Evaluación de la efectividad terapéutica de extractos funcionales obtenidos de Brasicáceas

Resumen

El cáncer de colon y la obesidad son dos patologías no transmisibles con una alta prevalencia en la sociedad. La obesidad se define como una acumulación anormal o excesiva de grasa debido a un desequilibrio energético entre las calorías ingeridas y las consumidas. La OMS estima que un cuarto de la población adulta europea padece obesidad y es responsable de más de 1.2 millones de muertes al año. El cáncer colorrectal (CCR) se origina por alteraciones celulares que provocan la pérdida del control del proceso de proliferación derivando en una excesiva división celular y la capacidad de estas células malignas para diseminarse a otros tejidos. Es el tercer tipo de cáncer por incidencia en la población a nivel mundial, y el segundo tipo en número de defunciones asociadas. Aunque son dos entidades distintas, cabe destacar que la obesidad per se supone un riesgo importante para el desarrollo de diferentes tipos de cáncer incluido el cáncer colorrectal. Ambas patologías suponen un desajuste en el estado redox del individuo, un estado inflamatorio crónico, alteraciones metabólicas y disbiosis intestinal. En este contexto, los extractos vegetales suponen una gran herramienta para mejorar estos parámetros debido a la diversidad de compuestos bioactivos que los componen, los cuales han demostrado tener un efecto beneficioso sobre la salud humana al prevenir y ser utilizado para el tratamiento de múltiples alteraciones. Concretamente, las especies vegetales de la familia Brassicaceae aportan numerosos efectos beneficiosos sobre la salud debido a su valor nutricional y a su alto contenido en compuestos bioactivos. Entre ellos, destacan los isotiocianatos, a los que se les atribuye efectos fisiológicos sobre la salud humana como la inducción de enzimas detoxificantes. Los compuestos fenólicos, además, presentes en multitud de especies vegetales, suscitan gran interés gracias a su capacidad antioxidante, antiinflamatoria y anticancerogénica, Por otra parte, el ejercicio físico tiene un papel fundamental en la prevención de estas enfermedades, estando mediados estos efectos beneficiosos por mecanismos antiinflamatorios, estimulación de la respuesta del sistema inmune, modulación de distintos aspectos del metabolismo glucídico y lipídico, y mejora el sistema cardiovascular. Por todo lo anteriormente expuesto, el objetivo general de esta tesis doctoral es obtener extractos funcionales derivados de Brasicáceas y otras especies vegetales, que puedan ser usados para el tratamiento de la obesidad y alteraciones asociadas y la prevención del cáncer colorrectal, administrados de forma aislada o en combinación con la realización de un protocolo de ejercicio físico. Para ello, se realizó un screening sobre diferentes especies vegetales y mediante la realización de distintos métodos de extracción con el fin de seleccionar aquellos extractos vegetales con mayor rendimiento y capacidad antioxidante. Además, en el caso de los extractos vegetales procedentes de Brásicas se evaluó la capacidad para inducir enzimas detoxificantes. En base a ello, se formularon dos nutracéuticos combinando distintas especies vegetales y métodos de extracción, los cuales fueron sometidos a un proceso de digestibilidad in vitro y pruebas de capacidad antioxidante, capacidad antiproliferativa y capacidad antiinflamatoria en las líneas celulares HT-29, T84 y J774A1, respectivamente. Para identificar los compuestos bioactivos que componían estos nutracéuticos se utilizó cromatografía líquida de alta resolución. Finalmente, la funcionalidad de cada nutracéutico fue evaluada en dos ensayos de experimentación animal en ratones C57BL/6J: i) modelo de obesidad inducida por una dieta alta en grasa y fructosa en el agua de bebida y ii) modelo de cáncer colorrectal inducido por el método AOM/DSS. Con respecto al modelo de obesidad, las intervenciones realizadas de restricción calórica y administración del nutracéutico en combinación o no con un protocolo de ejercicio físico, no solo consiguieron revertir el peso corporal de los animales, sino que además mejoraron los parámetros plasmáticos relacionados con el metabolismo glucídico y lipídico, y consiguieron revertir el estado inflamatorio, oxidante y la disbiosis intestinal derivadas de la obesidad. Con respecto a los ensayos sobre el modelo experimental animal de cáncer colorrectal, se logró desarrollar pólipos tumorales en el colon de los ratones sin afectar a otros órganos. La ingesta diaria de 500mg·kg-1 del nutracéutico desarrollado a partir de extractos vegetales de semillas de Brasicáceas fue capaz de reducir el desarrollo de estos pólipos, efecto que se vio aún más potenciado cuando combinó con el protocolo de ejercicio físico. Además, ha sido capaz de mejorar la capacidad antioxidante, antiinflamatoria y disbiosis intestinal derivadas del desarrollo del tumor. A modo de conclusiones, y debido a la creciente prevalencia de la obesidad y de las alteraciones metabólicas derivadas de ella, podemos decir que es necesario el desarrollo de estrategias eficaces para combatir los problemas sanitarios y sociales asociados a esta patología. La restricción calórica fue una estrategia eficaz para la pérdida de peso. Además, la administración de nutracéuticos combinada con un protocolo de ejercicio hacen la sinergia de tratamiento ideal en un modelo preclínico que podría plantearse en un futuro para la realización de ensayos clínicos. Por otra parte, los extractos desarrollados a partir de las semillas de especies de la familia Brasicáceas tienen un papel preventivo excepcional en el inicio del desarrollo del cáncer colorrectal, potenciándose este efecto con la combinación del ejercicio físico, a través de la disminución del estado proinflamatorio de los animales y de la mejora de la capacidad antioxidante, al ser capaces de eliminar moléculas inestables como ROS que pueden iniciar el proceso de carcinogénesis. Estos nutracéuticos pueden ser utilizados como suplementos dietéticos en el tratamiento de la obesidad y la prevención del cáncer colorrectal, dos condiciones patológicas donde la inflamación y el estrés oxidativo juegan un papel fundamental.