament control. El tractament combinat EU+CNA té un efecte sinèrgic en la inhibició dosi-resposta de l'expressió dels gens lipogènics (Srebf1, Pparg, Fasn), el que suggereix un efecte antilipogènic. L’eugenol, cinamaldehid i el seu tractament combinat afecten l'expressió de gens clau implicats en el metabolisme lipídic en adipòcits madurs, però no afecten el procés de diferenciació o adipogènesi.
El segon objectiu ha estat estudiar en rates Wistar mascle adultes la capacitat del cinamaldèhid i de l’eugenol per contrarestar el desenvolupament d'obesitat front d'una dieta obesogènica. Per a això, vam estudiar in vivo l'efecte de l'administració oral d'EU, CNA i la seva combinació EU+CNA en rates Wistar mascle alimentades amb una dieta obesogènica. Els animals es distribuïren en cinc grups experimentals: CONTROL (rates alimentades amb una dieta estàndard), WD (rates alimentades amb dieta obesogènica comercial, (dieta western diet)), WD+EU (rates alimentades amb una dieta obesogènica i via oral 40 mg/kg/dia d’eugenol), WD+CNA (rates alimentades amb una dieta obesogènica comercial i via oral 250mg/kg/dia de cinamaldehid), WD+EU+CNA (rates alimentades amb una dieta obesogènica comercial i via oral 40+250 mg/kg/dia d’eugenol i cinamaldehid, respectivament). El tractament es va realitzar durant 30 dies. Es va analitzar diàriament l'evolució del pes i la ingesta d'aliment. Es van prendre mesures del greix corporal a l'inici i al final de l'estudi. Analitzàrem l'expressió de gens relacionats amb el metabolisme lipídic i la mida dels adipòcits del teixit adipós blanc retroperitoneal i inguinal. El tractament amb CNA sembla exerceix un efecte anorexigènic que podria explicar el menor guany de pes i greix corporal. A més, redueix la mida dels adipòcits i millora els nivells circulants d'insulina. Els animals del grup WD+EU presenten un menor pes corporal comparat amb el grup WD. L'administració de cinamaldehid a rates (250mg/kg/dia) prevé l'increment en el pes corporal i de l'augment del percentatge de greix enfront de una dieta obesogènica, a més, la mida dels adipòcits en el teixit adipós blanc retroperitoneal és menor.
Conclusió Per tant, el cinamaldehid i l'eugenol emergeixen com possibles compostos bioactius potencials en el control de l'obesitat i alteracions associades.
- English
Introduction. The scientific research seeks new molecules that can be used as functional bimolecular to control obesity and its comorbidities. It has been widely described that clove and cinnamon have antioxidant, anti-inflammatory, and antidiabetic properties. Cinnamaldehyde (CNA) is the major compound of cinnamon and eugenol (EU) is the major compound of clove.
Content of the investigation.
The first objective has been to characterize the effect of cinnamaldehyde, eugenol and their combination in the expression of key genes involved in lipid metabolism in mature adipocytes. For this, pre-adipocyte cultures of line 3T3-L1 were treated during the whole process of differentiation and in stages of mature adipocytes with different doses of EU, CNA and EU+CNA during 24 h. The results indicate that eugenol and cinnamaldehyde affect the expression of genes involved in lipid metabolism in mature adipocytes of the 3T3-L1 cell line. In particular, the treatment with EU (400 μM) decreases the expression of Fasn and Lipe mRNA and the treatment with CNA (400 μM) decreases the expression of Fasn and increases the expression of Cpt1b compared to the control treatment. The combined treatment EU+CNA has a synergistic effect on the dose-response inhibition of the expression of lipogenic genes (Srebf1, Pparg, Fasn), suggesting an antilipogenic effect. The bioactive compounds eugenol, cinnamaldehyde and its combined treatment affect the expression of key genes involved in lipid metabolism in mature adipocytes, but do not affect the process of differentiation or adipogenesis.
The second objective has been to study in adult male Wistar rats, the capacity of cinnamaldehyde and eugenol to counteract the development of obesity in the face of an obesogenic diet. To this aim, we studied in vivo the effect of oral administration of EU, CNA and the combination of both EU+CNA in male Wistar rats fed an obesogenic diet. We distributed the animals in five experimental groups: CONTROL (rats fed a standard diet), WD (rats fed commercial obesogenic diet, (western diet)), WD+EU (rats fed a commercial obesogenic diet and orally 40mg/kg/day of eugenol), WD+CNA (rats fed a commercial obesogenic diet and orally 250mg/kg/day of cinnamaldehyde), WD+EU+CNA (rats fed a commercial obesogenic diet and orally 40+250mg/kg/day of eugenol and cinnamaldehyde, respectively). The treatment lasted for 30 days. The evolution of weight and food intake was daily analyzed. Measurements of body fat were taken at the beginning and end of the study. We analyzed the expression of genes related to lipid metabolism and the size of the adipocytes of the retroperitoneal white adipose tissue. We have observed that the treatment with CNA seems to exert an anorexic effect that could explain the lower weight gain and body fat. In addition, it reduces the size of adipocytes and improves circulating insulin levels. The WD+EU group had a lower bodyweight compared to the WD group. The administration of cinnamaldehyde (250mg/kg/day) prevents the increase in weight and increase in the percentage of fat associated with the intake of the obesogenic diet, in addition, the size of the adipocytes in the white retroperitoneal adipose tissue is smaller. It has been shown that these compounds, particularly the CNA, are effective in counteracting the development of obesity under an obesogenic diet.
Conclusion.
Therefore, eugenol and cinnamaldehyde emerge as possible bioactive compounds in the control of obesity and associated disorders.
- español
