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Implementación de un arreglo de células Caco-2 para evaluar las propiedades inmuno-moduladoras de compuestos
nutricionales
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Declaración de Intereses: Nuestra investigación ha sido financiada históricamente por CONICYT (Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica) a través de los programas de FONDEF y FONDEQUIP.
He participado como miembro de un panel de expertos CONICYT para evaluar proyectos de investigación de ciencia aplicada en el área de alimentos. Soy miembro del panel de expertos de Agencia Chilena para la Inocuidad y Calidad Alimentaria, una Comisión Asesora Presidencial que depende administrativamente del Ministerio de Agricultura del gobierno de Chile. En consecuencia NO tenemos conflictos de interés que declarar.
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En la ruta de la bioactividad…
3
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Primera parada… la digestión gástrica
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El impacto de la fermentación colónica sobre la biodisponiblidad
6
Un método de consenso para simular procesos gástricos e intestinales de manera estática
El INTA ahora es parte de un consorcio de 34 países que dan soporte a la investigación en nutrición basado en el método infogest
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Un arreglo celular es necesario para evaluar los efectos biológicos
300 0
INRA, France
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La simulación dinámica de los procesos gastrointestinales es posible y necesario para ofrecer un contexto fisiológico
Gent, Belgium
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Se ha abierto un nuevo escenario de investigación en el INTA
31st October, 2018
Ecología
microbiana
Genética
Vegetal
Fisiología
Celular
Enfoque
Ohmico
Laboratorio de Investigación en Nutrición Funcional
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Una de nuestras primeras preguntas…. Compuestos dietarios con potencial antioxidante afectan la homeostasis redox en células vivas?
Redox Biol. 2018 Jun;16:199-208
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Compuestos fenólicos exhiben efectos diferenciales sobre la señal del biosensor en células Caco-2 intactas
HyPer
Trx
Grx
Endogenous
H2O2
Steady-state
Control Trolox CAPE Kuro Quer Proc NeoC
HyP
er
ratio
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
12
Nuestro próximo paso… montar un sistema celular basado en células Caco-2 para
examinar el efecto anti-inflamatorio de compuestos fenólicos.
300 0
Days in culture
3 6 9 12 15
TE
ER
(O
hm
*cm
2)
0
100
200
300
400
500
Maquinaria
antioxidante:
- Trx-1
- Prx-1
- SOD-1
- CAT
Citoquinas:
- IL1b
- TNF-a
- IL-6
- IL-8
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Nuestro sistema mostró ser inusualmente robusto y resistente a
desafíos inmunológicos
Qué tipo de superficie
enfrentan las moléculas de
LPS o las bacterias?
14
Una mirada a la superficie apical de células Caco-2 diferenciadas
5 mm 5 mm
Glass Transwell
15
Minutes of treatment
0 20 40 60 80 100
Change in T
EE
R(%
fro
m z
ero
tim
e)
0
50
100
150
Control
200 M H2O2
1 mM H2O2
20% Hypotonicity
Triton-X100 Trypsin H2O2/PBS
Culture medium
PBS
El H2O2 fue efectivo para disminuir la resistencia eléctrica trans-epitelial
Y evocar un aumento en la abundancia deIL1b
Contr
ol
CAPE
H2O
2
CAPE/H
2O2
mR
NA
IL
-1
Re
lati
ve
ex
pre
ss
ion
0
2
4
6
8
10
16 Control CAPE
Rela
tive e
xpre
ssio
nP
rx/1
8S
0.000
0.001
0.002
Control CAPE
Rela
tive e
xpre
ssio
nS
OD
1/1
8S
0
20
40
60
80
Los cambios en los mRNAs de la maquinaria antioxidante inducidos
por CAPE son consistentes con la señal que el biosensor redox reporta
Control CAPE
Rela
tive e
xpre
ssio
nC
AT
/18S
0
1
2
3
O₂
H₂O₂
H₂O + O₂
SOD1
Catalase
GPX
Control CAPE
Rela
tive e
xpre
ssio
nT
rx-1
/18S
0
50
100
150
200
Time (min)
0 2 4 6
Re
co
ve
ry f
rom
oxid
ize
d H
yP
er
(ra
tio
49
0/4
20
)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2 Control
CAPE
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Qué aprendimos?
.
• La incubación con compuestos fenólicos modifica las propiedades redox del citoplasma de células Caco-2 de acuerdo al biosensor HyPer.
• Células Caco-2 diferenciadas resisten la exposición a LPS y cepas patogénicas vivas.
• La incubación aguda con peróxido de hidrógeno afectó la permeabilidad de la monocapa celular y aumentó la presencia de mRNAs para IL-1b en Caco-2 diferenciadas.
• La señal del biosensor HyPer es informativa de diferentes aspectos de la maquinaria antioxidante de células vivas.
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Qué se viene prontamente….el desarrollo de dispositivos celulares compatibles con fluidos del lumen intestinal
(alianza Prodigest-INTA)
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Miltha Hidalgo, PhD student.
Violeta Kallens, PhD student
Nicolas Tobar, Assistant Professor
Angélica Reyes, Associate professor
Massimo Marzzorati, PhD, Prodigest
Prof. Tom Van de Wiele, Ghent University
Gracias por su Atención
