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El sistema WBP de Tow-Int Tech apoya la investigación

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sobre la prevención y el tratamiento de la lesión pulmonar aguda (LPA) y el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA)

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Introducción

Recientemente, Chen-Xiao Yan, de la Universidad de Nanjing, junto con los investigadores Kena Sun, Xia Zhu y otros, investigaron el mecanismo por el que las proantocianidinas oligoméricas (OPC) alivian la lesión pulmonar aguda (LPA) a través del eje intestino-pulmón, inhibiendo la formación de trampas extracelulares de neutrófilos (NET) y la inflamación. El artículo se publicó en la revista Journal of Functional Foods. Esta revista se centra en la investigación relacionada con los alimentos funcionales y abarca diversos campos, como la ciencia de los alimentos, la nutrición y la biología, lo que la convierte en una destacada publicación académica en este ámbito.

Antecedentes de la investigación:LPA y sepsis

La sepsis es una enfermedad potencialmente mortal que se caracteriza por una disfunción multiorgánica, siendo los pulmones uno de los principales órganos afectados. Más del 50% de los pacientes con sepsis desarrollan una lesión pulmonar aguda (LPA) o un síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA), lo que afecta significativamente al pronóstico de los pacientes.

Papel de las OPC:

Las proantocianidinas oligoméricas (OPC) son una clase de compuestos polifenólicos naturales extraídos de las plantas. Poseen diversas bioactividades, como efectos antioxidantes y antiinflamatorios.

Métodos experimentales

Modelo animal:

Se utilizaron ratas como sujetos experimentales para investigar los efectos de las proantocianidinas oligoméricas (OPC) mediante la administración de extracto de semilla de uva.

Intervención:

Se administraron OPC por vía oral y se recogieron muestras en distintos momentos para su análisis.

Indicadores de detección:

Función de barrera intestinal:Se evaluaron los efectos de los OPC en el grosor de la capa de mucosa intestinal, la permeabilidad intestinal y la composición de la microbiota intestinal.

Cambios patológicos pulmonares: Se observó la estructura del tejido pulmonar y la apoptosis celular mediante tinción de secciones de tejido y microscopía de inmunofluorescencia.

Formación de NET: Se midieron los niveles plasmáticos y tisulares de cf-ADN, NE (elastasa de neutrófilos) y H3cit (histona H3 citrulinada) para evaluar la formación de NET.

Marcadores inflamatorios: Se midieron las concentraciones de citocinas inflamatorias como IL-6, IL-1β y TNF-α en plasma y tejido pulmonar.

Resultados experimentales (mejora de la lesión pulmonar aguda en ratones con sepsis mediante OPC)

Mejora de la función de barrera intestinal: Las OPC promovieron la secreción de moco, aumentaron la expresión de REG3γ y reforzaron la barrera de moco intestinal, impidiendo la translocación bacteriana intestinal.

Regulación de la microbiota intestinal:Los OPC inhibieron la proliferación de bacterias nocivas, como Escherichia coli y Shigella, al tiempo que aumentaron el número de bacterias beneficiosas, como Lactobacillus, manteniendo el equilibrio de la microbiota intestinal.

Reducción del daño pulmonar:Los OPC redujeron significativamente la tasa de apoptosis en los tejidos pulmonares y la formación de NETs, disminuyeron los niveles de citoquinas inflamatorias y aliviaron la lesión pulmonar inducida por sepsis.

Impacto en las vías metabólicas: Los resultados preliminares indicaron que los OPC pueden ejercer efectos protectores mediante la alteración de los productos metabólicos relacionados con la microbiota intestinal, aunque se necesita más investigación para aclarar los mecanismos específicos.

Aumento de la tasa de supervivencia y mejora de la función pulmonar:Se inyectaron diversas concentraciones de OPC en ratones con sepsis, y una dosis de 60 mg/kg aumentó significativamente la tasa de supervivencia. En comparación con el grupo LPS, los ratones tratados con OPC mostraron una reducción de la hemorragia y la inflamación pulmonares, y una mejora de la función pulmonar, reflejada en un menor tiempo de relajación y un aumento del flujo espiratorio medio, lo que indica que los OPC pueden aliviar la lesión pulmonar.

Efectos antiinflamatorios:

Los OPC redujeron los niveles de IL-6 e IL-1β en plasma y tejido pulmonar, inhibieron el aumento inducido por LPS de la caja 1 del grupo de alta movilidad (HMGB1) y la metaloproteinasa de matriz 9 (MMP-9), y restablecieron el equilibrio entre el factor tisular (TF) y el inhibidor de la vía del factor tisular (TFPI), aliviando así la inflamación y el daño pulmonares.

Discusión y conclusiones

Las OPC ejercen efectos protectores significativos contra la lesión pulmonar aguda inducida por sepsis mediante la regulación del eje intestino-pulmón. Esto incluye la mejora de la función de barrera intestinal, la regulación de la homeostasis de la microbiota intestinal y la inhibición de la formación de NET pulmonares y la inflamación. El estudio apoya teóricamente el uso de OPC en el tratamiento clínico de la lesión pulmonar aguda relacionada con la sepsis. Sin embargo, es necesario seguir investigando los mecanismos implicados en las vías metabólicas para facilitar las aplicaciones clínicas y el desarrollo de productos funcionales de origen vegetal.

Durante el experimento, los investigadores utilizaron el sistema de pletismografía de cuerpo entero Tow-Int Tech para estudiar la función pulmonar en ratones.

1. Principio de medición y equipo:

Esta técnica mide la función pulmonar detectando los cambios de presión dentro de una cámara de volumen causados por los movimientos respiratorios del animal. En el experimento se utilizó el sistema de pletismografía de cuerpo entero de 8 canales de Tow-Int Tech (WBP-8M), con un sensor respiratorio para registrar las variaciones de presión.

2. Procedimiento experimental:

a. En primer lugar, los ratones marcados con ácido amargo se colocaron en el pletismógrafo de cuerpo entero Tow-Int Tech durante un período de aclimatación de dos minutos.

b. A continuación, se monitorizó continuamente la respiración de los ratones durante ocho minutos, durante los cuales el sistema de pletismografía de cuerpo entero Tow-Int Tech registró los cambios de presión relacionados con la respiración.

3. Análisis de datos y resultados:

Los datos se analizaron utilizando el algoritmo del software de análisis pletismográfico Tow-Int Tech, que derivó los parámetros de la función pulmonar de los ratones a partir de los datos de los cambios de presión registrados. Estos parámetros reflejan el estado de la función pulmonar en los ratones y proporcionan datos fundamentales para estudios posteriores sobre los efectos de los OPC en la función pulmonar. Estos datos apoyan una comprensión más profunda de los mecanismos por los que los OPC mejoran la función pulmonar en ratones inducidos por sepsis.

Sistema de pletismografía corporal Tow-Int Tech

El sistema de pletismografía de cuerpo entero Tow-Int Tech emplea el método de pletismografía de cuerpo entero sin sujeción para realizar pruebas de función pulmonar y capacidad de respuesta de las vías respiratorias en animales pequeños despiertos y que se mueven libremente. La respiración de los animales provoca el movimiento torácico dentro de la cámara del pletismógrafo, lo que produce cambios en el volumen. Estos cambios de volumen se convierten en señales eléctricas a través de transductores de presión y amplificadores, y luego son procesados por un ordenador para presentar la curva respiratoria y calcular diversos parámetros respiratorios, como el volumen corriente (VT), el flujo espiratorio máximo (FEM) y la frecuencia respiratoria.

En combinación con la optogenética, este enfoque puede explorar los mecanismos de control del ritmo respiratorio.

Las proantocianidinas oligoméricas (OPC) son una clase de compuestos polifenólicos que se encuentran ampliamente en diversos alimentos de origen vegetal en la naturaleza. Estas sustancias son una forma de proantocianidinas, que suelen existir en formas oligoméricas, como dímeros, trímeros, etcétera. Los alimentos ricos en proantocianidinas oligoméricas incluyen, entre otros:

Semillas de uva: Las semillas de uva son una de las fuentes más conocidas de proantocianidinas oligoméricas (OPC).

Arándanos rojos: Estas pequeñas bayas rojas también contienen concentraciones relativamente altas de OPC.

Granos de cacao: La materia prima del chocolate contiene cierta cantidad de OPC.

Pieles de manzana: Especialmente las pieles de las variedades de manzana roja y verde.

Bayas negras de Goji: Consideradas una fuente de alta calidad de proantocianidinas.

Granada: Tanto el zumo de granada como su cáscara son excelentes fuentes de OPC.

Vino tinto: Debido al uso de pieles y semillas de uva durante el proceso de elaboración del vino, el vino tinto también es una fuente de OPC.

Además de los alimentos mencionados, otras frutas como los arándanos, las moras y las fresas, así como algunos frutos secos y semillas, también pueden contener OPC. Es importante tener en cuenta que los métodos de procesado pueden afectar a la concentración y biodisponibilidad de estos compuestos. Por ejemplo, un calentamiento excesivo o un almacenamiento prolongado pueden reducir los niveles de principios activos. Para obtener los mejores resultados, se recomienda consumir productos frescos o debidamente procesados que preserven su contenido nutricional.

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