Differential effects of polyphenols and alcohol of red wine on the expression of adhesion molecules and inflammatory cytokines related to atherosclerosis: a randomized clinical trial

Background: Few clinical studies have focused on the alcoholindependent cardiovascular effects of the phenolic compounds of red wine (RW). Objective: We aimed to evaluate the effects of ethanol and phenolic compounds of RW on the expression of inflammatory biomarkers related to atherosclerosis in subjects at high risk of cardiovascular disease. Design: Sixty-seven high-risk, male volunteers were included in a randomized, crossover consumption trial. After a washout period, all subjects received RW (30 g alcohol/d), the equivalent amount of dealcoholized red wine (DRW), or gin (30 g alcohol/d) for 4 wk. Before and after each intervention period, 7 cellular and 18 serum inflammatory biomarkers were evaluated. Results: Alcohol increased IL-10 and decreased macrophage-derived chemokine concentrations, whereas the phenolic compounds of RW decreased serum concentrations of intercellular adhesion molecule- 1, E-selectin, and IL-6 and inhibited the expression of lymphocyte function-associated antigen 1 in T lymphocytes and macrophage-1 receptor, Sialil-Lewis X, and C-C chemokine receptor type 2 expression in monocytes. Both ethanol and phenolic compounds of RW downregulated serum concentrations of CD40 antigen, CD40 ligand, IL-16, monocyte chemotactic protein-1, and vascular cell adhesion molecule-1. Conclusion: The results suggest that the phenolic content of RW may modulate leukocyte adhesion molecules, whereas both ethanol and polyphenols of RW may modulate soluble inflammatory mediators in high-risk patients. The trial was registered in the International Standard Randomized Controlled Trial Number Register at http://www. isrctn.org/ as ISRCTN88720134

Flavonoids affect host-microbiota crosstalk through TLR modulation

Interaction between host cells and microbes is known as crosstalk. Among other mechanisms, this takes place when certain molecules of the micro-organisms are recognized by the toll-like receptors (TLRs) in the body cells, mainly in the intestinal epithelial cells and in the immune cells. TLRs belong to the pattern-recognition receptors and represent the first line of defense against pathogens, playing a pivotal role in both innate and adaptive immunity. Dysregulation in the activity of such receptors can lead to the development of chronic and severe inflammation as well as immunological disorders. Among components present in the diet, flavonoids have been suggested as antioxidant dietary factors able to modulate TLR-mediated signaling pathways. This review focuses on the molecular targets involved in the modulatory action of flavonoids on TLR-mediated signaling pathways, providing an overview of the mechanisms involved in such action. Particular flavonoids have been able to modify the composition of the microbiota, to modulate TLR gene and protein expression, and to regulate the downstream signaling molecules involved in the TLR pathway. These synergistic mechanisms suggest the role of some flavonoids in the preventive effect on certain chronic diseases.

Flavonoids affect host-microbiota crosstalk through TLR modulation

Interaction between host cells and microbes is known as crosstalk. Among other mechanisms, this takes place when certain molecules of the micro-organisms are recognized by the toll-like receptors (TLRs) in the body cells, mainly in the intestinal epithelial cells and in the immune cells. TLRs belong to the pattern-recognition receptors and represent the first line of defense against pathogens, playing a pivotal role in both innate and adaptive immunity. Dysregulation in the activity of such receptors can lead to the development of chronic and severe inflammation as well as immunological disorders. Among components present in the diet, flavonoids have been suggested as antioxidant dietary factors able to modulate TLR-mediated signaling pathways. This review focuses on the molecular targets involved in the modulatory action of flavonoids on TLR-mediated signaling pathways, providing an overview of the mechanisms involved in such action. Particular flavonoids have been able to modify the composition of the microbiota, to modulate TLR gene and protein expression, and to regulate the downstream signaling molecules involved in the TLR pathway. These synergistic mechanisms suggest the role of some flavonoids in the preventive effect on certain chronic diseases.

Polyphenol intake and mortality risk: a re-analysis of the PREDIMED trial

Background: Polyphenols may lower the risk of cardiovascular disease (CVD) and other chronic diseases due to their antioxidant and anti-inflammatory properties, as well as their beneficial effects on blood pressure, lipids and insulin resistance. However, no previous epidemiological studies have evaluated the relationship between the intake of total polyphenols intake and polyphenol subclasses with overall mortality. Our aim was to evaluate whether polyphenol intake is associated with all-cause mortality in subjects at high cardiovascular risk. Methods: We used data from the PREDIMED study, a 7,447-participant, parallel-group, randomized, multicenter, controlled five-year feeding trial aimed at assessing the effects of the Mediterranean Diet in primary prevention of cardiovascular disease. Polyphenol intake was calculated by matching food consumption data from repeated food frequency questionnaires (FFQ) with the Phenol-Explorer database on the polyphenol content of each reported food. Hazard ratios (HR) and 95% confidence intervals (CI) between polyphenol intake and mortality were estimated using time-dependent Cox proportional hazard models. Results: Over an average of 4.8 years of follow-up, we observed 327 deaths. After multivariate adjustment, we found a 37% relative reduction in all-cause mortality comparing the highest versus the lowest quintiles of total polyphenol intake (hazard ratio (HR) = 0.63; 95% CI 0.41 to 0.97; P for trend = 0.12). Among the polyphenol subclasses, stilbenes and lignans were significantly associated with reduced all-cause mortality (HR =0.48; 95% CI 0.25 to 0.91; P for trend = 0.04 and HR = 0.60; 95% CI 0.37 to 0.97; P for trend = 0.03, respectively), with no significant associations apparent in the rest (flavonoids or phenolic acids). Conclusions: Among high-risk subjects, those who reported a high polyphenol intake, especially of stilbenes and lignans, showed a reduced risk of overall mortality compared to those with lower intakes. These results may be useful to determine optimal polyphenol intake or specific food sources of polyphenols that may reduce the risk of all-cause mortality.

Wine, alcohol, polyphenols and cardiovascular disease

Abstract. Excessive alcohol consumption is associated with increased morbidity and mortality as well as with labour and traffic accidents. However, current evidence suggests beneficial effects of moderate drinking on cardiovascular events including coronary heart disease, ischaemic stroke, peripheral arterial disease and congestive heart failure. The underlying mechanisms to explain these protective effects against coronary heart disease include an increase in high-density lipoprotein cholesterol and an increase in insulin sensitivity, and a decrease in platelet aggregation and circulating concentrations of fibrinogen. However, there are discrepancies regarding the specific effects of different types of beverages on the cardiovascular system, and also whether the possible protective effects of alcoholic beverages are due to their alcohol component (ethanol) or non-alcoholic products containing, mainly polyphenols. Recent randomised clinical trials have shown that wine, a polyphenol-rich alcoholic beverage, provides higher antioxidant and anti-inflammatory effects than some spirits such as gin, a polyphenol-free alcoholic beverage. In addition, dealcoholized red wine decreases blood pressure through a nitric oxide mediated mechanism, suggesting a protective effect of polyphenols on vascular function. Other studies performed in women have observed that daily doses of 1520 g of alcohol as red wine are sufficient to elicit protective effects similar to those observed in men who consumed higher doses of wine. In conclusion, moderate consumption of wine exerts a protective effect on biomarkers related to the progression and development of atherosclerosis due to its alcoholic (ethanol) and non-alcoholic (polyphenols) content. Women are more sensitive to the beneficial effects of wine.

Food Frequency Questionnaires (FFQ) para el estudio del consumo de cacao en estudiantes de ciencias de la salud

Tot i que el cacau i la xocolata són una gran font de polifenols, aquests aliments no es troben entre les fonts alimentàries de polifenols més consumides. Algunes dades suggereixen un aport inferior al 10% de polifenols a través d’aquests. Aquest fet podria ser causa de les diferents metodologies i l'enfocament dels qüestionaris de freqüència de consum d'aliments (FFQ) utilitzats en aquests estudis. La majoria de FFQ validats utilitzen una extensa llista d'aliments per a les fruites i verdures, però no distingeixen adequadament les diverses fonts de xocolata i cacau. Aquests fets recolzen la necessitat d'una avaluació del consum de productes de cacau per tal de poder conèixer la ingesta real de cacau, especialment en la població jove, on la xocolata és un aliment consumit freqüentment.

Estudi d'una metal·lotioneïna d'alzina surera (QsMT)

En aquest treball es caracteriza per primera vegada la capacitat de coordinació metàl·lica d'una metal·lotineïna (MT) de planta i es proposa un model de plegament per a les MTs de planta en general. Els resultat mostren que aquestes proteïnes poden tenir un paper molt important en la regulació de l'estat redox de les cèl·lules, probablement a través de la coordinació a Cu. Les MTs de planta són proteïnes molt desconegudes. Es postula que participen en l'homeòstasi del Cu i en la protecció contra l'estrès oxidatiu, però es desconeix la capacitat de coordinació metàl·lica i el plegament. En aquest treball s'han estudiat una metal·lotioneïna d'alzina surera, QsMT, aïllada d'una llibreria de cDNA de fel·lema. Els objectius concrets han estat: (1) estudiar l'expressió de QsMT i la resposta a l'estrès oxidatiu; (2) determinar la capacitat de coordinació metàl·lica i la funcionalitat in vivo; (3) fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. L'expressió del gen s'ha estudiat mitjançant hibridació in situ en plàntules i en embrions d'alzina surera. QsMT s'expressa majoritàriament en cèl·lules amb fort estrès oxidatiu, associat a la síntesi de polifenols (suberització i lignificació) i a la senescència. També s'expressa en cèl·lules meristemàtiques, cèl·lules en divisió molt activa on la funció de les MTs podria estar relacionada amb el manteniment de l'estat redox. L'aplicació d'estrès oxidatiu exogen (H2O2 i paraquat) incrementa fortament l'expressió de QsMT en teixits amb expressió constitutiva, confirmant la regulació de l'expressió del gen per estrès oxidatiu. Per l'estudi de les propietats de coordinació metàl·lica es va expressar QsMT en cèl·lules d'E. coli en medi de cultiu suplementat amb Cu, Zn o Cd. Es van aïllar els agregats metàl·lics corresponents i es van analitzar mitjançant tècniques espectroscòpiques i espectromètriques (ICP-OES, ESI-MS i CD). Els resultats mostren que QsMT coordina de forma estable Cu (8 ions metàl·lics/molècula), Zn (4 ions de Zn/molècula) i Cd (6 ions de Cd/molècula), i adopta una estructura especialment quiral en coordinació a Cu. L'elevada capacitat quelant de la proteïna i la quiralitat de l'estructura indiquen que QsMT possiblement té preferència metàl·lica pel Cu i per tant una funció relacionada amb aquest metall in vivo. Estudis de complementació en llevat demostren que QsMT coordina Cu de forma funcional in vivo. En coordinació a Cd QsMT presenta una peculiaritat no observada fins ara en altres MTs: la participació d'ions sulfur en la formació de l'agregat metàl·lic incrementant la capacitat de coordinació metàl·lica (6 ions metàl·lics divalents de Cd enlloc de 4 ions de Zn). A més QsMT coordina Cd de forma funcional en llevat, i per tant la seva funció també podria estar relacionada amb la destoxicació de Cd en la planta. QsMT s'ha utilitzat com a model per fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. Amb aquest objectiu vam dissenyar tres pèptids mutants derivats de QsMT: N25 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició amino-terminal, C18 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició carboxil-terminal, i N25-C18 corresponent a les dues zones riques en cisteïna enllaçades per 4 glicines substituint la zona central de 39 aminoàcids. Es van expressar i estudiar aquests pèptids per les mateixes tècniques utilitzades en l'estudi de QsMT. Els resultats indiquen que QsMT es plega formant un sol agregat metàl·lic per la interacció de les dues zones riques en cisteïna. En aquest model la zona central d'enllaç, típica de les MTs de planta, no participa en la coordinació metàl·lica però és imprescindible per a la funció de la proteïna. El paper de la zona central podria variar en funció del metall que coordina, participant en el plegament i estructura de la proteïna quan coordina Zn i Cd i en la seva regulació i estabilització quan coordina Cu.