La diabetes tipo 2 (DT2) es la enfermedad metabólica con mayor prevalencia mundial. Por ello, existe un gran interés en el estudio de estrategias dietéticas para retrasar o modular las alteraciones asociadas a esta patología, como puede ser la suplementación con fitoquímicos como los polifenoles o las metilxantinas. Dado que estas sustancias sufren una extensa transformación en el organismo, resulta relevante conocer el perfil de metabolitos circulantes tras su ingesta, como compuestos finalmente responsables de sus potenciales actividades biológicas. Esta evaluación puede realizarse mediante dos aproximaciones metabolómicas diferentes: dirigida y no dirigida.
Teniendo en cuenta lo anterior, se diseñó un alimento soluble que consistió en una mezcla de cacao puro en polvo y harina de algarroba (60:40 w/w), rica en polifenoles (fundamentalmente flavanoles) y metilxantinas. El efecto de la suplementación aguda con este producto fue evaluado en un estudio clínico nutricional aleatorizado y cruzado en sujetos con DT2, sobrepeso/obesidad y medicados con metformina (n=20). La intervención consistió en tres tratamientos separados por dos semanas: A) desayuno hipercalórico acompañado de la mezcla (10g), B) desayuno hipercalórico habiendo consumido la mezcla la noche antes y C) desayuno hipercalórico (control). En las tres intervenciones se recogieron muestras de sangre y orina en el periodo 0-4 horas para anlizar diversos parámetros cardiometabólicos en plasma sanguíneo, así como el perfil de metabolitos en orina derivados de compuestos fenólicos y metilxantinas mediante metabolómica, empleando un equipo de HPLC-MS con analizador cuadrupolo-tiempo de vuelo. En la aproximación de metabolómica dirigida, se realizó una búsqueda de 400 metabolitos descritos a partir de estos fitoquímicos y se llevó a cabo una semicuantificación con patrones comerciales. En la aproximación de metabolómica no dirigida, las señales obtenidas por HPLC-MS se cruzaron con posibles identidades descritas en bases de datos (www.hmdb.ca y www.foodb.ca) y, tras realizar un filtrado de compuestos, se llevó a cabo un análisis de las posibles identidades asociadas a las 50 señales con mayor modificación en cada modo de ionización (top50) para identificar metabolitos derivados de polifenoles y metilxantinas. En ausencia de patrones, la identificación se basó en masa exacta (error < 10 ppm).
El análisis de metabolómica dirigida permitió identificar y semicuantificar tres metabolitos de metilxantinas (teobromina, 7-metilxantina y ácido 1-metilúrico), presentes en concentraciones superiores en las muestras de los tratamientos A y B. El análisis de metabolómica no dirigida proporcionó resultados similares para dos de las metilxantinas (teobromina y 7-metilxantina), además de mostrar que la suplementación aumentó los niveles de tres compuestos tentativamente identificados como metabolitos fenólicos:ácido p-cumárico, catecol y ácido dihidroxifenilvalérico, aunque en este caso el análisis fue cualitativo. Es de destacar que otros trabajos han mostrado diversos efectos bioactivos asociados a estos metabolitos
En conclusión, una única ingesta de una mezcla de cacao y algarroba produce aumentos detectables de metabolitos derivados de compuestos fenólicos y metilxantinas asociados con actividades biológicas. Además, la combinación de metabolómica dirigida y no dirigida permitió profundizar en la caracterización de este perfil de metabolitos. Estudios posteriores evaluarán sus efectos tras una suplementación crónica con la mezcla de cacao y algarroba.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el RTI2018-095059-B-I00 financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033/ y por FEDER “Una manera de hacer Europa”. M. Villalva-Abarca ha tenido un Contrato postdoctoral “Margarita Salas” (M.V.-A., financiado por: Ministerio de Universidades/UAM, (CA1/RSUE/2021-00588). E. García-Díez ha tenido un contrato de la Comunidad de Madrid (E.G.-D., PEJ-2020-AI/BIO-18529). I. Moratilla-Rivera ha tenido una beca JAE-Intro (CSIC).