Caracterización de péptidos inhibidores de la dipeptidil peptidasa IV (DPPIV) encriptados en las proteínas de las semillas de amaranto

Abstract

"El incremento en el consumo de amaranto se debe a sus propiedades nutricionales y a la presencia de compuestos bioactivos que generan un beneficio a la salud. En trabajo previo se encontró que hidrolizados de la proteína de la semilla de amaranto tienen la capacidad de inhibir a la DPPIV, molécula blanco de nuevos fármacos hipoglucemiantes para el tratamiento de la diabetes; esto sugiere que el amaranto es un alimento funcional con propiedades antidiabéticas. El objetivo de este trabajo fue caracterizar y purificar los péptidos inhibidores de la DPPIV presentes en la semilla de amaranto; así como medir su funcionalidad empleando ensayos in vitro, líneas celulares y modelos in vivo. Aplicamos las herramientas de la proteómica para analizar los cambios en el perfil de proteínas de plasma de ratas normoglucémicas y diabéticas con una dieta control y una dieta suplementada con amaranto. Mediante un análisis bioinformático se predijo que algunos de los péptidos de hidrolizados de las globulinas de amaranto son capaces de unirse al sitio activo de la DPPIV y en la región de dimerización, inhibiendo por tanto su actividad. Además se lograron purificar dos fracciones con un alto potencial inhibitorio sobre la DPPIV de 300 y 900 Da. Encontramos que la actividad de la DPPIV varía de acuerdo al tipo celular y órgano en el que se analice, lo que muestra la multifuncionalidad de esta enzima. Por otro lado, en un modelo de diabetes inducida por estreptozotocina existe un incremento en la actividad de DPPIV en sangre y este efecto se reduce por el consumo crónico de amaranto. También se observó un efecto positivo en los niveles de HDL-c y colesterol total por el consumo de amaranto, el cual estuvo relacionado con cambios en la acumulación de apolipoproteína H, apolipoproteína A-II y la enzima antioxidante paraoxonasa/arilesterasa 1. Este trabajo muestra el potencial antidiabético del consumo de las proteínas del amaranto y el potencial benéfico para la salud."

"Amaranth seed is cultivated due to its high nutritional value and the presence of bioactive compounds with several health benefits. In previous work it was reported that amaranth hydrolyzates have an inhibitory activity upon DPPIV, the target molecule of several hypoglycemic drugs for diabetes treatment. This suggests that amaranth is a functional food with antidiabetic properties. The aim of this work was to characterize and purify DPPIV inhibitory peptides encrypted in amaranth seeds in vitro, and to determine if amaranth consumption has a positive health effect in a model of diabetes in vivo using a proteomic approach. Bioinformatic analysis showed that peptides from amaranth globulins inhibit DPPIV activity by interaction with the active site and the dimerization site. Two fractions with high DPPIV inhibitory activity (300 and 900 Da) were purified from amaranth glutelins. DPPIV activity varies depending on the cellular type and organ analyzed, which shows the multifunctionality of the enzyme. Moreover, there is an increase in DPPIV activity in plasma in streptozotocin-induced diabetes, which is reverted by amaranth consumption. Amaranth also provides a positive effect in HDL-c and total cholesterol levels and this is related to changes in de accumulation of apolipoprotein H, apoliprotein A-II and the antioxidant enzyme paraoxonase/arylesterase 1. This work shows the antidiabetic potential of amaranth seed proteins."