Investigating the effect of dietary lignans on a model of enteric neurons as potential nutraceutical candidates to induce type 2 diabetes remission
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/162518 |
Resumo: | A diabetes mellitus é uma das síndromes metabólicas mais prevalentes a nível mundial, afetando mais de 10% da população adulta. A diabetes tipo 2 representa a maioria destes casos. Esta patologia é caraterizada por resistência à hormona insulina e reduzida capacidade de secreção da mesma, o que se manifesta através de hiperglicemia crónica. A dieta tem um papel significativo no desenvolvimento da diabetes tipo 2, não só porque a obesidade representa um fator de risco a longo-prazo, mas também devido ao impacto a curto-prazo que certas moléculas derivadas da dieta podem ter sobre o metabolismo da insulina e da glucose através do seu contacto com o trato gastrointestinal. O consumo excessivo de ácidos gordos saturados e trans-insaturados está associado com risco aumentado de diabetes tipo 2, dado que estes danificam as células pancreáticas produtoras de insulina e causam resistência à insulina nos tecidos, além de promoverem inflamação. Por outro lado, ácidos gordos mono- e polinsaturados podem melhorar a sensibilidade à insulina e ter propriedades anti-inflamatórias. Lignanos, moléculas polifenólicas encontradas em frutos, legumes e sementes, são nutrientes que têm também efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios. O objetivo do presente estudo foi avaliar o impacto de ácidos gordos (FA) saturados e insaturados, assim como dos lignanos, em células SH-SY5Y que modelam os neurónicos entéricos que inervam o intestino e medeiam a comunicação com o pâncreas. Ácido palmítico (PA) e ácido oleico (OA), conjuntamente com matairesinol, secoisolariciresinol e pinoresinol, foram investigados a respeito do seu efeito na viabilidade de neurónios, stress oxidativo, diferenciação neuronal e dinâmica membranar. Verificou-se que PA e OA não demonstraram neurotoxicidade em concentrações de 200 e 400 µM quando conjugados com albumina sérica bovina (BSA) em vários rácios. Soluções FA-BSA levaram ao aumento da produção de ROS em neurónios, e os lignanos reduziram este efeito. Adicionalmente, tratamento combinado de FA com lignanos afetou a diferenciação neuronal e organização de jangadas lipídicas, como medido por imunofluorescência do VAT-1 e pelo ensaio da toxina da cólera, respetivamente. Este trabalho proporciona uma primeira avaliação do potencial dos lignanos como nutrientes terapêuticos para a diabetes tipo 2. Os resultados aqui apresentados fornecem uma visão promissora relativamente ao tratamento desta patologia através de alterações na dieta. Estudos adicionais devem ser realizados para explorar o efeito dos lignanos no combate ao impacto danoso da acumulação de gorduras nos neurónios e outros tecidos. |
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Investigating the effect of dietary lignans on a model of enteric neurons as potential nutraceutical candidates to induce type 2 diabetes remissionType 2 DiabetesOleatePalmitateDietary LignansLipid RaftsReactive Oxygen SpeciesDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasA diabetes mellitus é uma das síndromes metabólicas mais prevalentes a nível mundial, afetando mais de 10% da população adulta. A diabetes tipo 2 representa a maioria destes casos. Esta patologia é caraterizada por resistência à hormona insulina e reduzida capacidade de secreção da mesma, o que se manifesta através de hiperglicemia crónica. A dieta tem um papel significativo no desenvolvimento da diabetes tipo 2, não só porque a obesidade representa um fator de risco a longo-prazo, mas também devido ao impacto a curto-prazo que certas moléculas derivadas da dieta podem ter sobre o metabolismo da insulina e da glucose através do seu contacto com o trato gastrointestinal. O consumo excessivo de ácidos gordos saturados e trans-insaturados está associado com risco aumentado de diabetes tipo 2, dado que estes danificam as células pancreáticas produtoras de insulina e causam resistência à insulina nos tecidos, além de promoverem inflamação. Por outro lado, ácidos gordos mono- e polinsaturados podem melhorar a sensibilidade à insulina e ter propriedades anti-inflamatórias. Lignanos, moléculas polifenólicas encontradas em frutos, legumes e sementes, são nutrientes que têm também efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios. O objetivo do presente estudo foi avaliar o impacto de ácidos gordos (FA) saturados e insaturados, assim como dos lignanos, em células SH-SY5Y que modelam os neurónicos entéricos que inervam o intestino e medeiam a comunicação com o pâncreas. Ácido palmítico (PA) e ácido oleico (OA), conjuntamente com matairesinol, secoisolariciresinol e pinoresinol, foram investigados a respeito do seu efeito na viabilidade de neurónios, stress oxidativo, diferenciação neuronal e dinâmica membranar. Verificou-se que PA e OA não demonstraram neurotoxicidade em concentrações de 200 e 400 µM quando conjugados com albumina sérica bovina (BSA) em vários rácios. Soluções FA-BSA levaram ao aumento da produção de ROS em neurónios, e os lignanos reduziram este efeito. Adicionalmente, tratamento combinado de FA com lignanos afetou a diferenciação neuronal e organização de jangadas lipídicas, como medido por imunofluorescência do VAT-1 e pelo ensaio da toxina da cólera, respetivamente. Este trabalho proporciona uma primeira avaliação do potencial dos lignanos como nutrientes terapêuticos para a diabetes tipo 2. Os resultados aqui apresentados fornecem uma visão promissora relativamente ao tratamento desta patologia através de alterações na dieta. Estudos adicionais devem ser realizados para explorar o efeito dos lignanos no combate ao impacto danoso da acumulação de gorduras nos neurónios e outros tecidos.Diabetes mellitus is one of the most prevalent metabolic syndromes worldwide, with more than 10% of the adult population estimated to be living with the condition. Type 2 diabetes represents the majority of these cases. It is characterized by resistance to the hormone insulin and impaired insulin secretion, which manifests itself by chronic hyperglycaemia. Diet is known to play a significant role in the development of type 2 diabetes mellitus, not only because obesity represents a long-term risk factor, but also due to the short-term impact certain dietary molecules can have on glucose and insulin metabolism through their contact with the gastrointestinal tract. Excess consumption of saturated and trans fatty acids is associated with increased risk of type 2 diabetes, since they can damage pancreatic insulin-producing cells and cause insulin resistance in tissues, in addition to promoting inflammation. On the other hand, mono- and polyunsaturated fatty acids can improve insulin sensitivity and have anti-inflammatory properties. Lignans are polyphenolic molecules found in fruits, vegetables and seeds that likewise have antioxidant and anti-inflammatory effects. The aim of the present study was to evaluate the impact of both saturated and unsaturated fatty acids, as well as lignans, on SH-SY5Y cells modelling the enteric neurons that innervate the gut and mediate communication with the pancreas. Palmitic acid (PA) and oleic acid (OA), in co-treatment with matairesinol, pinoresinol and secoisolariciresinol, were investigated regarding their effect on neuron viability, oxidative stress, neuronal differentiation and membrane dynamics. It was found that PA and OA did not display neurotoxicity in 200 and 400 µM concentrations when conjugated with bovine serum albumin (BSA) in various ratios. FA-BSA solutions lead to increased ROS production in neurons, with lignans lessening this effect. Additionally, co-treatment of FA with lignans affected neuron differentiation and lipid raft organization as measured by VAT-1 immunofluorescence and cholera toxin assay, respectively. This work delivers a first assessment of the potential of lignans as nutraceutical molecules for type 2 diabetes. The results presented herewith provide a promising outlook on how dietary adjustments could amend type 2 diabetes, but further studies exploring the effect of lignans in counteracting the deleterious impact of fatty acid accumulation on neurons and other tissues are required.Mollet, InêsRUNAlves, Beatriz Duarte Glória2023-12-142025-12-14T00:00:00Z2023-12-14T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/162518enginfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:45:28Zoai:run.unl.pt:10362/162518Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:58:57.348502Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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A diabetes mellitus é uma das síndromes metabólicas mais prevalentes a nível mundial, afetando mais de 10% da população adulta. A diabetes tipo 2 representa a maioria destes casos. Esta patologia é caraterizada por resistência à hormona insulina e reduzida capacidade de secreção da mesma, o que se manifesta através de hiperglicemia crónica. A dieta tem um papel significativo no desenvolvimento da diabetes tipo 2, não só porque a obesidade representa um fator de risco a longo-prazo, mas também devido ao impacto a curto-prazo que certas moléculas derivadas da dieta podem ter sobre o metabolismo da insulina e da glucose através do seu contacto com o trato gastrointestinal. O consumo excessivo de ácidos gordos saturados e trans-insaturados está associado com risco aumentado de diabetes tipo 2, dado que estes danificam as células pancreáticas produtoras de insulina e causam resistência à insulina nos tecidos, além de promoverem inflamação. Por outro lado, ácidos gordos mono- e polinsaturados podem melhorar a sensibilidade à insulina e ter propriedades anti-inflamatórias. Lignanos, moléculas polifenólicas encontradas em frutos, legumes e sementes, são nutrientes que têm também efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios. O objetivo do presente estudo foi avaliar o impacto de ácidos gordos (FA) saturados e insaturados, assim como dos lignanos, em células SH-SY5Y que modelam os neurónicos entéricos que inervam o intestino e medeiam a comunicação com o pâncreas. Ácido palmítico (PA) e ácido oleico (OA), conjuntamente com matairesinol, secoisolariciresinol e pinoresinol, foram investigados a respeito do seu efeito na viabilidade de neurónios, stress oxidativo, diferenciação neuronal e dinâmica membranar. Verificou-se que PA e OA não demonstraram neurotoxicidade em concentrações de 200 e 400 µM quando conjugados com albumina sérica bovina (BSA) em vários rácios. Soluções FA-BSA levaram ao aumento da produção de ROS em neurónios, e os lignanos reduziram este efeito. Adicionalmente, tratamento combinado de FA com lignanos afetou a diferenciação neuronal e organização de jangadas lipídicas, como medido por imunofluorescência do VAT-1 e pelo ensaio da toxina da cólera, respetivamente. Este trabalho proporciona uma primeira avaliação do potencial dos lignanos como nutrientes terapêuticos para a diabetes tipo 2. Os resultados aqui apresentados fornecem uma visão promissora relativamente ao tratamento desta patologia através de alterações na dieta. Estudos adicionais devem ser realizados para explorar o efeito dos lignanos no combate ao impacto danoso da acumulação de gorduras nos neurónios e outros tecidos. |
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