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Estudios In Vitro de los mecanismos de toxicidad de las micotoxinas

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Estudios In Vitro de los mecanismos de toxicidad de las micotoxinas

dc.contributor.advisor	Ruiz Leal, María José
dc.contributor.advisor	Font Pérez, Guillermina
dc.contributor.author	Fernández-Blanco Gómez, Celia
dc.contributor.other	Departament de Medicina Preventiva i Salut Pública, Ciències de l'Alimentació, Toxicologia i Medicina Legal	es_ES
dc.date.accessioned	2017-05-08T06:45:52Z
dc.date.available	2017-05-09T04:45:06Z
dc.date.issued	2017	es_ES
dc.date.submitted	25-05-2017	es_ES
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10550/58372
dc.description.abstract	Se ha llevado a cabo la evaluación in vitro de los efectos producidos por micotoxinas de Alternaria y Fusarium en células de mamífero. Se ha evaluado la citotoxicidad individual del alternariol (AOH), alternariol monometil éter (AME), beauvericina (BEA), deoxinivalenol (DON), eniatina B (ENN B), fumonisina B1 (FB1), zearalenona (ZEA) y α-zearalenol (α-ZOL) en células de adenocarcinoma de colon humano (Caco-2) donde únicamente se obtuvieron valores de IC50 para la ENN B, DON, BEA y α- ZOL. La evaluación de la citotoxicidad combinada entre mezclas de micotoxinas en células Caco-2 mostró efecto sinérgico en las combinaciones de AOH+AME, DON+AOH y ENN B+AOH; efecto aditivo en la combinación DON+ENN B y efecto antagonista en la combinación terciaria DON+AOH+ENN B. Se estudió la bioaccesibilidad y biodisponibilidad del AOH, ZEA y α-ZOL. Se evaluó la bioaccesibilidad mediante el método de digestión estático in vitro, siendo el α-ZOL más bioaccesible a nivel gástrico y duodenal que la ZEA. Se observó una baja biodisponibilidad en las tres micotoxinas ensayadas con las células Caco-2/TC7, siendo el AOH el más biodisponible. Teniendo en cuenta la biodisponibilidad de las micotoxinas y los escasos estudios de mecanismos de toxicidad conocidos, se estudió la interacción de las micotoxinas con los componentes y la alteración de actividades celulares. Los resultados obtenidos demostraron que el AOH bloquea el ciclo celular en la fase G2/M, causa pérdida del potencial de la membrana mitocondrial y produce apoptosis a través de la vía mitocondrial. Además, se evaluó el daño causado por el AOH a nivel del ADN mediante el ensayo del cometa y se observó un incremento del daño dependiente de la concentración. Debido a la biodisponibilidad de las micotoxinas, se determinó la actividad estrogénica de algunas muy prevalentes como la FB1 y la BEA, observándose que la BEA produce mayor actividad estrogénica sobre células que la FB1. Dado que un mecanismo de citotoxicidad es el estrés oxidativo, se determina la capacidad del AOH para generar especies reactivas de oxígeno (ROS), evidenciándose que el AOH en las células Caco-2 produce ROS inmediatamente tras la exposición en todas lasconcentraciones ensayadas. Una de las consecuencias de las ROS es la oxidación de los lípidos de las membranas celulares, es decir, la generación de peroxidación lipídica (LPO). Los resultados obtenidos demostraron que el AOH aumenta significativamente la producción de LPO. Tras los resultados obtenidos se procedió a determinar la eficacia del sistema de defensa intracelular (enzimático y no enzimático) frente al estrés oxidativo. Estos indicaron un incremento de la actividad de la superóxido dismutasa (SOD) a todas las concentraciones de AOH expuestas en las células Caco-2 y que la actividad enzimática de la catalasa (CAT) fue más eficaz que la glutatión peroxidasa (GPx), eliminando peróxido de hidrógeno. Además, se demostró que el glutatión (GSH) y las enzimas implicadas en el ciclo del glutatión participan de manera activa en la defensa celular frente al AOH. Por otra parte, se estudió el efecto protector de vitaminas y antioxidantes de la dieta mediterránea frente a la exposición al AOH. Los resultados demostraron que los antioxidantes del aceite de oliva virgen extra previenen el daño celular producido por el AOH cuando se exponen simultáneamente. Mientras que la quercetina, considerada el polifenol en mayor cantidad ingerido diariamente en la dieta, no presentó efecto citoprotector frente al AOH, la soyasaponina I, saponina en mayor proporción en las legumbres y con efecto antioxidante, sí mostró efecto citoprotector tras la exposición de AOH. Para concluir, se estudió el isotiocianato de alilo como estrategia de mitigación para prevenir el crecimiento de los hongos en los alimentos y evitar la presencia de micotoxinas en la dieta. El isotiocianato de alilo reaccionó mejor con la ZEA que con el α- ZOL, reduciendo más de la mitad de la concentración inicial de ZEA. De esta forma, el isotiocinato de alilo podría considerarse una buena estrategia de reducción de las micotoxinas de los alimentos	es_ES
dc.description.abstract	In vitro evaluation of the effects produced by Alternaria and Fusarium mycotoxins in mammalian cells has been carried out. Individual cytotoxicity of alternariol (AOH), alternariol monomethyl ether (AME), beauvericin (BEA), deoxynivalenol (DON), eniatin B (ENN B) fumonisin B1 (FB1), zearalenone (ZEA) and α-zearalenol (α-ZOL) in human colon adenocarcinoma (Caco-2) cells have been evaluated, where only IC50 values for ENN B, DON, BEA and α-ZOL were obtained. The evaluation of the combined cytotoxicity between mixtures of mycotoxins in Caco-2 cells showed synergistic effects in AOH + AME, DON + AOH and ENN B + AOH combinations; Additive effect on DON + ENN B combination and antagonist effect on the tertiary combination DON + AOH + ENN B. Bioaccessibility and bioavailability of AOH, ZEA and α-ZOL were studied. In order to evaluate the bioaccessibility, the static digestion method was applied in vitro, being α- ZOL more bioaccessible at the gastric and duodenal levels than ZEA. Low bioavailability was observed in the three mycotoxins tested with Caco-2 / TC7 cells, being AOH the most bioavailable. Taking into account the bioavailability of mycotoxins and the few studies on toxicity mechanisms, the interaction of mycotoxins with the components and the alteration of cellular activities were examined. The results obtained demonstrated that AOH blocks the cell cycle in the G2 / M phase and produces apoptosis and necrosis through the mitochondrial pathway. The loss of potential of mitochondrial membrane after AOH exposure suggested that mitochondria plays an important role in the induction of apoptosis / necrosis. In addition, the damage caused by AOH at the DNA level was assessed through the Comet assay and an increase in concentration-dependent damage was observed. Generally, mycotoxins are bioavailable, although some are absorbed faster than others. For this reason, the estrogenic activity of some high prevalent mycotoxins, such as FBI and BEA, was analised. It was noticed that BEA had greater estrogenic activity in cells than FB1.Because a mechanism of cytotoxicity is the oxidative stress, the ability of AOH to generate reactive oxygen species (ROS) is determined. The results obtained demonstrated that AOH produces ROS immediately after the exposure to every concentration tested. One of the most studied consequences produced by ROS is the lipid oxidation of cell membranes, namely, the generation of lipid peroxidation (LPO). The results obtained demonstrated that AOH significantly increases LPO production. Following the results obtained, we proceeded to determine the effectiveness of the intracellular defense system (enzymatic and non-enzymatic) against oxidative stress. The results indicated an increase in superoxide dismutase (SOD) activity at all concentrations of AOH exposed in Caco-2 cells and that catalase (CAT) enzyme activity was more effective than glutathione peroxidase (GPx) on the elimination of hydrogen peroxide. In addition, it was demonstrated that glutathione (GSH) and the enzymes involved in the glutathione cycle are actively involved in cell defense against AOH. On the other hand, the protective effect of vitamins and antioxidants of the Mediterranean diet in front of exposure to AOH was studied. The results showed that the antioxidants of the extra virgin olive oil prevent cell damage produced by the AOH when exposed simultaneously. Quercetin, considered the greatest amount of polyphenol ingested daily, did not present a cytoprotective effect against AOH; while the soyasaponin I, the saponin that is present in legumes in a higher proportion and that has antioxidant effect, showed a cytoprotective effect after exposure of AOH. In conclusion, allyl isothiocyanate was studied as a mitigation strategy to prevent the growth of fungi in food and to avoid the presence of mycotoxins in the diet. The allyl isothiocyanate reacted better with the ZEA than with the α-ZOL, reducing more than half the initial concentration of ZEA. Therefore, allyl isothiocyanate could be considered a good strategy to mitigate mycotoxins in food.	en_US
dc.format.extent	456 p.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.subject	Micotoxinas	es_ES
dc.subject	in vitro	es_ES
dc.subject	Toxicología	es_ES
dc.title	Estudios In Vitro de los mecanismos de toxicidad de las micotoxinas	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::CIENCIAS MÉDICAS ::Toxicología	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES