Nutrición Funcional

La creación del Laboratorio de Investigación en Nutrición Funcional ocurre durante el año 2018 como una de las iniciativas del Centro de Investigación Avanzada en Alimentos para el Bienestar en el Ciclo Vital (ABC Vital), cuya idea central consiste en la creación de espacios interdisciplinarios capaces de abordar preguntas fundamentales que determinan el bienestar del individuo. Este laboratorio se enfoca en las interacciones presentes en el eje dieta-microbiota-huésped.

Para la investigación de sistemas complejos como el ecosistema microbiano colónico contamos con un equipo único en su clase que simula la digestión y fermentación humana, TWINSHIME (Bélgica), cuya operación permite incorporar variables de la dieta y determinar cambios en la comunidad microbiana, tanto en su composición como en la interacción funcional de sus miembros.  El sistema TWINSHIME, corresponde a una serie de bioreactores conectados secuencialmente bajo el control automatizado de pH, ambiente anaeróbico y transferencia de fluidos, con fácil acceso al seno de los fermentos para la determinación de metabolitos de interés como los ácidos grasos de cadena corta.

El quehacer de este laboratorio combina el trabajo con la microbiota humana y el seguimiento de la fisiología celular en modelos de epitelio intestinal en tiempo real. Mediante la incorporación de biosensores y sondas fluorescentes en células intactas, podemos investigar fenómenos de interacción molecular entre compuestos dietarios y epitelio intestinal en el orden de segundos a minutos y dilucidar los mecanismos de acción que son responsables de respuestas celulares. Actualmente, trabajamos en conjunto con el profesor Igor Pacheco para incorporar los procesos digestivos en la evaluación del impacto biológico de matrices de origen vegetal y fúngico.

Líneas de Investigación

El LINF cuenta con un espacio dedicado a la investigación en interacciones dietarias, a nivel molecular, celular y sobre ecosistemas microbianos intestinales, que se perfila como una excelente oportunidad para la formación de estudiantes de los programas de Magister y Doctorado en Nutrición y Alimentos.

Fisiología celular en modelos de fibroblastos y microvasculatura dérmica: Estos modelos celulares permiten la investigación de los mecanismos moleculares implicados en la desregulación metabólica observada en heridas crónicas de pacientes con diabetes tipo II. Estamos particularmente interesados en conocer que aspectos de la maquinaria antioxidante celular definen la calidad de la matriz extracelular producida por fibroblastos. Asimismo, estudiamos si el nivel de entrecruzamiento de las fibras de colágeno afecta la capacidad proliferativa y migratoria de células endoteliales.

Fisiología celular en modelos de epitelio intestinal: Nuestro equipo es experto en la observación de fluctuaciones en los niveles citoplasmáticos de iones tales como Ca2+ y Na+, determinación del tono redox y función mitocondrial en tiempo real. Nuestra estrategia experimental nos permite descubrir interacciones moleculares con fitocompuestos que se desarrollan en segundos a minutos y que posteriormente, conducen a cambios celulares que definen el impacto biológico/fisiológico de componentes dietarios.

Los estudios en célula única mencionados arriba pueden ser complementados con arreglos celulares que forman monocapas diferenciadas como modelos in vitro de barrera intestinal. El uso de este tipo de dispositivos celulares es ideal para el estudio de la bio- disponibilidad y accesibilidad de compuestos de interés contenidos en matrices previamente digeridas. Actualmente, estamos trabajando en la incorporación de tipos celulares capaces de secretar mucinas y conferir resistencia a este modelo de barrera frente a la aplicación de digeridos y fermentos.

Digestión y fermentación de matrices alimentarias: El conjunto de procesos fisiológicos propios de la digestión constituyen un aspecto fundamental en el estudio de las interacciones moleculares entre los componentes de los alimentos y el epitelio intestinal. En colaboración con el profesor Igor Pacheco conectamos aspectos propios de la fisiología vegetal que determinan la abundancia de compuestos fenólicos, por ejemplo, con el impacto biológico observado en células intestinales.

 

 

 

 

 

 

Oferta de tesis 2021:
  • A. Estudio de la bioactividad de familias de fitocompuestos (procianidinas, antocianinas, etc.). En colaboración con el profesor Pacheco evaluaremos la bioactividad de compuestos relacionados estructuralmente.
  • B. Estudio del perfil de compuestos dietarios asociados a la fibra no digerible de variedades de uva.

 

Proyectos (2017-2021)

2021-2024. Co-Investigator FONDECYT 1212026 (ANID). “Molecular interaction between grapes flavonoids and lysyl oxidase by lysyl tyrosylquinone quinone cofactor mimicking: implications for human dermal collagen cross-linking”.

2019-2021. Director of FONDEF IT18I10021 (ANID). “Empaquetamiento y puesta en marcha de Redoxcell, un servicio para evaluar el impacto antioxidante de matrices alimentarias en células vivas”

2017-2019. Scientific Coordinator FONDEQUIP EQM170092 (ANID). Titled: “Development of a core facility for the analysis of foods by incorporating physiological phenomena, such as digestion and fermentation, with Twinshime technology”.

2017-2021. Associated Researcher at Center for Advanced Research in Foods for Healthiness in life cycle (ABCVital). Universidad de Chile.

2016-2018. Director of FONDEF IT15I10048 (ANID). “Redoxcell: a platform for evaluating the antioxidant impact in living cells”.

Publicaciones (2017-2020)

2021
Bórquez JC, Hidalgo M, Rodríguez JM, Montaña A, Porras O, Troncoso R, Bravo-Sagua R.
Sucralose Stimulates Mitochondrial Bioenergetics in Caco-2 Cells.
Front Nutr. 2021 Jan 18;7:585484. doi: 10.3389/fnut.2020.585484.
Factor de Impacto 5.67

Leyva-Soto A, Alejandra Chavez-Santoscoy R, Porras O, Hidalgo-Ledesma M, Serrano-Medina A, Alejandra Ramírez-Rodríguez A, Alejandra Castillo-Martínez N.
Epicatechin and quercetin exhibit in vitro antioxidant effect, improve biochemical parameters related to metabolic syndrome, and decrease cellular genotoxicity in humans.
Food Res Int. 2021 Apr;142:110101. doi: 10.1016/j.foodres.2020.110101.
Factor de Impacto 6.40

2020

Hidalgo M, Rodríguez V, Kreindl C, Porras O.
Biological Redox Impact of Tocopherol Isomers Is Mediated by Fast Cytosolic Calcium Increases in Living Caco-2 Cells.
Antioxidants (Basel). 2020 Feb 14; 9(2):155. doi: 10.3390/antiox9020155.
Factor de Impacto 6.24

2019

Carrasco-Wong I, Hernández C, Jara-Gutiérrez C, Porras O, Casanello P. Human umbilical artery endothelial cells from Large-for-Gestational-Age newborn have increased antioxidant efficiency and gene expression.
J Cell Physiol. 2019 Aug; 234(10):18571-18586. doi: 10.1002/jcp.28494.
Factor de Impacto 5.68

2018

Helen Hernández, Alejandra Parra, Nicolas Tobar, Jessica Molina, Violeta Kallens, Miltha Hidalgo, Diego Varela, Jorge Martínez, Omar Porras.
Insights into the HyPer biosensor as molecular tool for monitoring cellular antioxidant capacity.
Redox Biology, publicada, Mar2; 16:199208, ISSN 2213-2317.
Factor de Impacto 10.3

Bernal-Sore I, Navarro-Marquez M, Osorio-Fuentealba C, Díaz-Castro F, Del Campo A, Donoso-Barraza C, Porras O, Lavandero S, Troncoso R.
Mifepristone enhances insulin-stimulated Akt phosphorylation and glucose uptake in skeletal muscle cells.
Molecular and Cellular Endocrinology, publicada, Feb 5; 461:277-283, ISNN 03037207. Factor de Impacto 3.94

2017

Román F, Urra C, Porras O, Pino AM, Rosen CJ, Rodríguez JP.
Real-Time H2O2 Measurements in Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells (MSCs) Show Increased Antioxidant Capacity in Cells From Osteoporotic Women.
J Cell Biochem. Mar;118(3):585-593. doi: 10.1002/jcb.25739.
Factor de Impacto 3.92

Tobar N, Porras O, Smith PC, Barros LF, Martínez J.
Modulation of mammary stromal cell lactate dynamics by ambient glucose and epithelial factors.
Journal of Cellular Physiology. 232(1):136-144, ISSN 0021-9541.
Factor de Impacto 5.68

Kallens V, Tobar N, Molina J, Bidegain A, Smith PC, Porras O, Martínez J.
Glucose promotes a pro-oxidant and pro-inflammatory stromal microenvironment, which favors motile properties in breast tumor cells.
Journal of Cellular Biochemistry, 118(5):994-1002, ISSN 0730-2312.
Factor de Impacto 3.92

 

Red de Laboratorios amigos

  • Genómica y Genética de interacciones biológicas LG²IB del INTA, Universidad de Chile. Dr. Rodrigo Pulgar.
  • Laboratorio de Investigación en Nutrición y Actividad Física (LABINAF) del INTA, Universidad de Chile. Dr. Rodrigo Troncoso.
  • Laboratorio de Biología Celular del INTA, Universidad de Chile. Dr. Nicolás Tobar
  • Unidad de Investigación y Caracterización de Materiales Avanzados (UICMA) de la Facultad de Cs. Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile. Dra. Ana Luisa Riveros.
  • Laboratorio de Fisiopatología Molecular, Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Dr. Diego Varela.
  • Laboratorio de Fisiología Epitelial, Instituto de Fisiología de la Universidad Austral de Chile. Dr. Marcelo Catalán.
  • Laboratorio de Biología, Centro de Estudios Científicos, Valdivia. Dr. Carlos Flores.
Buscador

Ingresa tu búsqueda y presiona [enter] o el botón "Buscar"