Nutrigenómica y funcionamiento de las hormonas tiroideas, un efecto dependiente de la ingesta materna de fructosa / Nutrigenomics and thyroid hormone functioning, a dependent effect of maternal fructose intake

El consumo de fructosa se ha asociado con el desarrollo de síndrome metabólico. También se ha demostrado que la ingesta de fructosa durante la gestación puede provocar efectos perjudiciales en los descendientes (1). Además, otros autores han descrito cómo la nutrición puede afectar al funcionamiento de las hormonas tiroideas, las cuales están implicadas en diversas enfermedades metabólicas.Por ello, se determinaron el efecto del consumo materno de fructosa durante la gestación sobre el metabolismo de las hormonas tiroideas en sus descendientes, y los efectos de la suplementación de los descendientes con distintas dietas (fructosa, tagatosa, fructosa con colesterol).La tagatosa aumentó los niveles plasmáticos de T4 libre y la expresión hepática de DIO1 solamente en descendientes de madres fructosa. Sin embargo, la expresión hepática de UCP2 mostró un perfil más similar a la de THRa.En íleon y TAL los perfiles de expresión para DIO1 y UCP están correlacionados y se ven afectados por el consumo de fructosa (efecto dependiente de la ingesta materna). La adición de colesterol a la dieta potenció el efecto de la fructosa en íleon (para DIO1 y UCP2).Por tanto, el consumo materno de fructosa afecta al metabolismo de las hormonas tiroideas de la descendencia, tanto en respuesta a una dieta rica en fructosa como a la asociación de fructosa y colesterol (“Western diet”).Este trabajo pretende alertar a la población, en especial mujeres embarazadas del papel relevante que ejerce la nutrición, con posibles consecuencias negativas para la salud de sus hijos.(AU)

Fructose consumption has been associated with the development of metabolic syndrome. It has also been shown that fructose intake during pregnancy can cause detrimental effects on offspring (1). In addition, other authors have described how nutrition can affect the function of thyroid hormones, which are involved in various metabolic diseases.Therefore, we determined the effect of maternal fructose consumption during pregnancy on the metabolism of thyroid hormones in their offspring and the effects of the supplementation with different diets (fructose, tagatose, fructose with cholesterol) in the offspring.Tagatose increased plasma free T4 levels and hepatic DIO1 expression only in the offspring of fructose-fed mothers. However, the hepatic expression of UCP2 showed a profile more similar to that of THRa.In ileum and TAL, the expression profiles for DIO1 and UCP are correlated and affected by fructose consumption (effect dependent on maternal intake). The addition of cholesterol to the diet potentiated the effect of fructose in ileum (for DIO1 and UCP2).Thus, maternal fructose consumption affects the metabolism of thyroid hormones in the offspring, both in response to a fructose rich diet and a combination of fructose and cholesterol (“Western diet”).This work aims to alert the population, especially pregnant women, of the relevant role of nutrition, leading to possible negative consequences for the health of their children.(AU)

La ingesta materna de fructosa modula el metabolismo del colesterol en respuesta a una dieta occidental en la descendencia / Maternal fructose intake modulates cholesterol metabolism in response to a western diet in the offspring

Fructose consumption has increased during the last decades, while a simultaneous rise in the incidence of pathologies such as type 2 diabetes and metabolic syndrome has also taken place. Although there is evidence that fructose can cause alterations in the offspring related to the development of the aforementioned diseases, exposure to fructose during pregnancy is not contraindicated for women. This effect is explained by the concept of foetal programming, which suggests that changes that occur during the embryogenic and foetal stages are permanent in the adult, due to maternal health, diet and other environmental factors.Therefore, the effect of fructose on cholesterol metabolism in the offspring of mothers fed with or without fructose during gestation was studied. In addition, the progeny also received different diets: fructose (with and without supplementation of cholesterol) or tagatose solutions.Tagatose increased non-HDL cholesterol in the offspring of water-fed mothers, whereas fructose consumption during gestation dampened this effect, indicating foetal programming. In addition, fructose and tagatose feeding increased atherogenic indices by decreasing HDL-cholesterol concentration and increasing triglycerides levels.On the other hand, the addition of cholesterol to fructose consumption caused an increase in total cholesterol and a change in its distribution: higher concentration of non-HDL cholesterol and lower concentration of HDL cholesterol, independently of maternal feeding. This also caused an increase in atherogenic indices.Ultimately, the results indicate that cholesterol metabolism is influenced by both maternal fructose consumption, and the subsequent intake of fructose (alone or in combination with cholesterol) and tagatose in the offspring. (AU)

El consumo de fructosa ha aumentado en las últimas décadas, en paralelo a la incidencia de síndrome metabólico y diabetes tipo 2. Múltiples evidencias sugieren que la ingesta materna de fructosa provoca alteraciones en la descendencia favoreciendo el desarrollo de síndrome metabólico. Sin embargo, la ingesta de fructosa durante el embarazo no está contraindicada. Este efecto se produce a través de la programación fetal, según la cual cambios como la dieta materna y ambientales durante las etapas embrionaria y fetal conducen a alteraciones en la etapa adulta de la descendencia. Con estos antecedentes, estudiamos el efecto de la ingesta materna de fructosa sobre el metabolismo del colesterol en la descendencia. Además, la progenie también se sometió a diferentes tratamientos dietéticos: fructosa, fructosa con colesterol y tagatosa.La tagatosa provocó un aumento del colesterol no HDL en la descendencia de madres control, mientras que el consumo materno de fructosa amortiguó este efecto, sugiriendo una programación fetal. Además, la suplementación con fructosa y con tagatosa provocaron un aumento de los índices aterogénicos disminuyendo la concentración de colesterol HDL y aumentando la de triglicéridos.Además, la suplementación con colesterol y fructosa provocó un aumento en los niveles plasmáticos de colesterol total y colesterol no HDL y una disminución del colesterol HDL, independientemente de la alimentación materna, provocando un aumento de los índices aterogénicos.En definitiva, los resultados indican que el metabolismo del colesterol está influenciado tanto por el consumo materno de fructosa como por los tratamientos dietéticos posteriores de la descendencia: fructosa, fructosa con colesterol y tagatosa. (AU)

Plasma Metabolic Signature of Atherosclerosis Progression and Colchicine Treatment in Rabbits.

Balloon catheter endothelial denudation in New Zealand white rabbits fed high cholesterol diet is a validated atherosclerosis model. Well-characterized in terms of atherosclerosis induction and progression, the metabolic changes associated with the atherosclerosis progression remain indeterminate. Non-targeted metabolomics permits to develop such elucidation and allows to evaluate the metabolic consequences of colchicine treatment, an anti-inflammatory drug that could revert these changes. 16 rabbits underwent 18 weeks of atherosclerosis induction by diet and aortic denudation. Thereafter animals were randomly assigned to colchicine treatment or placebo for 18 weeks while on diet. Plasma samples were obtained before randomization and at 36 weeks. Multiplatform (GC/MS, CE/MS, RP-HPLC/MS) metabolomics was applied. Plasma fingerprints were pre-processed, and the resulting matrixes analyzed to unveil differentially expressed features. Different chemical annotation strategies were accomplished for those significant features. We found metabolites associated with either atherosclerosis progression, or colchicine treatment, or both. Atherosclerosis was profoundly associated with an increase in circulating bile acids. Most of the changes associated with sterol metabolism could not be reverted by colchicine treatment. However, the variations in lysine, tryptophan and cysteine metabolism among others, have shown new potential mechanisms of action of the drug, also related to atherosclerosis progression, but not previously described.

Modulación del PPARalfa por agentes farmacológicos y naturales y sus implicaciones metabólicas / PPARalpha modulation by pharmacological and natural agents and metabolic implications

El receptor activado por proliferadores peroxisómicos tipo alfa (PPAR alfa) une ácidos grasos, eicosanoides o fibratos, y regula la transcripción de genes relacionados tanto con el metabolismo lipídico y glucídico como con la inflamación. Los fibratos son ligandos de PPAR alfa que se utilizan para normalizar diversos parámetros lipídicos y glucídicos y que ejercen efectos antiinflamatorios. De hecho, se ha demostrado que los fibratos producen mejoras en los pacientes con síndrome metabólico, diabetes mellitus de tipo 2 y enfermedades cardiovasculares. Este artículo revisa el mecanismo de acción y los papeles funcionales de los fibratos, enfatizando los factores que modulan su capacidad para activar PPAR alfa y que por tanto pueden afectar su efectividad. Estos factores podrían explicar los resultados obtenidos en experimentos con animales y en estudios clínicos con fibratos en los que se encontraron efectos adversos y/o una ineficiente acción hipolipemiante tras la activación del PPAR alfa. Por lot anto, todos esos resultados han subrayado la necesidad de buscar otros fármacos o agentes nutricionales que modulen el PPAR alfa. Esta estrategia podría ser complementaria o bien reemplazar al tratamiento clásico. Así, revisamos brevemente los nuevos ligandos naturales y sintéticos del PPAR alfa que se están desarrollando actualmente y que son más específicos, selectivos, con más potencia y que, en principio, presentan mayor efectividad y menos efectos adversos que los fibratos (AU)

Peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPAR alpha) binds fatty acids, eicosanoids, or fibrates, and regulates transcription of genes involved both in lipid and glucose metabolism as well as in inflammation. Fibrates are PPAR alpha ligands used to normalize lipid and glucose parameters and exertanti-inflammatory effects. In fact, fibrates have already been demonstrated to benefit metabolic syndrome, type 2 diabetes and cardiovascular diseases. This article reviews the mechanism of action and the functional roles of fibrates, emphasising the factors modulating their capacity to activate PPAR apha and affecting their effectiveness. These factors would possibly explain the findings obtained in animal studies and clinical trials with fibrates which showed either untoward effects and/or inefficient hypolipidemic action of PPAR alphaactivation. Therefore, all those findings have underlined the need to search for pharmacological or nutritional solutions based on modulation of PPAR alpha. This strategy could either be complementary to or replace the classical therapy. Thus, a brief survey of the natural and synthetic agonists of PPAR alpha, more specific, selective, with higher potency and, supposedly, displaying greater effectiveness and fewer adverse effects than fibrates which are currently being developed, isa lso mentioned (AU)