Estudis amb animals d'experimentació han suggerit que l'efecte promotor de la carcinogènesi pel greix dietètic no depen tan sols de la quantitat, sinó del contingut específic d'àcids grassos (AG). En aquest sentit, l'efecte dels AG de la sèrie n9, presents principalment en l'oli d'oliva, han sigut escassament estudiats.Objectius: i) Avaluar l'efecte d'una dieta amb un 5% d'oli d'oliva (n9), en comparació a dues dietes isolipídiques a base d'oli de peix (n3) i oli de càrtam (n6), a les fases de iniciació i promoció tumoral en un model de carcinogènesi induïda per azoximetà. ii) Estudiar el canvis en la composició del contingut d'AG de la mucosa colònica. iii) Quantificar la producció d'eicosanoides a la fase inicial de la carcinogènesi colònica.Mètodes: 108 rates Sprague-Dawley foren dividides en tres grups segons la font de greix emprada: n9, n3 i n6. El contingut de total greix fou normolipídic per a rates (5%). La meitat d'animals de cada grup foren induïts amb AOM (7.4 mg/kg/setmana, s.c.) durant 11 setmanes, a la resta d'animals se'ls injectà un volum equivalent de salí. A la setmana 12, desprès de la primera dosi d'AOM o salí, es practicà un diàlisi intracolònica per valorar la producció local d'eicosanoides (PGE2, PGE3, LTB4 i LTB5; HPLC i EIA); desprès de la colectomia, s'avaluà l'aparició de lesions preneoplàsiques (criptes aberrants i focus de criptes aberrants). A la setmana 19, desprès del sacrifici, s'estudià el nombre, incidència (% de rates amb tumors), multiplicitat (número de tumors/rata), localització i grau de diferenciació histològica dels tumors. A més, tant a la setmana 12 com a la 19, es determinà el patró d'AG a la mucosa colònica (C16:0 a C24:0; CGL), així com la relació àcid araquidònic (AA): àcid eicosapentaenoic (EPA).Resultats: Les rates tractades amb AOM del grup dietètic n6 mostraren un major nombre tant de criptes aberrants (p=0.004) com de focus de criptes aberrants (p=0.006) respecte als animals alimentats amb les dietes n3 i n9. La incidència tumoral fou 58%, 45.5% i 83% (p=0.15) i la multiplicitat 0.8±0.2, 0.7±0.3 i 2.5±0.8 (p=0.03) per les dietes n9, n3 i n6, respectivament. No apareguè cap adenocarcinoma pobrament diferenciat en el grup n9, mentre que en el grup n3 i n6 les taxes foren un 25% i 60% (p=0.01, n9 vs n6), respectivament. Els tumors foren de localització, preferentment, distal en els grups n3 i n6 (p=0.006, n9 vs n6). D'altra banda, la relació AA:EPA no fou diferent entre les rates tractades amb AOM o salí, així, a la setmana 12, i de forma similar a la setmana 19, aquest quocient fou 69.4±7.4, 0.97±0.0 i 135±3.3 (p=0.001) per les rates amb AOM dels grups n9, n3 i n6, respectivament. El tractament amb carcinogen produí, en el grup n6, un significatiu augment en la producció de PGE2 (p=0.004) i LTB4 (p=0.004) respecte a les tractades amb salí; aquest efecte no s'observà, o fou de menor magnitud, en les rates dels grups n3 i n9. A més, en les rates amb AOM del grup n6 s'observà un augment de PGE2 (p=0.002), LTB4 (p=0.01) i LTB5 (p=0.01) respecte a n3 i n9. En el grup n3, les rates tractades amb AOm mostraren una reducció dels nivells de PGE2 (p=0.025) i PGE3 (p=0.008) respecte a lesd tractades amb salí.Conclusions: L'oli d'oliva exerceix un efecte inhibidor del desenvolupament de lesions preneoplàsiques i tumors similar a l'observat per l'oli de peix, però amb un efecte addicional sobre el grau de diferenciació. Aquests efectes poden ésser deguts, en part, a la modulació del metabolisme de l'AA i la síntesi de PGE2. / Animal model studies have shown that the colon tumor promoting effect of dietary fat depend not only on the amount but on its fatty acid composition. With respect to this, the effect of n9 fatty acids, present in olive oil, on colon carcinogenesis has been scarcely investigated.Aims: i) To assess the effect of a 5% fat olive oil based diet (n9), in comparison with isolipidic fish (n3) and safflower oil (n6) baset diets, on the early and late phases of azoxymethane (AOM) induced colon carcinogenesis. ii) To examine the changes in mucosal fatty acid composition. iii) To determine the eicosanoid production on the precancer phase.Methods: 108 rats were divided into three groups to receive isocaloric diets (5% of the energy as fat) rich in n9, n3 and n6 fat, and were administered AOM subcutaneously once a week for 11 weeks at a dose rate of 7.4 mg/kg body weight. Vehicle treated groups received an equal volume of normal saline. Groups of animals were colectomised at weeks 12 and 19 after the first dose of AOM or saline. Mucosal fatty acids and the ratio araquidonic acid (AA): eicosapentaenoic acid (EPA) were assessed at 12 and 19 weeks (from C16:0 to C24:0; CGL). Aberrant crypt foci and local eicosanoid production were assessed at week 12 (PGE2, PGE3, LTB4 and LTB5; HPLC and EIA). Tumor formation, incidence (number of rats with colonic tumors), multiplicity (number of colonic tumors per rat), localisation and histological degree of differentation were studied at week 19.Results: Rats on the n6 diet showed more colonic aberrant crypts (p=0.004) and aberrant crypts foci (p=0.006) than those consuming either the n9 or n3 diet. The tumoral incidence was 58%, 45.5% and 83% (p=0.15) and the tumoral multiplicity was 0.8±0.2, 0.7±0.3 and 2.5±0.8 in n9, n3 and n6 diets, respectively. Animals fed with n3 and n6 diets had a predominance of colon tumors in the distal half of the colon as compared with those on the n9 diet (p= 0.006 n9 vs n6). Moreover, rats on the n9 diet showed a lower percentage of poorly differentiated adenocarcinomas than those fed n3 and n6 diets (0%, 25% and 60%; p=0.01 n9 vs n6). On the other hand, both at week 12 and 19, there were no differences in mucosal AA:EPA ratio between AOM and saline treated rats, but there were significant differences in AA:EPA ratio among diets (p<0.0005; n6 vs n3 and n9; n9 vs n3). Carcinogen treatment induced an appreciable increase in PGE2 (p=0.004) and LTB4 (p=0.004) formation in rats fed the n6 diet, but not in those fed the n3 and n9 diets. Additionally, AOM treated rats fed n6 fat released significantly higher amounts of PGE2 (p=0.002), LTB4 (p=0.01) and LTB5 (p=0.01) into the colonic lumen than both the other AOM treated groups and vehicle treated rats. In contrast, rats on the n3 diet treated with carcinogen showed a slight but significant decrease in the release of PGE2 (p=0.025) and PGE3 (p=0.008) as compared with saline treated rats.Conclusions: Dietary olive oil prevented the development of aberrant crypt foci and colon carcinomas in rats, suggesting that olive oil may have chemopreventive activity against colon carcinogenesis. These effects may be partly due to modulation of AA metabolism and local PGE2 synthesis.

No description available.

La tesi es compon de tres estudis que es van realitzar amb la finalitat de disminuir el cost analític que suposa la determinació rutinària de la greix intramuscular (GIM) i de l'àcid oleic, així com d’investigar els mecanismes biològics de la deposició del greix. En el primer estudi, es va desenvolupar un mètode analític d'alt rendiment per a la quantificació de l'àcid oleic en carn de porc, mitjançant un sistema d'anàlisi per injecció de flux basat en una espectrometria de masses amb ionització per electrosprai. El nou mètode, que permet una quantificació ràpida del contingut en àcid oleic en mostres petites, podria ser adequat per a la classificació de porcs i canals pel seu contingut en àcid oleic. El segon estudi, avalua l'ús d'indicadors lipídics en sèrum com biomarcadors precoços de la composició i contingut del GIM i del greix subcutani. Cap dels indicadors lipídics investigats es recomanen com un biomarcador precoç del greix. En l’últim estudi, es va examinar l'efecte de la selecció contra greix dorsal a GIM constant sobre el patró d'expressió proteica hepàtica i la composició d'àcids grassos en fetge, múscul i greix subcutani . Es conclou, que el patró d'expressió proteica hepàtica en porcs està afectat per la selecció contra greix dorsal / La tesis se compone de tres estudios que se realizaron con el fin de disminuir el coste analítico que supone la determinación rutinaria de la grasa intramuscular (GIM) y del ácido oleico, así cómo de investigar los mecanismos biológicos de la deposición de la grasa. En el primer estudio se desarrolló un método analítico de alto rendimiento para la cuantificación del ácido oleíco en carne de cerdo usando un sistema de análisis por inyección de flujo basado en una espectrometría de masas con ionización por electrospray. El nuevo método, el cual permite una cuantificación rápida del contenido en oleico en muestras pequeñas, podría ser adecuado para la clasificación de cerdos y canales por su contenido en oleico. El segundo estudio evalúa el uso de indicadores lipídicos en suero cómo biomarcadores de la composición y contenido de la GIM y la grasa subcutánea a edades tempranas. Ninguno de los indicadores lipídicos investigados se recomiendan que se usen cómo un biomarcador precoz de la grasa. El último estudio examinó el efecto de la selección contra grasa dorsal a constante GIM sobre la expresión proteíca hepática, y la composición de ácidos grasos en hígado, músculo y grasa subcutánea. Se concluye que el patrón de expresión proteíca hepática en cerdos es afectada por la selección contra grasa dorsal. / The thesis comprises of three studies, with the aim at decreasing the cost of routinely intramuscular fat (IMF) and acid oleic determinations, as well as investigating the biological mechanisms of fat deposition. In the first study, it was developed a high-throughput analytical method for oleic fatty acid quantification in pork using a flow injection analysis system based on electrospray ionisation mass spectrometry. The new method, which allows for a rapid quantification of oleic content in small pork samples, may be used as a suitable method for ranking pigs and carcasses by oleic content. The second study assesses the usefulness of serum lipid indicators as early biomarkers of IMF and subcutaneous fat content and composition. None of the serum lipid indicators investigated is recommended to be used as an early biomarker of fatness. The last study examined the effect of selection against backfat thickness at constant IMF on hepatic protein expression and fatty acid composition in liver, muscle, and subcutaneous fat. It is concluded that hepatic protein expression pattern in pigs is affected by selection for decreased backfat thickness.

La present Tesi Doctoral s’emmarca dins d’una línia d’investigació dedicada a l’estudi de les bases genètiques del metabolisme dels greixos en relació a la producció de carn de porcí d’alta qualitat i saludable. L’objectiu final és la identificació de polimorfismes i mecanismes de regulació responsables de la variabilitat genètica d’aquests caràcters complexes en l’espècie porcina. En aquest context, s’han utilitzat mètodes de genòmica estructural (mapes de QTL d’expressió (eQTL); estudis de gens candidats) i funcional (estudis d’expressió gènica) a més a més d’anàlisis proteics i cel·lulars en mostres de múscul i greix de porcs seleccionats per les seves característiques de qualitat de carn. Així, mitjançant la tècnica de microarrays s’ha analitzat el patró d’expressió d’ARNm en mostres de múscul gluteus medius obtingudes a partir de porcs d’una població comercial Duroc amb fenotips divergents per diversos paràmetres relacionats amb la deposició dels lípids. Com a resultat, s’han observat nombrosos gens diferencialment expressats entre els animals amb perfils divergents d’engreixament. Un estudi ontològic/funcional va revelar que aquests gens estaven particularment relacionats amb el metabolisme lipídic, el creixement i la diferenciació muscular, la immunitat i la captació de glucosa en la ruta de la insulina. D’altra banda, les anàlisis d’eQTL han revelat l’existència de regions genòmiques responsables de la variació de l’expressió gènica en el múscul gluteus medius porcí; algunes de les quals mostren una concordança posicional amb varis QTL per caràcters de qualitat de cran i engreixament detectats prèviament a la mateixa població Duroc. Complementàriament, s’ha realitzat un estudi més exhaustiu de quatre gens candidats (ACACA, HMGCR, SCD i 6D), directament implicats en caràcters relacionats amb la qualitat de la carn al ser els principals responsables de la síntesis i dessaturació d’àcids grassos i colesterol. Combinant els resultats de l’anàlisi d’expressió gènica, mapes d’eQTL i els gens candidats estudiats s’ha elaborat una llista de gens candidats funcionals i posicionals que serà la base de futures investigacions cap a l’establiment de les xarxes gèniques i els mecanismes moleculars implicats en el metabolisme dels lípids musculars i els caràcters relacionats amb la qualitat de la carn en porcí. / La presente Tesis Doctoral se enmarca en una línea de investigación dedicada al estudio de las bases genéticas del metabolismo de las grasas en relación a la producción de carne de porcino de alta calidad y saludable. El objetivo final es la identificación de polimorfismos y mecanismos de regulación responsables de la variabilidad genética de estos caracteres complejos en porcino. Para ello se han utilizado métodos de genómica estructural (mapas de QTL de expresión (eQTL); estudio de genes candidatos) y funcional (estudios de expresión génica) y también de análisis proteico y celular en muestras de músculo y grasa de cerdos seleccionados por sus características de calidad de carne. Así, mediante la técnica de microarrays se ha analizado el patrón de expresión de ARNm en muestras de músculo gluteus medius obtenidas a partir de cerdos de una población comercial Duroc con fenotipos divergentes para varios parámetros relacionados con la deposición de los lípidos. Como resultado, se han observado numerosos genes diferencialmente expresados entre los animales con perfiles divergentes de engorde. Un estudio ontológico/funcional mostró que estos genes estaban particularmente relacionados con el metabolismo lipídico, el crecimiento y la diferenciación muscular, la inmunidad, y la captación de glucosa en la ruta de la insulina. Por otra parte, un análisis de eQTL ha revelado la existencia de regiones genómicas responsables de la variación de la expresión génica en el músculo gluteus medius porcino, algunas de las cuales muestran una concordancia posicional con varios QTL para caracteres de calidad de carne y engorde detectados previamente en la misma población Duroc. Complementariamente, se ha realizado un estudio más exhaustivo de cuatro genes candidatos (ACACA, HMGCR, SCD y 6D) directamente implicados en caracteres relacionados con la calidad de la carne al ser los principales responsables de la síntesis y desaturación de ácidos grasos y colesterol. Combinando los resultados del análisis de expresión génica, mapas de eQTL y los genes candidatos estudiados se ha elaborado una lista de genes candidatos funcionales y posicionales que será la base de futuras investigaciones hacia el establecimiento de las redes génicas y los mecanismos moleculares implicados en el metabolismo de los lípidos musculares y los caracteres relacionados con la calidad de la carne en porcino. / This PhD is part of a line of research devoted to studying the genetic basis of lipid metabolism and fat deposition in pigs with a view to producing healthy and high quality meat. The main objective is the identification of polymorphisms and regulatory mechanisms responsible for the genetic variability of these complex characters in pigs. In this sense, we have used several methods in the fields of structural (expression QTL (eQTL) maps; candidate genes studies) and functional (gene expression studies) genomics and also protein and cell studies in muscle and fat samples from pigs selected by meat quality parameters. In this context, using microarrays we analyzed the mRNA expression pattern in gluteus medius muscle samples obtained from a commercial Duroc pig population with divergent phenotypes for several parameters related to lipid deposition. As a result, we have obtained a list of genes differentially expressed between animals with divergent profiles related to lipid deposition. The ontological/functional study showed that these genes were particularly related to lipid metabolism, growth and muscle differentiation, immunity and glucose uptake in the insulin pathway. Moreover, analysis of eQTL has revealed the existence of genomic regions responsible for the variation of gene expression in porcine gluteus medius muscle. Some of these eQTL show positional concordance with several QTL related to meat quality and fat deposition previously identified in the same Duroc population. Additionally, we have performed a comprehensive study of four candidate genes (ACACA, HMGCR, SCD and 6D) directly involved in traits related to meat quality, playing an important role in fatty acids and cholesterol synthesis and desaturation. Combining the results of gene expression analysis, eQTL maps and candidate genes studied have resulted in a list of functional and positional candidate genes representing a valuable contribution to the understanding of the genetic regulation of skeletal muscle individual gene expression in swine species. This is a first step towards disentangling gene networks and molecular mechanisms involved in muscular lipid metabolism and meat quality traits in pigs.