La miel en las investigaciones oncológicas
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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