ESTUDIS METABÒLICS I COGNITIUS DEL CONSUM DE SUCRES SIMPLES EN RATES

Gemma Sangüesa Puigventós

Juny 2017

Què tenen en comú aquestes imatges?

SUCRE !!!

CONSUM DE SUCRES

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

CONSUMDE SUCRES

ObesitatDiabetisSindrome metabòlica

GLUCOSA FRUCTOSAHCFS

Fórmula empírica

Metabolisme

=≠

SACAROSA

EDULCORANTS

MODEL ANIMAL

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

• Metabolitza la fructosa

• Alteracions metabòliques induïdes per fructosa≈ Humans

• 50-60% de fructosa en dieta sòlida

• 10-20% de fructosa (p/v) en l’aigua de beguda

Models d’estudi

Mimetitza el patró de consum humà

Bon model per l’estudi dels efectes de la fructosa

Rata

ANTECEDENTS

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

HipertrigliceridèmiaResistència a la insulinaEsteatosi hepàtica14 / 56 dies*

Fructosa 10% p/v

*Roglans N i col. Hepatology 2007;45:778–88*Rebollo A i col. BBA - Mol Cell Biol Lipids 2014;1841:514–24*Baena M i col. BBA - Mol Cell Biol Lipids 2015;1851:107–16 *Baena M i col. Sci Rep 2016;6:26149

Estudis previs

ALTERACIONS COGNITIVES?

SUPLEMENTACIÓ CRÒNICA?

FRUCTOSA vs GLUCOSA?

OBJECTIUS

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

• Investigar els efectes de la ingesta crònica de fructosa i glucosa en elsprocessos cognitius i identificar els principals mecanismesresponsables.

• Determinar si les alteracions induïdes per la ingesta de sucres estanrelacionades amb el metabolisme específic de cada sucre o es deuenexclusivament a l’increment del consum calòric.

DISSENY EXPERIMENTAL

Sprague Dawley

28 setmanesCONTROL

GLUCOSA 10% (p/v)

FRUCTOSA 10% (p/v)Pes, ingesta de menjar i beguda

TTG

Tests cognitiusMWMNORT

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Anàlisi de nivells d’mRNA i proteïna

• Glucosa, insulina• Triglicèrids, AGEs, TBARSSang

Mostres de teixits

CONSUM CALÒRIC

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

AU

C b

egu

da

co

nsu

mid

a

(mL/

an

ima

l/2

8 s

et)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

1 0 0 0 0

2 0 0 0 0

3 0 0 0 0

* * * * *

AU

C p

inso

co

nsu

mit

(g/a

nim

al/

28

se

t)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

* * ** * * C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a

0

1 0 0 0 0

2 0 0 0 0

3 0 0 0 0

K c a l p in s o

K c a l b e g u d a

* * * * * *

Inge

sta

ca

lòri

ca t

ota

l

(Kca

l/a

nim

al/

28

se

t)

Isocalòriques

La ingesta calòrica total va ser significativamentsuperior en els grups suplementats amb sucres

GLU = FRU > CT

***p<0.001 vs control, **p<0.01 vs control

La ingesta de fructosa produeix un increment del pes corporal i dels nivells de triglicèrids,

AGEs i TBARS en plasma

PES I PARÀMETRES PLASMÀTICS

*p<0.05 vs control, #p<0.05 vs glucosa

AG

Es e

n p

lasm

a

(ng/

mL)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

1 0

2 0

3 0

4 0

*

TB

AR

S e

n p

lasm

a

( µm

ol/

L)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0 #

*

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Pe

s co

rpo

ral f

ina

l

(g)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

*

Tri

glic

èri

ds

en

sa

ng

(mg/

dL)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

*

*p<0.05 vs control

Insu

lina

en

pla

sma

(ng/

dL)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0 .0

0 .5

1 .0

1 .5

*

ISI

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0 .0

0 .5

1 .0

1 .5

2 .0

*

Índex de sensibilitat a la insulina (ISI) =2/ [(insulina (nM)) x (glucosa (μM)) ] + 1

PARÀMETRES PLASMÀTICS

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Glu

cosa

en

sa

ng

(mg/

dL)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

5 0

1 0 0

1 5 0

2 0 0

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

AU

C g

luco

sa e

n s

an

g

(mg/

dL/

12

0 m

in)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

1 0 0 0 0

2 0 0 0 0

3 0 0 0 0

AU

C in

sulin

a e

n p

lasm

a

(ng/

mL/

12

0 m

in)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0

2

4

6

8# #

*

Insulina

Glucosa 0, 15, 30, 60, 90, 120 min

0, 15, 120 min

TEST DE TOLERÀNCIA A LA GLUCOSA

Glucosa IP (2g/kg)

0 1 5 3 0 4 5 6 0 7 5 9 0 1 0 5 1 2 00

5 0

1 0 0

1 5 0

2 0 0

2 5 0

C o n t ro lG lu c o s aF ru c to s a

T e m p s (m in )

Glu

cosa

en

sa

ng

(mg/

dL) *

0 1 5 3 0 4 5 6 0 7 5 9 0 1 0 5 1 2 00

1

2

3

4

C o n t ro lG lu c o s aF ru c to s a

T e m p s (m in )

Insu

lin

a e

n p

lasm

a

(ng/

mL)

#

*

# # #

* *

FUNCIÓ COGNITIVA: Tests de memòria

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Te

mp

s e

n c

ad

a q

ua

dra

nt

(%)

S E S E S W N W S E N E S W N W S E N E S W N W0

2 0

4 0

6 0C o n t r o l

F r u c t o s a

G lu c o s a

1 2 3 4 5 6

0

2 0

4 0

6 0C o n t ro lG lu c o s aF ru c to s a

D ia d e l t e s t

Latè

nci

a d

'esc

ap

am

en

t

(s)

Morris Water Maze test

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

DI

(2h

)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0 .0

0 .1

0 .2

0 .3

0 .4

# #

*

DI

(24

h)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0 .0

0 .1

0 .2

0 .3

0 .4

#

Novel object recognition test

Únicament la fructosa va produir un dèficitde la memòria de reconeixement d’objectes

Índex discriminatori (DI) = (TN –TF) / (TN + TF)

FUNCIÓ COGNITIVA: Tests de memòria

*p<0.05 vs control, #p<0.05 vs glucosa, ##p<0.01 vs glucosa

FUNCIÓ COGNITIVA: Senyalització de la insulina

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Hipocamp

Còrtex

Niv

ell

s d

e p

rote

ïna

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

IR S -2 p -A k t A k t0 .0

0 .5

1 .0

1 .5 C o n t ro l

G lu c o s a

F ru c to s a#

*#

*

Niv

ell

s d

e p

rote

ïna

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

p -A k t A k t0 .0

0 .5

1 .0

1 .5 C o n t ro l

G lu c o s a

F ru c to s a

*p<0.05 vs control, #p<0.05 vs glucosa

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Hipocamp

Còrtex

Niv

ell

s d

e p

rote

ïna

ID

E

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0 .0

0 .5

1 .0

1 .5

2 .0

2 .5# #

* * *

Niv

ell

s d

e p

rote

ïna

ID

E

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

C o n tro l G lu c o s a F ru c to s a0 .0

0 .5

1 .0

1 .5

FUNCIÓ COGNITIVA: Senyalització de la insulina

***p<0.001 vs control, ##p<0.01 vs glucosa

FUNCIÓ COGNITIVA: Inflamació i estrès oxidatiu

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Hipocamp

CòrtexN

ive

lls

d'm

RN

A

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

T n fa M c p 1 Il -60 .0

0 .5

1 .0

1 .5

2 .0

2 .5

Niv

ell

s d

'mR

NA

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

T n fa M c p 1 Il -60

1

2

3

C o n t ro l

G lu c o s a

F ru c to s a

Niv

ell

s d

'mR

NA

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

G p x 1 S o d 2 C a t0 .0

0 .5

1 .0

1 .5

* *

Niv

ell

s d

'mR

NA

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

G p x 1 S o d 2 C a t0 .0

0 .5

1 .0

1 .5

*

C o n t ro l

G lu c o s a

F ru c to s a

*p<0.05 vs control

FUNCIÓ COGNITIVA: Dinàmica mitocondrial

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Hipocamp

Còrtex

Niv

ell

s d

e p

rote

ïna

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

O P A 1 M F N 2 D R P 10 .0

0 .5

1 .0

1 .5

2 .0

C o n t ro l

G lu c o s a

F ru c to s a

*

*

Niv

ell

s d

e p

rote

ïna

(un

ita

ts a

rbit

ràri

es)

O P A 1 M F N 2 D R P 10 .0

0 .5

1 .0

1 .5

2 .0

C o n t ro l

G lu c o s a

F ru c to s a

FISSIÓFUSIÓ

La ingesta de fructosaprodueix una disfunció

mitocondrial en el còrtex

*p<0.05 vs control

CONCLUSIONS

INTRODUCCIÓ OBJECTIUS MÈTODES RESULTATS CONCLUSIONS

Condicions isocalòriques

Efectes NO exclusivament relacionats amb l’increment de la ingesta calòrica

GLUCOSA FRUCTOSA

Hipertrigliceridèmia

Resistència a la insulina

Estrès oxidatiu

Disfunció mitocondrial

↑=

↑=

↑=

↑=

Dèficit de la memòriade reconeixementd’objectes

AGRAÏMIENTS

* Grup de Neurofarmacologia de l’envellimentDra. Mercè PallàsDr. Christian Griñan

Dr. Juan Carlos Laguna Dra. Marta AlegretDra. Rosa María Sánchez Dra. Núria RoglansDr. Miguel BaenaMaría del Mar CascalesJose Francisco González José Carlos Montañés

Departament de Farmacologia, Toxicologia i Química Terapèutica.Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació. Universitat de Barcelona.

MOLTES GRÀCIES!

ESTUDIS METABÒLICS I COGNITIUS DEL CONSUM DE SUCRES SIMPLES EN RATES

Gemma Sangüesa Puigventós

Juny 2017