Las crocinas y crocetina son compuestos naturales de tipo carotenoide que se encuentran en los estigmas del Crocus sativus o flor de azafrán. A estos compuestos se les atribuyen numerosas propiedades biomédicas y farmacológicas entre las que destacan sus efectos sobre el sistema nervioso central con acción sobre la memoria y el aprendizaje, enfermedades neurodegenerativas, depresión y ansiedad entre otros. A pesar de todas estas actividades biológicas todavía se desconocen las moléculas o metabolitos responsables de estos efectos ni los mecanismos de acción involucrados.

Las crocinas no se absorben tras su administración oral, sino que se hidrolizan a nivel del intestino delgado dando lugar a crocetina (la forma deglicosilada) que se absorbe a través de la mucosa intestinal y es la que aparece en circulación sistémica. Todavía se desconocen algunos aspectos de la farmacocinética de estos compuestos en humanos, pero algunos autores apuntan a una baja biodisponibilidad de la crocetina, por lo que parte de la crocetina no absorbida podría alcanzar el colon e interaccionar con la microbiota.

Estudios recientes con ratones apuntan al papel clave de la microbiota intestinal en el metabolismo y efectos neurológicos de las crocinas y crocetina, pero todavía no se han demostrado los mecanismos de acción. Podría ser que otros metabolitos microbianos no identificados derivados de la crocina/crocetina estén involucrados en los efectos neurocognitivos o que se produzcan cambios en el metaboloma fecal como consecuencia de la interacción de la crocina/crocetina con bacterias intestinales que alteren rutas metabólicas relacionadas con salud cerebral. Identificar todos estos cambios a nivel del metaboloma será muy importante para conocer los mecanismos por los que se ejerce el efecto protector de los apocarotenoides.

En esta línea, el objetivo de este proyecto es evaluar la interacción de los apocarotenoides del azafrán, crocina y crocetina con la microbiota intestinal, a través del estudio del metaboloma fecal. Para ello realizaremos ensayos de incubación in vitro con los compuestos puros y usando herramientas metabolómicas dirigida y no dirigida buscaremos posibles metabolitos microbianos derivados de la crocetina, cambios en metabolitos microbianos conocidos como ácidos grasos de cadena corta, ácidos biliares o neurotransmisores y cambios metabólicos globales. Conocer estos cambios permitirá ahondar en los mecanismos de acción protectora del azafrán y en la mejora de productos naturales derivados con acción terapéutica.

Se explorará la variabilidad interindividual utilizando un número elevado de muestras y se determinará si hay diferencias en los cambios metabólicos observados entre diferentes grupos de población. Esta información es importante porque permitirá enfocar futuros trabajos a grupos de población concretos. Se comprobará si los cambios metabólicos se producen también a partir de un extracto de tomate rico en crocinas producido en el IBMCP (Valencia) dando un valor añadido a estos extractos que se obtienen desde una fuente más accesible y más económica. Validaremos los resultados in vitro con un estudio de intervención en humanos donde conoceremos más acerca de la forma y la cantidad en la que estos compuestos alcanzan el colon y pueden interaccionar con la microbiota y demostraremos si los cambios metabólicos observados in vitro se corroboran in vivo. Estos resultados despiertan el interés tecnológico pues posibilita el estudio futuro de nuevas formulaciones de estos extractos (como por ejemplo encapsulaciones) que permitan la liberación controlada en el colon y un impacto directo con la microbiota para incrementar sus efectos en la salud.