El síndrome metabólico (SM) es un conjunto de factores de riesgo que se asocian al riesgo aumentado de desarrollar diabetes mellitus tipo 2, enfermedades cardiovasculares, accidentes cerebro-vasculares y otras enfermedades relacionadas. Asimismo, Erythrina edulis (pajuro) es una leguminosa poco aprovechada que posee gran potencial como alimento funcional por su alto contenido y calidad proteica (18-25%). Nuestro grupo de investigación ha purificado, identificado y caracterizado 14 péptidos, con potencial multifuncionalidad, derivados de la proteína de pajuro. Sin embargo, por su naturaleza hidrofílica, los péptidos podrían presentar baja biodisponibilidad. La nanoencapsulación de los péptidos más activos podría mejorar la biodisponibilidad y efecto preventivo sobre el SM, pues diversos estudios evidencian que las nanopartículas a base de quitosano tienen alta capacidad de encapsulación de péptidos, lo cual mejoraría su biodisponibilidad. El presente proyecto tiene como objetivo formular nanocápsulas en base a nanopartículas de quitosano que contengan péptidos multifuncionales obtenidos de las proteínas de semillas de Erythrina edulis. Se evaluará el efecto de los péptidos (sin encapsular y en nanocápsulas) sobre diferentes dianas relacionadas con el SM, su biodisponibilidad en el modelo celular Caco-2 en monocapa y el efecto sistémico en un modelo animal de SM inducido por sacarosa. Los resultados de este proyecto permitirán revalorizar los péptidos provenientes de las semillas de pajuro, permitirán una mejor caracterización de su multifuncionalidad, tener una mejor aproximación a su potencial terapéutico y disponer de una formulación que mejore su biodisponibilidad. Ello constituirá una base muy importante para el desarrollo de una alternativa terapéutica para le prevención del SM. Las nanocápsulas biodisponibles a base de péptidos multifuncionales de Erytrhina edulis podrían servir como ingredientes de alimentos funcionales útiles en la prevención del tratamiento del SM.   https://t.ly/2oqP

El abuso de alimentos hipercalóricos y un estilo de vida sedentario son los responsables del incremento del síndrome metabólico (SM), el cual afecta alrededor del 25 % de la población adulta a nivel mundial. Los adultos con SM tienen un riesgo significativamente incrementado de desarrollar diabetes mellitus tipo 2, enfermedades cardiovasculares, accidentes cerebro vasculares y otras enfermedades relacionadas (Saklayen, 2018).

A corto plazo, los pronósticos son catastróficos, pues se puede imaginar que podría desencadenar un problema de salud pública importante por los elevados costes asociados a este desorden. Este hecho ha impulsado la búsqueda de nuevas estrategias de prevención que limiten o detengan el avance acelerado del SM. El desarrollo de alimentos funcionales que contengan ingredientes bioactivos frente a esta enfermedad se ha posicionado como una de las estrategias más prometedoras (Saklayen, 2018). En los últimos años, se han descrito hidrolizados proteicos a partir de semillas de leguminosas con potencial antioxidante, antidiabético, antihipertensivo y antiobesidad, cuyos péptidos multifuncionales podrían ser útiles en la prevención del SM (Jakubczyk, Karas, Zlotek, & Szymanowska, 2017; Mune Mune, Minka, & Henle, 2018). Sin embargo, la biodisponibilidad de los péptidos podría estar limitada por su escasa absorción a través de las membranas y su sensibilidad a la acción de las enzimas digestivas, lo que reduce su potencial terapéutico. En este sentido, la nanoencapsulación de péptidos multifuncionales podría mejorar la biodisponibilidad y la intensidad de sus efectos en los pacientes con SM. Erythrina edulis es una leguminosa poco aprovechada, cuyas semillas contienen péptidos antioxidantes (Intiquilla et al., 2016) que podrían ser activos frente a otras dianas farmacológicas relacionadas al SM. En base a lo mencionado nos planteamos la siguiente pregunta de investigación: ¿las nanocápsulas a base de péptidos multifuncionales de semillas de Erythrina edulis tendrán potencial preventiovo y/o terapéutico frente al síndrome metabólico?

El SM constituye actualmente un problema de salud pública en todo el mundo; al punto de ser caracterizada como una epidemia. Esta enfermedad multifactorial se asocia a un riesgo aumentado de diabetes mellitus tipo 2 (DM2), enfermedades cardiovasculares, accidentes cerebro-vasculares y otras enfermedades relacionadas (Saklayen, 2018). Con el fin de disminuir la incidencia del SM, consideramos necesario su abordaje integral a través de la búsqueda de compuestos multifuncionales que ejerzan su mecanismo de acción en las diferentes dianas terapéuticas relacionadas con la HTA, la DM2, obesidad e hiperlipidemia, incluyendo el estrés oxidativo por su implicancia en el proceso fisiopatológico del SM (Morelli et al., 2018).

Diversos estudios han reportado los beneficios múltiples del consumo regular de legumbres sobre diferentes parámetros del SM. A su vez, Martínez y col. (2016) realizaron una revisión sistemática de 41 publicaciones científicas relacionadas con los beneficios del consumo de legumbres y el SM, donde se destacó la regulación negativa que ejercen sobre los genes glucolíticos y lipogénicos (Martinez et al., 2016). Los responsables de los efectos observados podrían ser los péptidos multifuncionales procedentes de las proteínas de dichas semillas que podrían ser útiles en la prevención del SM. Jakubczyk y col. (2017), a su vez, reportaron el efecto de péptidos aislados procedentes de proteínas de Phaseolus vulgaris sobre diferentes enzimas involucradas en el SM (Jakubczyk, Karas, Zlotek, & Szymanowska, 2017).

Nuestro país presenta una gran diversidad de especies de leguminosas, muchas de ellas, como Erythrina edulis, son poco aprovechadas a pesar de su alto valor nutricional, alto contenido y calidad proteica y sus potenciales efectos beneficiosos para la salud. Se ha asociado el consumo de esta leguminosa a una mayor esperanza de vida entre sus consumidores, como se ve en comunidades que posee un consumo frecuente y elevado de esta semilla, las cuales están formadas por un notable número de personas con más de 100 años de edad (Acero Duarte & Barrera Marin, 1995).

El 2016, nuestro grupo de investigación evidenció el buen perfil antioxidante de la fracción peptídica 3 kDa obtenida a partir del hidrolizado con alcalasa de las proteínas solubles de pajuro (Intiquilla et al., 2016). A partir de esta fracción hemos purificado, identificado y caracterizado 14 péptidos con potencial multifuncional (Intiquilla et al., 2018, en prensa). Hasta el momento, se ha confirmado la actividad antioxidante, inhibidora de la enzima convertidora de angiotensina (ACE)-I y la enzima dipeptidil peptidasa IV (DPP-IV) de algunos de estos péptidos, lo cual ha sugerido un efecto prometedor frente al SM. Sin embargo, los péptidos podrían presentar baja biodisponibilidad debido a su naturaleza hidrofílica. En este sentido, proponemos nanoencapsular los péptidos más activos para mejorar su biodisponibilidad (McClements, 2018).

Entre las matrices disponibles para la formulación de nanocápsulas destacan las nanopartículas derivadas de quitosano debido a su bajo coste y su inocuidad, además de ser biodegradables. Diferentes estudios reportaron que la nanoencapsulación de péptidos bioactivos con nanopartículas de quitosano mejoran significativamente su biodisponibilidad in vitro (Yuan, Jacquier, & O’Riordan, 2018); sin embargo, hay pocos estudios sobre su efecto in vivo. En el presente proyecto, se pretende revalorizar los péptidos multifuncionales provenientes de semillas de Erythrina edulis, a través de la nanoencapsulación de los mismos utilizando nanopartículas de quitosano, a partir de lo cual se evaluará el efecto de las nanocápsulas formuladas sobre diferentes dianas relacionadas con el SM, la biodisponibilidad en el modelo celular Caco-2 en monocapa y su efecto sobre un modelo animal de SM inducido con sacarosa. Las nanocápsulas biodisponibles a base de péptidos multifuncionales de Erytrhina edulis podrían servir como ingredientes de alimentos funcionales útiles en la prevención del tratamiento del SM.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación avanzado

Los proyectos deben ser presentados de manera asociativa (con una o más entidades asociadas).

La conformación mínima es la siguiente:

• Un investigador principal
• Un coinvestigador
• Un tesista de posgrado
• Un gestor tecnológico
• Un coordinador administrativo

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Salud

Sector: General

Lugar de ejecución del proyecto: Lima

Fecha de inicio:  01/12/2018

Fecha de cierre:  30/11/2021

Plazo de ejecución (meses): 35

Objetivo principal

Formular nanocápsulas de péptidos multifuncionales de semillas de Erythrina edulis (pajuro) con potencial terapéutico en la prevención del síndrome metabólico.

Objetivo específico 1

Evaluar la actividad farmacológica de los péptidos procedentes de hidrolizados de proteína de Erythrina edulis sobre diferentes dianas relacionadas con el SM mediante métodos in vitro

Objetivo específico 2

Determinar el comportamiento de los péptidos multifuncionales más activos durante el proceso de digestión gastrointestinal y su biodisponibilidad en la línea celular Caco-2 en monocapa

Objetivo específico 3

Mejorar la biodisponibilidad de los péptidos más activos mediante la nanoencapsulación utilizando nanopartículas de quitosano

Objetivo específico 4

Determinar el efecto del nanoencapsulado multifuncional y biodisponible en un modelo animal de SM

Institución responsable del proyecto

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

RUC: 20148092282

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Público

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Lima

Dependencia:s: Grupo de Investigación BIOMIAS, Facultad de Farmacia y Bioquímica

Institución asociada

Universidad de Chile

Tipo de entidad: Universidades extranjeras

Régimen: Público

País: Chile

Ciudad: Santiago de Chile

Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación

Tipo de entidad: Institutos o Centros de Investigación de régimen público

Régimen: Público

País: España

Ciudad: Madrid

Tipo de entidad: Universidades extranjeras

Régimen: Público

País: Chile

Ciudad: Santiago de Chile

Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación

Tipo de entidad: Institutos o Centros de Investigación de régimen público

Régimen: Público

País: España

Ciudad: Madrid

Investigador principal

Nombres: Karim Lizeth

Apellido paterno: Jiménez

Apellido materno: Aliaga

Grado académico: Doctorado

Nombre del grado académico: Químico Farmaceutico

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Dependencia: Grupo de Investigación BIOMIAS, Facultad de Farmacia y Bioquímica

Coinvestigadores

Nombres: Amparo Iris

Apellido paterno: Zavaleta

Apellido materno: Pesantes

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Dependencia: Grupo de Investigación BIOMIAS, Facultad de Farmacia y Bioquímica

Nombres: Carmen Gladys

Apellido paterno: Peña

Apellido materno: Suasnabar

Grado académico: Magister

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Dependencia: Grupo de Investigación BIOMIAS, Facultad de Farmacia y Bioquímica

Nombres: Victor Luis

Apellido paterno: Izaguirre

Apellido materno: Pasquel

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Dependencia: Grupo de Investigación BIOMIAS, Facultad de Farmacia y Bioquímica

Tesistas

Nombres: José Antonio

Apellido paterno: León

Apellido materno: Contreras

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Nombres: Tesista no identificado 3

Apellido paterno: –

Apellido materno: –

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Gestor tecnológico

Nombres: Nuri Carito

Apellido paterno: Vilca

Apellido materno: –

Entidad: Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas

Coordinador administrativo

Nombres: Jeanett Zenobia

Apellido paterno: Montes

Apellido materno: –

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Técnico

Nombres: Técnico no identificado 1

Apellidos: –

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Asistente de investigación

Nombres: Adrián Arturo

Apellidos: Intiquilla Quispe

Entidad: Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Rubros financiables

• Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

• Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

• Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

• Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

• Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

• Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

1. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.

• Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

1. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.

• Gastos relacionados a la solicitud de patentes.

1. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

• Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.