El consumo de polifenoles de la dieta presentes en alimentos vegetales se ha relacionado con la prevención de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y Parkinson, algo tradicionalmente asociado a su actividad antioxidante y/o anti-inflamatoria. Sin embargo, la evidencia aún no es concluyente debido a que sus efectos directos sobre las células neuronales son discutibles ya que mayoritariamente son poco biodisponibles y no llegan al cerebro en el mismo estado en el cual están presentes en los alimentos. En este sentido, aunque recientemente se ha identificado que algunos metabolitos fenólicos pueden alcanzar el tejido cerebral, la mayoría de los análisis en modelos animales no confirman si atraviesan la barrera hematoencefálica, o bien se detectan tras la administración directa de metabolitos que dudosamente alcanzar el tejido cerebral (aproximación farmacológica), alejados del contexto de alimentación y salud. Para ello es necesario abordar aproximaciones, a día de hoy casi inexistentes, que demuestren de manera casi inequívoca el efecto beneficioso de estos metabolitos circulantes frente a enfermedades neurodegenerativas atribuidos al consumo de los polifenoles.

El presente proyecto contribuirá al conocimiento del efecto de constituyentes de la dieta mediterránea, en este caso polifenoles, frente a enfermedades neurodegenerativas con el objetivo de evaluar si los metabolitos derivados que alcanzan el torrente sanguíneo (metabolitos circulantes) son los responsables de los efectos neuroprotectores a través de investigaciones en modelos celulares y animales usando aproximaciones realistas y fisiológicas. Para ello, en primer lugar, se identificarán cuáles son los metabolitos que pueden alcanzar el tejido cerebral atravesando la barrera hematoencefálica tras el consumo de estos alimentos en humanos. Usaremos un modelo animal alimentado con un extracto rico en polifenoles de alimentos de la dieta mediterránea (granada, limón, naranja, uva tinta y olivo). A continuación, se validará la habilidad de atravesar la barrera hematoencefálica de los compuestos seleccionados in vivo utilizando un modelo in vitro de barrera hematoencefálica de endoteliales microsvasculares de cerebro humano (HBMECs). Posteriormente, evaluará la posible acción neuroprotectora de los metabolitos circulantes que alcancen el tejido cerebral y a las concentraciones detectadas, así como sus mecanismos de acción, utilizando diferentes modelos celulares representativos de procesos neurodegenerativos. Finalmente, una mezcla representativa de los metabolitos circulantes será evaluada tras la administración directa en un modelo animal de neuroinflamación para identificar el posible efecto protector sobre marcadores de neuroinflamación y el deterioro de la locomoción.

La investigación de la presente Tesis Doctoral se realizará en el Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos del CEBAS-CSIC donde se dispone de equipamientos y laboratorios singulares (Servicio de metabolómica; Laboratorios de genómica, proteómic, etc), así como usuarios del Servicio de Cultivo de Tejidos; Servicio de Animalario; Servicio de Microscopía y Análisis de Imagen de la Univ. Murcia. Este proyecto se encuadra en un proyecto financiado por la Fundación Séneca de la Región de Murcia (22030/PI/22) (3 años) liderado por el Director de la Tesis y se adecúa a la experiencia del equipo investigador (Laboratorio de Alimentación y Salud) avalada por 20 años de financiación ininterrumpida en el Plan Nacional, Unión Europea, Fundación Séneca y numerosos contratos con empresa, a destacar un reciente contrato de I+D (3 años) firmado entre el Director de Tesis y la Asociación Interprofesional de Limón y Pomelo (AILIMPO) para investigar el papel de otros constituyentes presentes en cítricos frente a enfermedades neurodegenerativas.