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Los extractos de granos de café alivian la inflamación y la resistencia a la insulina en las células de los ratones


Cuando los granos de café se procesan y tuestan, la cáscara y la piel plateada del grano se quitan y no se usan, y los productores de café a menudo los dejan en los campos.


por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign


Los investigadores de ciencias de la alimentación y nutrición humana de la Universidad de Illinois están interesados ​​en el potencial de los compuestos para combatir la inflamación que se encuentran en la piel plateada y la cáscara de los granos de café , no solo por sus beneficios para aliviar las enfermedades crónicas, sino también por agregar valor a los posibles «residuos» de productos de la industria procesadora de café.

Un estudio reciente, publicado en Food and Chemical Toxicology , muestra que cuando las células grasas de los ratones se trataron con extractos a base de agua de las pieles de los granos de café, dos compuestos fenólicos, el ácido protocatechuico y el ácido gálico, en particular redujeron la inflamación inducida por las grasas en las células. y mejor absorción de glucosa y sensibilidad a la insulina .

Los resultados son prometedores para estos compuestos bioactivos, cuando se consumen como parte de la dieta, como una estrategia para prevenir enfermedades crónicas relacionadas con la obesidad, como la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares.

«En mi laboratorio hemos estudiado compuestos bioactivos de diferentes alimentos y hemos visto los beneficios para la prevención de enfermedades crónicas «, dice Elvira González de Mejía, profesora de ciencias de los alimentos en la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y del Medio Ambiente de la U de I y coautor del estudio. «Este material de los granos de café es interesante principalmente por su composición. Se ha demostrado que no es tóxico. Y estos fenólicos tienen una capacidad antioxidante muy alta».

Para el estudio, los investigadores analizaron dos tipos de células, macrófagos (células de respuesta inmunitaria) y adipocitos (células grasas), y el efecto de los compuestos combinados de los extractos, así como los fenólicos puros individuales, sobre la adipogénesis: la producción y el metabolismo de las células grasas en el cuerpo y las hormonas relacionadas. También observaron el efecto sobre las vías inflamatorias.

Cuando hay inflamación relacionada con la obesidad, los dos tipos de células trabajan juntas, atrapadas en un bucle, para aumentar el estrés oxidativo e interferir con la absorción de glucosa, empeorando la situación.

Para bloquear este ciclo y prevenir enfermedades crónicas, los objetivos de los investigadores son eliminar o reducir la mayor cantidad de inflamación posible para permitir que se facilite la absorción de glucosa , así como tener células sanas que produzcan insulina adecuada.

Miguel Rebollo-Hernanz, un erudito visitante en el laboratorio de De Mejia y autor principal del estudio, explica cómo los resultados proporcionan información sobre el mecanismo de acción de estos extractos y compuestos puros, y su eficacia potencial para futuros estudios en humanos o animales.

Para el estudio, las células grasas y las células inmunes se cultivaron juntas para recrear la interacción de la «vida real» entre las dos células.

«Evaluamos dos extractos y cinco fenólicos puros, y observamos que estos fenólicos, principalmente ácido protocatechuico y ácido gálico, pudieron bloquear esta acumulación de grasa en los adipocitos principalmente al estimular la lipólisis [la descomposición de las grasas], pero también al generar ‘marrón como adipocitos ‘o’ beige ‘», explica Rebollo-Hernanz.

Significativamente, estas células «marrones» se conocen como quemadores de grasa y contienen más mitocondrias, un orgánulo importante en las células que convierte los nutrientes en energía. En el estudio, los investigadores observaron que algunos fenólicos fueron capaces de estimular el ennegrecimiento de las células grasas, aumentando el contenido de mitocondrias en los adipocitos o células grasas.

«Los macrófagos están presentes en el tejido adiposo y cuando el tejido adiposo crece en exceso, hay interacciones que estimulan la inflamación y el estrés oxidativo», dice Rebollo-Hernanz. «Vimos que estos fenólicos pudieron reducir y disminuir la secreción de factores inflamatorios, pero también disminuyeron el estrés oxidativo».

Cuando los macrófagos interactúan con las células grasas, las células tienen menos mitocondrias. Al tener menos mitocondrias, pierden la capacidad de quemar lípidos. Usando estos fenólicos, los investigadores descubrieron que este impacto de los macrófagos en las células grasas estaba completamente bloqueado. Las células grasas mantuvieron su función.

«Los compuestos que probamos pudieron inhibir la inflamación en los macrófagos. Eso significa inhibir muchos marcadores que producen inflamación en los adipocitos. Fueron bloqueados», dice de Mejia. «Al llegar a los adipocitos mismos, también vimos la inhibición de diferentes marcadores relacionados con la inflamación. La absorción de glucosa mejoró porque los transportadores de glucosa estaban presentes. Y esto fue de un lado a otro.

«Ahora sabemos que en presencia de estos compuestos podemos reducir la inflamación, reducir la adipogénesis y disminuir el ‘ciclo’ que ayuda a los dos tipos de células a crecer y desarrollar compuestos malos que afectarán negativamente a todo el sistema», agrega.

Los investigadores también destacaron el impacto positivo en el medio ambiente del uso de los subproductos del grano de café.

Durante el procesamiento del café, el grano se separa de la cáscara, la capa externa externa del grano. Después de tostar el frijol, se separa la capa de piel plateada. «Es un gran problema ambiental porque cuando separan esta cáscara después del procesamiento, generalmente permanece en el campo fermentando, formando moho y causando problemas», explica de Mejía. En todo el mundo, se dejan 1,160,000 toneladas de cáscara en los campos por año, lo que puede causar contaminación.

Además, se producen 43,000 toneladas de piel plateada cada año, lo cual, agrega de Mejía, puede ser más fácil de utilizar porque se queda con el frijol, ya que se exporta a diferentes países para ser tostado.

«Una vez que los productores vean el valor, tratarán estos materiales como un ingrediente en lugar de un desperdicio», dice de Mejía. «Se requerirá una buena colaboración entre las instituciones académicas, la industria y el sector público para resolver este problema, pero el mercado está ahí para estos productos».

El artículo, «Los compuestos fenólicos de los subproductos del café modulan la inflamación relacionada con la adipogénesis, la disfunción mitocondrial y la resistencia a la insulina en los adipocitos, a través de las vías de señalización de insulina / PI3K / AKT», se publica en Food and Chemical Toxicology .


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