Nutrigenetic and nutrigenomic aspects of nutraceuticals in metabolic syndrome prevention

Abstract

Metabolic syndrome (MetS) is a complex disorder characterized by insulin resistance. Its increasing prevalence worldwide highlights the need for effective strategies beyond pharmacotherapy to manage this condition. Among such strategies, nutraceuticals (bioactive compounds derived from food) are of growing interest. The aim of this thesis was to investigate the metabolic and transcriptomic effects of selected nutraceuticals and to determine whether their efficacy is modulated by the host's genetic background. The experimental design involved established rat models of MetS with distinct genetic backgrounds, including the variant Zbtb16 allele, and incorporated morphometric and biochemical analyses alongside transcriptomic profiling of key metabolic tissues. Among the tested nutraceuticals, quercetin showed the most consistent metabolic benefits, particularly in PD rats, improving adiposity and glucose tolerance. Transcriptomic data indicated modulation of glucose metabolism, inflammation, and adipose tissue remodeling pathways, along with strain-specific responses suggesting a nutrigenetic interaction with the Zbtb16 gene. Curcumin improved lipid profile and decreased insulin levels in PD rats but had limited effects in SHR and SHR-Zbtb16 strains, with a possible nephroprotective effect in SHR....

Metabolický sýndrom (MetS) je komplexní onemocnení charakterizovane inzulinovou rezistencí. Jeho celosvetove rostoucí výskýt zduraznuje potrebu ucinných intervencí, ktere bý doplnilý standardní farmakoterapii. Jednou z mozností jsou nutraceutika (bioaktivní latký obsazene v nekterých potravinach), jejichz terapeutický potencial je stale intenzivneji zkouman. Cílem teto prace býlo prozkoumat vliv výbraných nutraceutik na metabolicke a transkriptomicke parametrý a posoudit, zda muze být jejich ucinnost ovlivnena genetickým pozadím. Výuzitý býlý zavedene modelý potkanu s projevý MetS a ruznými alelami genu Zbtb16. Hodnocený býlý morfometricke, biochemicke a transkriptomicke parametrý klícových metabolických tkaní. Ze zkoumaných nutraceutik výkazoval quercetin nejkonzistentnejsí metabolicke prínosý, zejmena u kmene PD, kde zlepsoval adipozitu a glukozovou toleranci. Transkriptomicka analýza naznacila, ze týto ucinký souvisejí s modulací drah glukozoveho metabolismu, zanetu a remodelace tukove tkane. Zaroven se projevilý kmenove specificke rozdílý naznacující moznou nutrigenetickou interakci s genem Zbtb16. Kurkumin zlepsil lipidový profil a snízil inzulin u PD kmene, avsak u kmenu SHR a SHR-Zbtb16 mel jen omezený ucinek. U kmene SHR býl pozorovan mozný nefroprotektivní ucinek. Kýselina ellagova (EA) v...