La miel en las investigaciones oncológicas

Prof. José L. [email protected]

Universidad de GranadaInstituto de Nutrición y Tecnología de

los Alimentos «José Mataix Verdú»Centro de Investigación Biomédica

Departamento de Fisiología

La miel en las investigaciones oncológicas

Prof. Maurizio [email protected]

Università Politecnica delle MarcheFacoltà di Medicina e Chirurgia

Dipartimento di Scienze Cliniche Specialistiche

¿Qué cosas podemos hacer para vivir más y mejor?

AÑOS Y CALIDAD DE VIDA

La prevención cardiaca

Una buena integración social

Las relaciones personales

Dejar de fumar

Dejar de beber

Vacunarnos de la gripe

Una buena calidad del aire

Controlar la hipertensión

Controlar el sobrepeso

Realizar ejercicio físico

Ligados a la alimentación

¿De qué depende nuestra salud?

Hábitos saludables

Genética

Acceso a los servicios sanitarios

¿De qué depende nuestra salud?

«Los genes cargan el arma, el estilo

de vida aprieta el gatillo».

Elliot Joslin

SALUD

Hábitos saludables

Genética

Acceso a los servicios sanitarios

¿De qué depende nuestra salud?

Hoy en día se estima que alrededor del 58% de la diabetes mellitus, el 21% de las enfermedades coronarias y 42% de algunos tipos de cáncer son atribuibles a la

obesidad.

En España, una de las cunas de la dieta mediterránea, pero algo falla en nuestra alimentación actual

En España, una de las cunas de la dieta mediterránea, pero algo falla en nuestra alimentación actual

¡La tecnología (reducción del esfuerzo físico) ahorra hasta 61 Kcal / h, lo que equivale a 366 Kcal de ahorro en un viaje en coche de 6 horas de duración, equivalente a un plato de espagueti con tomate !!

Sin dirección asistida: 85 Kcal/h Con dirección asistida: 24 Kcal/h

350 Kcal

La Dieta Mediterranea: un instrumento de prevención primaria

Somos una de las patrias de la Dieta Mediterránea pero un número muy elevado de españoles no saben lo que es o

no la siguen

Pero por qué?... Algunos números

¿Qué pasa con la miel en la dieta mediterránea?

POLIFENOLES

=

ANTIOXIDANTES

¿Qué pasa con la miel en la dieta mediterránea?

Alrededor del 60% de todos los cánceres se pueden prevenir cambiando el estilo de vida

y los hábitos alimenticios.

Solo el 5-10% de todos los cánceres tienen causas genéticas, el 90-95% restante

depende de un estilo de vida incorrecto.

¿QUÉ SABEMOS SOBRE EL CÁNCER?

American Institute for Cancer Research

¿QUÉ COSAS SABEMOS SOBRE EL CÁNCER?

CA: A Cancer Journal for Clinicians

¿CUALES SON LOS TIPOS DE TUMORES MÁS COMUNES?

OUR LAB EXPERIENCE

Capacidad antioxidante y antimicrobiana

Protección frente al estrés oxidativo

MIELES MONOFLORALES CUBANAS

MIEL DE MANUKA

MIEL DE MADROÑO

Protección frente al estrés oxidativo

Actividad antitumoral

Actividad antiinflamatoria

Actividad antitumoral

Nuestra experiencia

Protección frente

al estrés oxidativo

Actividad

antitumoral

Actividad

antiinflamatoria

Inestabilidad genómica

Alteración de la actividad enzimática

Alteración de la señalización mediada por receptores de membrana

Expresión de factores de crecimiento pro-angiogénicos

Remodelación de la matriz extracelular

Metástasis

CRECIMIENTO TUMORAL:

CITOTÓXICOS

Daño oxidativo en el ADN

Daño oxidativo en proteínas

Daño oxidativo en lípidos

MIELES MONOFLORALES CUBANAS

Esencia tropical delicada

Composición más bien variable

Poca información sobre sus capacidades biológicas

Morning gloryChristmas vine Black mangrove

Contenuto totale di

polifenoli

Contenido total de polifenoles

Contenuto totale di

flavonoidi

Contenido total de flavonoides

La capacidad

antioxidante y la

composición

fitoquímica están

relacionadas con el

color.

Bacillus subtilis Staphylococcus aureus Pseudomonas aeruginosa Escherichia coli

Resistencia a la rotura (hemolisis)

45 min

Miel(10-80 µg/mL)

Individuos

sanos

Ex vivo

Globulos rojos

AAPH Estrés oxidativo

Los flavonoides se colocan a nivel de la membrana

celular, protegiéndola de la oxidación.

LA MIEL DE MANUKA

Miel oscura y muy perfumada

Interesante actividad biológica

Utilizada para el tratamiento de quemaduras y úlceras

Actualmente se están estudiando los principales mecanismos

responsable de sus actividades biológicas

Leptospermum

scoparium

Nueva

Zelanda

LA MIEL DE MANUKA: composición polifenólica

TPC (mg GAEq/kg) 775.57±25.74

TFC (mg CEq/kg) 41.07±0.66

Polifenes totales (Las cubanas: 200-600)

(Las cubanas: 10-25)

Protección frente

al estrés oxidativo

Actividad

antitumoral

Actividad

antiinflamatoria

Vitalidad

Apoptosis

Nivel de ROS intracelulares

Enzimas antioxidantes

Funcionalidad mitocondrial

Migración celular

Expresión proteica

Fibroblastos de piel

humanos

AAPH Estrés oxidativo

ROS intracelularesApoptosis

ROS intracelularesApoptosis

Estrés oxidativoDefensa antioxidante

Funcionalidad mitocondrial

Controllo Manuka

AAPH Manuka/AAPH

Cicatrización

AMPK

p-AMPK

SIRT1

PGC1-α

PPARα/ERRα

Nrf2

NAD+/NADH

AREs Peroxidación

lipídica

Polifenoles dela miel

TFAM

Biogénesis

mitocondrial

¿CUÁLES SON LOS MECANISMOS

MOLECULARES IMPLICADOS EN LA ACCIÓN

ANTIOXIDANTE DE LA MIEL DE MANUKA?

Protección frente

al estrés oxidativo

Actividad

antitumoral

Actividad

antiinflamatoria

Apoptosis

48

Cicatrización

LPS Estrés inflamatorio

Macrófagos3-8 mg/ml

49

LPS Stress infiammatorio

Macrófagos

3-8 mg/ml

Funcionalidad mitocondrialBiogénesis mitocondrial

50

LPS Estrés inflamatorio

Macrófagos

3-8 mg/ml

Enzimas antioxidantes

51

LPS Stress infiammatorio

Macrófagos

3-8 mg/ml

Inflamación

Protección frente

al estrés oxidativo

Actividad

antitumoral

Actividad

antiinflamatoria

NUESTRA CONTRIBUCIÓN

Células de

cáncer de colon

HCT-116

no metastática

Lovo

metastática

48h de tratamiento

Vitalidad

Apoptosis

Nivel de ROS intracelulares

Ciclo celular

Migración celular

Funcionalidad mitocondrial

Expresión proteica

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

control 5 mg/ml 10 mg/ml 15 mg/ml 20 mg/ml

Live Apoptotic Dead

bbbc

c

c

bab

a

c

ab

bcab

a

Treatment for 48 Hours

Fold

re

lati

ve t

o c

on

tro

l

Control 5 mg/ml 10 mg/ml

15 mg/ml 20 mg/ml

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Control 10 mg/ml 15 mg/ml 20 mg/ml

Caspase-3

Fo

ld c

ha

ng

es r

esp

ect to

co

ntr

ol

a

abbb

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Control 10 mg/ml 15 mg/ml 20 mg/ml

Cleaved PARP

Fo

ld c

ha

ng

es r

esp

ect to

co

ntr

ol

b

ab

ab

a

0

1

2

3

4

Control 10 mg/ml 15 mg/ml 20 mg/ml

P53

b b

ab

a

Fo

ld c

ha

ng

es r

esp

ect to

co

ntr

ol

Apoptosis

Inestabilidad genómica

Alteración de la actividad enzimática

Alteración de la señalización mediada por receptores de membrana

Expresión de factores de crecimiento pro-angiogénicos

Remodelación de la matriz extracelular

Metástasis

CRECIMIENTO TUMORAL:

CITOTÓXICOS

Daño oxidativo en el ADN

Daño oxidativo en proteínas

Daño oxidativo en lípidos

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

control 5 mg/ml 10 mg/mL 15 mg/ml 20 mg/ml

HCT-116 cell Line

c

aa ab

b

c

aa ab

b

Treatment for 48 Hours

Fold

re

lati

ve t

o c

on

tro

l

ROS intracelulares

Control 5 mg/ml 10 mg/ml 20 mg/ml15 mg/ml

0

10

20

30

40

50

60

70

Control 5 mg/ml 10 mg/ml 15 mg/ml 20 mg/ml

Sub G0

G0/G1

S

G2/M

c bbb

ed

cabb

c

ab b

b

a

a

ab

d

Treatment for 48 Hours

Ce

ll (%

)

s

G0

I

Num

be

r o

f

ce

lls

Fluorescence

517

0 RFU 4096 RFU

Control

Num

be

r o

f

ce

lls

Fluorescence

375

0 RFU 4096 RFU

5 mg/ml

Num

be

r o

f

ce

lls

Fluorescence

373

0 RFU 4096 RFU

10 mg/ml

Nu

mb

er

of

ce

lls

Fluorescence

288

0 RFU 4096 RFU

15 mg/ml

Nu

mb

er

of

ce

lls

Fluorescence

226

0 RFU 4096 RFU

20 mg/ml

Parada del ciclo celular

0

50

100

150

200

250

300

350

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

ct

5 mg/ml

10 mg/ml

15 mg/ml

20 mg/ml

Time (Min)

OC

R (

pM

ole

s/m

in/3

X1

04

Oligomycin 2,4-DNP Rotenone/Antimycin

Funcionalidad mitocondrial

0

10

20

30

40

50

60

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

ct

5 mg/ml

10 mg/ml

15 mg/ml

20 mg/ml

Time (Min)

ECA

R (

mp

H/m

in/3

X1

04)

Rotenone 2-DGGlucose

Glicolisis

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

control 5 mg/ml 10 mg/ml 15 mg/ml 20 mg/ml

aab

b

cc

Treatment for 48 Hours

Wo

uld

Clo

ser

(%)

HCT-116 cell Line

Control 5 mg/ml 20 mg/ml15 mg/ml10 mg/ml

Migración celular

00,20,40,60,8

11,2

Control 10 mg/ml15 mg/ml20 mg/ml

Fo

ld c

ha

ng

es r

esp

ect to

co

ntr

ol EGFRa b

bcc

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Control 10 mg/ml 15 mg/ml 20 mg/ml

p-Erk

Fo

ld c

ha

ng

es r

esp

ect to

co

ntr

ol

ab

a

b

b

Proliferación celular

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Control 10 mg/ml 15 mg/ml 20 mg/ml

p-AktF

old

ch

an

ge

s r

esp

ect to

co

ntr

ol

a

b

cb

Miel

•The EGFR signaling pathway is believed to play a pivotal role in tumor growth and the progression of colon cancer .

•The principal mechanism of deregulation of EGFR in CRC is protein overexpression in 35%–50% of patients.

•The two main pathways activated by EGFR are the RAS–RAF–MAP-kinase pathway and the PI3K–PTEN–Akt pathway.

The two main pathways activated by EGFR are the RAS–RAF–MAP-kinase pathway and the PI3K–PTEN–Akt pathway.

MIEL DE MADROÑO

Arbutus unedo L., Ericaceae

Famosa por un cierto sabor amargo

Típica de algunas regiones mediterráneas

(Cerdeña)

Elevata concentración de compuestos fenólicos

Escasa información sobre su capacidad biológica

Parámetro Manuka Madroño

TPC (mg GAEq/kg) 775.57±25.74 1050.39±45.21

TFC (mg CEq/kg) 41.07±0.66 81.61±2.74

Proteína (mg BSA/100g) 41.20±0.66 53.6±4.56

Capacidad antioxidante:

TEAC (μmol TE/100g) 218.40±6.02 383.06±6.52

FRAP (μmol TE/100g) 129.17±6.67 296.50±3.38

FRAP (μmol Fe(II)/100g) 262.17±12.81 608.3±4.21

DPPH (μmol TE/100g) 56.03±5.39 194.45±4.51

LA MIEL DE MADROÑO TIENE UN CONTENIDO DE POLIFENOLES,

NUTRIENTES Y UNA MAYOR CAPACIDAD DE MIEL DE MANUKA

MANUKA MADROÑO

VITALIDAD IC50= 15.81 mg/mL IC50= 9.65 mg/mL

APOPTOSIS

ROS

CICLO CELULAR

INHIBICIÓN DE LA MIGRACIÓN

INHIBICIÓN DE LA PROLIFERACIÓN

FUNCIONALIDADMITOCONDRIAL

VS

EFECTOS DE LA MIEL EN EL CÁNCER DE

COLON

Parada del ciclo celular

Aumento del estrés oxidativo

Pérdida de funcionalidadmitocondrial

Inhibición de la metástasis

Inhibición de la vitalidad celular

Inhibición de la migración celular

Colon

Prevención del cancer de colon

Activación de la apoptosis

Concluyendo...

Inibición de la proliferación celular

Sara Tulipani José M.Alvarez-Suárez Tamara Y. Forbes-HernandezMassimiliano GasparriniFrancesca Giampieri Luca Mazzoni Sadia Afrin Patricia Redoredo