Metabolismus polyfenolů v buňkách střevní sliznice

Bc. Aleška Daďová

Master's thesis

Metabolism of polyphenols in epithelial cell line model

Abstract:

Polyfenoly tvoří jednu z nejhojnějších a všudypřítomných skupin rostlinných metabolitů a jsou nedílnou součástí lidské stravy. Hrají roli v antioxidační aktivitě, dále mají příznivý vliv na chronická onemocnění, jakými jsou například nádorová a kardiovaskulární onemocnění nebo nemoci spjaté s nervovým poškozením a stárnutím. Nejvíce zkoumaným polyfenolem je resveratrol. Z některých studií vyplývá, že jeho deriváty mohou mít lepší biologickou dostupnost a bioaktivitu. Je proto snaha lépe porozumět farmakokinetice a biologické aktivitě jeho metabolitů.V této práci byly pomocí modelu Caco-2 permeability assay zkoumány tři metabolity resvertarolu: oxyresveratrol, piceatannol a thunalben. Caco-2 permeability assay je in vitro metodu simulující funkci enterocytů. Pomocí této metody byla zkoumána dynamika vstřebávání již zmíněných metabolitů resveratrolu a jejich transformace. Pomocí LC/Q-TOF MS byla následně provedena analýza výchozích látek a jejich vybraných konjugátů na apikální a bazolaterální straně a v Caco-2 buňkách.V průběhu experimentu byl z původních metabolitů resveratrolu detekován pouze oxyresveratrol. Zbylé dva metabolity byly detekovány až jako metabolity v konjugovaných formách. Nález konjugátů naznačuje, že při experimentu docházelo k tvorbě jejich polymerních forem, které byly následně během kultivace metabolizovány. Konjugace probíhala v buňkách. Většina konjugátů byla tvořena se sulfátem, příp. s glukuronovou kyselinou. Konjugáty byly následně buď transportovány přes apikální membránu zpět do střevního lumenu, nebo procházely dál přes bazolaterální membránuydo krevního řečiště. Na základě těchto informací byly vyhodnoceny i jejich potenciální účinky.Výsledky této práce poukazují na to, že bude dobré věnovat se těmto látkám nadále. Především sulfátové konjugáty metabolitů resveratrolu se zdají být slibnými kandidáty v biologických účincích in vivo, např. jako přípravky na ochranu enterocytů a zajistění jejich správné funkce.

Abstract:

Polyphenols form one of the most abundant and ubiquitous groups of plant metabolites and are an integral part of the human diet. They play a role in antioxidant activity and have a beneficial effect on chronic diseases, such as cancer and cardiovascular disease or diseases associated with nerve damage and aging. The most studied polyphenol is resveratrol (3,5,4'-trihydroxystilbene). Some studies suggest that its derivatives may have better bioavailability and bioactivity. There is therefore an effort to better understand pharmacokinetics and the biological activity of its metabolites.In this work, three metabolites of resvertarol were researched using the Caco-2 permeability assay model: oxyresveratrol, piceatannol and thunalbene. The Caco-2 permeability assay is an in vitro method that simulates enterocyte function. Using this method, the dynamics of absorption of the already mentioned metabolites and their transformation were researched. Using LC/Q-TOF MS, the starting materials and their selected conjugates on the apical and basolateral side and in Caco-2 cells were subsequently analyzed.During the experiment, only oxyresveratrol was detected from the original metabolites of resveratrol. The remaining two metabolites were detected only as metabolites in conjugated forms. The finding of the conjugates suggests that the experiment resulted in the formation of their polymeric forms, which were subsequently metabolized during cultivation. Conjugation took place in cells. Most of the conjugates were formed with sulfate, or. with glucuronic acid. The conjugates were then either transported across the apical membrane back to the intestinal lumen or passed further through the basolateral membrane into the bloodstream. Based on this information, their potential effects were evaluated.The results of this work indicate that it will be good to continue to address these substances. In particular, sulphate conjugates of resveratrol metabolites appear to be promising candidates for biological effects in vivo, eg as agents to protect enterocytes and ensure their proper function

Keywords

Caco-2, permeabilita, vstřebávání, transport, sliznice, resveratrol, buněčné linie

Keywords

transport, mucosa, cell lines, resveratrol, Caco-2, permeability, absorption

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Jaroslav Havlík, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs