Una millor comprensió del paper fisiopatològic de l’eix succinat / SUCNR1 en el metabolisme podria obrir noves vies per al tractament de pacients amb obesitat o diabetis.  

Un estudi del grup Diamet de IISPV-CERCA, l’Hospital Universitari Joan XXIII, la URV i CIBERDEM amb el suport econòmic de CaixaResearch de Fundació “la Caixa”.   

Investigadors del grup de recerca en diabetis i malalties metabòliques (DIAMET), de l’Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV), del CIBER de Diabetis i Malalties Metabòliques Associades (CIBERDEM), liderat per la Dra. Sonia Fernandez Veledo, publica un article de revisió a la revista Trends in Endocrinology & Metabolism que ofereix una nova perspectiva del succinat des del punt de vista metabòlic. Aquest estudi aporta una major comprensió d’aquest metabòlit i podria obrir noves vies per al tractament de l’obesitat i la diabetis. Aquest projecte de recerca ha rebut una ajuda de prop d’un milió d’euros en el marc de la Convocatòria CaixaResearch d’Investigació en Salut de Fundació “la Caixa”.

L’obesitat afecta a més de 650 milions de persones i l’OMS la considera una pandèmia del segle XXI. En els últims anys ha crescut l’interès en la capacitat de senyalització dels metabòlits energètics, és a dir, de la seva capacitat d’actuar com hormones i que ens ajudin, per tant, en el tractament de malalties com l’obesitat, la diabetis i els seus trastorns associats. Els metabòlits energètics són aquells que ens ajuden a cobrir les necessitats energètiques del metabolisme. El Succinat és un dels que major interès està despertant per les capacitats que té, a més, d’actuar com a molècula de senyalització dintre i fora de la cèl·lula.

En aquest article de revisió s’explica com el succinat, un metabòlit que històricament s’associava amb l’obtenció d’energia i processos inflamatoris, regula també la fisiologia de teixits amb una important funció metabòlica com el teixit adipós, el múscul esquelètic o el ronyó, entre d’altres.

A més de la seva funció com a regulador de l’homeòstasis energètic, són varis els estudis que han demostrat que patologies inflamatòries – entre les quals s’inclouen l’obesitat i la diabetis – s’associen amb un augment crònic dels nivells circulants de succinat. De fet, els estudis portats a terme pel grup DIAMET el proposen com a un biomarcador de disfunció metabòlica. Tanmateix, estudis recents demostren que també pot existir un augment transitori d’aquest metabòlit en situacions fisiològiques com l’exercici o la ingesta, el que dóna suport a la seva funció metabòlica i el seu paper en el normal funcionament del nostre organisme.

El succinat es converteix per tant en un metabòlit important en la regulació no només de la resposta inflamatòria sinó que també del metabolisme. Un coneixement més gran de les seves funcions, tant en situacions fisiològiques com patològiques, és clau en el desenvolupament de noves eines clíniques per al tractament de pacients amb obesitat i diabetis.

Es tracta dels resultats d’un assaig clínic en què un equip investigador de la URV-IISPV ha analitzat l’efecte de la dieta mediterrània sobre la microbiota i la relació amb la salut. Han observat canvis entre les persones que consumien dieta mediterrània i les que no en consumien, tot i que incorporaven fruita seca a la seva alimentació. Els resultats poden explicar el benefici d’aquesta dieta en la reducció dels nivells de glucosa i insulina.

Reus, 21 de Juliol de 2021. – L’equip investigador ha examinat si el seguiment d’una dieta mediterrània té beneficis sobre la composició i la funció dels bacteris intestinals, i de quina manera això pot contribuir a explicar la relació entre la dieta mediterrània i la millora dels factors de risc metabòlic. En aquest estudi s’ha fet  el seguiment de 50 persones adultes amb síndrome metabòlica i una alimentació poc saludable, que van seguir amb la seva dieta habitual suplementada amb 50 grams de fruita seca al dia durant dos mesos i una dieta mediterrània durant dos mesos més.

Comparant les dues intervencions, es va demostrar que la glucosa, la insulina i la resistència a la insulina millorava després de seguir la dieta mediterrània. En concret, incrementava la quantitat de  Lachnospiraceae NK4A136, un gènere bacterià que es relaciona amb la millora metabòlica observada sobretot mitjançant la regulació del metabolisme dels àcids biliars. Així doncs, s’ha comprovat, per primera vegada, que la dieta mediterrània provoca canvis en determinats bacteris intestinals i això comporta la millora del metabolisme de la glucosa i la insulina.

En aquest assaig clínic han participat persones amb sobrepès, obesitat i síndrome metabòlica. A més, l’estudi d’intervenció, finançat per l’Institut de Salut Carlos III, ha permès trobar també diferències importants amb altres molècules que es relacionen amb una millora del metabolisme de la glucosa i la insulina. Els canvis en aquestes molècules també es van relacionar amb modificacions en la composició de la microbiota intestinal. Aquest fet suggereix que pot tenir un paper mediador molt important entre la dieta i els factors de risc cardiometabòlic, és a dir, la modulació de la microbiota intestinal pot explicar el benefici de la dieta mediterrània sobre determinats aspectes de salut.

L’estudi l’ha portat a terme un equip investigador del Departament de Bioquímica i Biotecnologia de la URV i l’ha liderat la investigadora Mònica Bulló – que forma part també del l’IISPV i del Ciberobn. Hi ha participat personal investigador  de l’Institut Català de la Salut (ICS), de SAGESSA i d’altres de centres de recerca dels Països Baixos, concretament del Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour.

De caràcter multicèntric i emmarcat en el projecte PREDIMED, han participat en l’estudi més de 7.000 pacients d’entre 55 i 80 anys. L’equip investigador estava format per personal de la URV-IIPSV, l’Hospital Universitari Verge de la Victòria i de l’Institut de Recerca Biomèdica de Màlaga, amb el suport del CIBERobn.

Investigadors de la Unitat de Nutrició Humana de la Universitat Rovira i Virgili, liderada pel catedràtic Jordi Salas-Salvadó i també investigador de l’Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili, en col·laboració amb investigadors de l’Institut de Recerca Biomèdica de Màlaga (IBIMA), han publicat nous avenços emmarcats en l’estudi Prevenció amb Dieta Mediterrània (Predimed). Es tracta d’un assaig clínic nutricional, multicèntric i aleatoritzat per a la prevenció primària de malalties cardiovasculars prenent com a patró els beneficis de l’alimentació mediterrània.

Gràcies a la col·laboració entre els dos grups de recerca, tots dos membres del Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa Fisiopatologia de l’Obesitat i Nutrició (CIBERobn)—-que depèn de l’Institut de Salut Carlos III (ISCIII)—, s’ha pogut demostrar per primera vegada una associació inversa entre la ingesta de vitamina D a la dieta i el risc de patir càncer colorectal en persones d’edat avançada que viuen en zones de l’àrea mediterrània i, que a més, tenen alt risc de desenvolupar alguna malaltia cardiovascular.

Per dur a terme l’estudi, publicat a la revista científica European Journal of Nutrition, aquest equip investigador ha avaluat  més de 7.000 participants de l’estudi PREDIMED, homes i dones, d’entre 50 i 80 anys sense càncer colorectal a l’inici de l’estudi. Durant un període de seguiment mitjà de sis anys es va calcular la relació entre el consum de vitamina D i el risc de patir càncer. Els resultats van concloure que les persones que prenien més vitamina D significativament tenien menys risc de desenvolupar càncer colorectal, malgrat que hi hagués una alta probabilitat de desenvolupar alguna malaltia cardiovascular.

El catedràtic Salas-Salvadó, de la Universitat Rovira i Virgili, apunta que aquest estudi “marca un abans i un després en aquest camp, ja que cada vegada tenim més evidències que el consum de vitamina D en quantitats adequades, a través de diferents mecanismes, podria prevenir el càncer colorectal tant en persones sanes com en persones d’alt risc cardiovascular”.

L’investigador responsable de el grup Endocrinologia Cel·lular i Molecular, Manuel Macías-González, ha assenyalat que el treball suposa una gran fita per avançar en el vincle de la vitamina D amb el càncer colorectal.  també ha destacat que “malgrat els avantatges de la vitamina D, s’ha d’establir un control exhaustiu, ja que un excés en forma de suplements també pot comportar efectes negatius sobre l’organisme“. En aquest sentit, els investigadors principals de l’estudi Predimed, un projecte multicol·laboratiu en què han participat diferents hospitals i universitats espanyoles, han recordat que “el consum de la vitamina D s’ha de considerar amb precaució, ja que es necessiten més estudis per avaluar-ne la ingesta òptima per a la prevenció de el càncer colorectal, encara que suposa una fita important per poder continuar aprofundint amb els beneficis que hi pot aportar”.

Referencia bibliogràfica: Hernández-Alonso P, Canudas S, Boughanem H, Toledo E, Sorlí JV, Estruch R, Castañer O, Lapetra J, Alonso-Gómez AM, Gutiérrez-Bedmar M, Fiol M, Serra-Majem L, Pintó X, Ros E, Fernandez-Lazaro CI, Ramirez-Sabio JB, Fitó M, Portu-Zapirain J, Macias-González M, Babio N, Salas-Salvadó J. Dietary vitamin D intake and colorectal cancer risk: a longitudinal approach within the PREDIMED study. Eur J Nutr. 2021 May 28. doi: 10.1007/s00394-021-02585-1.

L’anàlisi de múltiples factors de risc ambientals prenatals i infantils suggereix que alimentar-se malament, conviure amb moltes persones i respirar un aire interior contaminat es relacionen amb una pitjor funció cognitiva

Un estudi que ha analitzat l’associació entre una àmplia varietat d’exposicions prenatals i infantils i el desenvolupament neuropsicològic en edat escolar ha trobat que la ingesta d’aliments ecològics es relaciona amb millors puntuacions en proves d’intel·ligència fluida (capacitat de resoldre problemes nous) i de memòria funcional o de treball (la que permet al cervell retenir nova informació mentre cal a curt termini). L’estudi, publicat a la revista Environmental Pollution, ha estat concebut i dissenyat per investigadors i investigadores de l’Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal), centre impulsat per la Fundació ”la Caixa”, i de l’Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV-CERCA).

Aquesta associació podria explicar-se perquè “les dietes saludables, entre les quals hi ha l’ecològica, són més riques que les de fast food en nutrients necessaris per al cervell, com ara àcids grassos, vitamines i substàncies antioxidants, el que de forma conjunta pot afavorir les funcions cognitives a la infantesa”, explica Jordi Júlvez, primer autor de l’estudi, i investigador de l’IISPV-CERCA amb una estreta col·laboració amb ISGlobal.

El treball ha trobat també que la ingesta de menjar ràpid, la sobreocupació de la llar i el fum del tabac rebut a la infantesa es relacionen amb resultats més baixos en els tests d’intel·ligència fluida. A més, l’exposició a partícules fines (PM2.5) a interiors s’associa amb puntuacions més baixes de memòria funcional.

Les dades de la investigació, que porta per títol Early life multiple exposures and child cognitive function: A multi-centric birth cohort study in six European countries, procedeixen de sis cohorts de països europeus (Regne Unit, França, Espanya, Grècia, Lituània i Noruega) que sumen 1.298 nenes i nens d’entre 6 i 11 anys. Es van tenir en compte 87 factors ambientals als quals aquestes nenes i nens van estar exposats durant la seva vida uterina (com ara contaminació de l’aire, tràfic, soroll, diferents substàncies químiques i estil de vida) i altres 122 factors als quals van estar exposats durant la infantesa.

Un  estudi pioner

L’objectiu era analitzar la influència que totes aquestes exposicions poden tenir en el desenvolupament i la maduració del cervell humà, ja que en aquesta etapa encara no és plenament eficient defensant-se de les substàncies químiques de l’ambient i se’n mostra especialment sensible a la toxicitat, fins i tot en nivells baixos que poden no representar un risc per a un cervell madur sa.

L’originalitat de la investigació és que adopta un enfoc d’exposoma, és a dir que té en compte un conjunt d’exposicions i no se’n centra en una de sola. Pretén així entendre millor la complexitat de les múltiples exposicions ambientals i l’efecte simultani en el neurodesenvolupament dels nens i nenes.

A més, en haver analitzat cohorts de sis països europeus diferents, l’estudi té com a punt fort la seva diversitat, si bé s’enfronta a la dificultat de les diferències culturals, que influencien els nivells d’exposició i els resultats cognitius.

Associacions destacables

Segons aquesta anàlisi, els principals determinants de la intel·ligència fluida i de la memòria funcional són les dietes infantils bio, les basades en menjar ràpid, la densitat familiar a la llar, la contaminació de l’aire a l’interior de casa i el fum del tabac.

Fins ara, s’havia investigat poc la relació entre el tipus de dieta i la funció cognitiva, però ja s’havia associat el fast food amb menys èxit en el desenvolupament escolar i alguns  estudis havien trobat també associacions positives entre les dietes ecològiques i els resultats en funcions cognitives executives. “En la nostra feina”, explica Júlvez, “hemo trobat millors puntuacions en intel·ligència fluida i memòria funcional quan hi ha més ingesta d’aliments bio i una menor ingesta de menjar ràpid”.

Per contra, el fum del tabac i les partícules PM2.5 a l’interior de la llar que es respiren durant la infantesa podrien afectar negativament la funció cognitiva en promoure reaccions inflamatòries al cervell. Tot i així, convé tenir en compte que “el nombre de persones que conviuen a la llar sol ser un indicador del nivell econòmic familiar, i que en contextos de pobresa l’estil de vida és menys saludable, cosa que també pot afectar les puntuacions de les nenes i nens en tests cognitius”, aclareix Júlvez.

Sorpresa en algunes troballes

L’estudi ha trobat així mateix algunes associacions inesperades, que poden estar causades per desviacions i la causalitat inversa. Por exemple, ha trobat una associació positiva entre l’exposició infantil al sulfonat de perfluorooctà (PFOS, per les sigles en anglès) i la funció cognitiva, quan es tendeix a considerar aquesta substància un disruptor endocrí que pot alterar la funció tiroidal i influir negativament en el desenvolupament cognitiu.

La investigació s’emmarca en el gran projecte europeu Human Early-Life Exposome (HELIX), com també un altre treball recentment publicat que va utilitzar el mateix exposoma i els mateixos participants però en relació amb els símptomes del Trastorn de Dèficit d’Atenció i Hiperactivitat (TDAH) i els problemes de comportament infantil. “Vam observar que diversos contaminants ambientals prenatals (contaminació de l’aire interior i tabaquisme) i certs hàbits de vida dels nens i nenes (pel que fa a dieta, son i capital social familiar) s’associaven amb problemes de conducta infantil”, explica Martine Vrijheid, última autora de l’estudi i cap del programa d’Infantesa i Medi Ambient d’ISGlobal.

“Una de les fortaleses tant d’aquest estudi anterior sobre problemes de conducta com d’aquest actual sobre cognició és que vam analitzar sistemàticament una gamma molt més àmplia de biomarcadors d’exposició en sang i orina per determinar els nivells interns en el model, i que vam analitzar variables d’exposició prenatal i infantil”, conclou Vrijheid.

Test usats per quantificar la funció cognitiva:

  1. Intel·ligència fluida (test de matrius progressives de Raven)
  2. Atenció (Attention Network Test, ANT)
  3. Memòria funcional (prova N-Back)

Cohorts en les quals es basa l’estudi:

  1. BiB (Born in Bradford; Regne Unit)
  2. EDEN (Étude des Déterminants pré et postnatals du développement et de la santé de l’Enfant; França)
  3. INMA (Infancia i Medio Ambiente; Espanya)
  4. KANC (Kaunus Cohort; Lituània)
  5. MoBa (Norwegian Mother, Father and Child Cohort Study; Noruega)
  6. Rhea (Grècia)

Referència

Jordi Julvez, Mónica López-Vicente, Charline Warembourg, Lea Maitre, Claire Philippat, Kristine B. Gützkow, Monica Guxens, Jorunn Evandt, Sandra Andrusaityte, Miguel Burgaleta, Maribel Casas, Leda Chatzi, Montserrat de Castro, David Donaire-González, Regina Gražulevičienė, Carles Hernandez-Ferrer, Barbara Heude, Rosie Mceachan, Mark Mon-Williams, Mark Nieuwenhuijsen, Oliver Robinson, Amrit K. Sakhi, Nuria Sebastian-Galles, Remy Slama, Jordi Sunyer, Ibon Tamayo-Uria, Cathrine Thomsen, Jose Urquiza, Marina Vafeiadi, John Wright, Xavier Basagaña, Martine Vrijheid. Early life multiple exposures and child cognitive function: A multi-centric birth cohort study in six European countries. Environmental Pollution, Volume 284, 2021, 117404. doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117404

Sobre ISGlobal

L’Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal) és el fruit d’una aliança innovadora entre la Fundació ”la Caixa” i institucions acadèmiques i governamentals per contribuir a l’esforç de la comunitat internacional amb l’objectiu de fer front als reptes de la salut en un món globalitzat. ISGlobal consolida un node d’excel·lència basat en la recerca i l’assistència mèdica que té el seu origen en els àmbits hospitalari (Hospital Clínic i Parc de Salut MAR) i acadèmic (Universitat de Barcelona i Universitat Pompeu Fabra). El seu model de treball es basa en la generació de coneixement científic a través dels Programes i Grups de recerca, i en la seva translació a través de les àrees de Formació i Anàlisi i Desenvolupament Global. ISGlobal està acreditat com a “Centre d’Excel·lència Severo Ochoa” i és membre del sistema CERCA de la Generalitat de Catalunya.