Biotransformación del resveratrol y afinidad por COX-2: análisis in silico del potencial antiinflamatorio
DOI:
https://doi.org/10.29105/respyn24.3-885Palabras clave:
Resveratrol, Inflamación, Polifenoles, Microbiota gastrointestinal, Biología computacionalResumen
Introducción: La inflamación crónica está implicada en diversas enfermedades degenerativas y se asocia con la sobreexpresión de la ciclooxigenasa-2 (COX-2), una enzima clave en la respuesta inflamatoria. El resveratrol, un compuesto fenólico presente en uvas, bayas y cacahuates, ha demostrado propiedades antiinflamatorias, atribuibles en parte a su interacción con COX-2. Objetivo: Evaluar, mediante herramientas in silico, la biotransformación del resveratrol mediada por la microbiota intestinal y el posible efecto antiinflamatorio de sus metabolitos sobre COX-2. Material y Método: Se utilizó la plataforma BioTransformer para predecir los cambios estructurales del resveratrol inducidos por enzimas de la microbiota intestinal. Los metabolitos resultantes, estilbendiol y estilbenol, fueron analizados en cuanto a sus propiedades farmacocinéticas y posibles blancos moleculares mediante SwissADME y SwissTargetPrediction. Posteriormente, su afinidad por COX-2 se evaluó mediante acoplamiento molecular con AutoDock. Resultados: Los análisis computacionales indicaron que las deshidroxilasas bacterianas generan dos derivados del resveratrol: el 3,4’-dihidroxi-trans-estilbeno y el trans-4-hidroxiestilbeno. Ambos compuestos comparten a COX-2 como blanco molecular potencial (probabilidad = 0.4) y mantienen propiedades farmacocinéticas favorables (LogP ≥ 2). Sin embargo, el estilbenol mostró una mayor afinidad por el sitio activo de COX-2 en los estudios de acoplamiento molecular (-7.09 kcal/mol). Conclusión: La microbiota intestinal podría potenciar la actividad antiinflamatoria del resveratrol a través de su conversión en metabolitos más activos, como el trans-4-hidroxiestilbeno. Hasta donde tenemos conocimiento, este es el primer estudio que identifica al estilbenol como un posible inhibidor de COX-2.
Descargas
Citas
Abbas, S. R., Khan, R. T., Shafique, S., Mumtaz, S., Khan, A. A., Khan, A. M., Hassan, Z., Hussain, S. A., Abbas, S., Abbas, M. R., Batool, A., & Safder, M. A. (2023). Study of resveratrol against bone loss by using in-silico and in-vitro methods. Brazilian Journal of Biology, 83. https://doi.org/10.1590/1519-6984.248024 DOI: https://doi.org/10.1590/1519-6984.248024
Al-Mohaya, M., Mesut, B., Kurt, A., & Çelik, Y. S. (2024). In silico approaches which are used in pharmacy. Journal of Applied Pharmaceutical Science. https://doi.org/10.7324/JAPS.2024.154854 DOI: https://doi.org/10.7324/JAPS.2024.154854
Anupama, K. P., Antony, A., Shilpa, O., & Gurushankara, H. P. (2022). In Silico Techniques: Powerful Tool for the Development of Therapeutics. In Functional Foods and Therapeutic Strategies for Neurodegenerative Disorders (pp. 177–202). Springer Nature Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16-6703-9_11 DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-16-6703-9_11
Attiq, A., Jalil, J., Husain, K., & Ahmad, W. (2018). Raging the war against inflammation with natural products. Frontiers in Pharmacology, 9(976). https://doi.org/10.3389/fphar.2018.00976 DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2018.00976
Bode, L. M., Bunzel, D., Huch, M., Cho, G.-S., Ruhland, D., Bunzel, M., Bub, A., Franz, C. M., & Kulling, S. E. (2013). In vivo and in vitro metabolism of trans-resveratrol by human gut microbiota. The American Journal of Clinical Nutrition, 97(2), 295–309.
https://doi.org/10.3945/ajcn.112.049379 DOI: https://doi.org/10.3945/ajcn.112.049379
Daina, A., Michielin, O., & Zoete, V. (2017). SwissADME: a free web tool to evaluate pharmacokinetics, drug-likeness and medicinal chemistry friendliness of small molecules. Scientific Reports, 7(1), 42717. https://doi.org/10.1038/srep42717 DOI: https://doi.org/10.1038/srep42717
Daina, A., Michielin, O., & Zoete, V. (2019). SwissTargetPrediction: updated data and new features for efficient prediction of protein targets of small molecules. Nucleic Acids Research, 47(W1), W357–W364. https://doi.org/10.1093/nar/gkz382 DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkz382
Desai, S. J., Prickril, B., & Rasooly, A. (2018). Mechanisms of Phytonutrient Modulation of Cyclooxygenase-2 (COX-2) and Inflammation Related to Cancer. Nutrition and Cancer, 70(3), 350–375. https://doi.org/10.1080/01635581.2018.1446091 DOI: https://doi.org/10.1080/01635581.2018.1446091
Djoumbou-Feunang, Y., Fiamoncini, J., Gil-de-la-Fuente, A., Greiner, R., Manach, C., & Wishart, D. S. (2019). BioTransformer: a comprehensive computational tool for small molecule metabolism prediction and metabolite identification. Journal of Cheminformatics, 11(1), 2. https://doi.org/10.1186/s13321-018-0324-5 DOI: https://doi.org/10.1186/s13321-018-0324-5
Du, X., Li, Y., Xia, Y.-L., Ai, S.-M., Liang, J., Sang, P., Ji, X.-L., & Liu, S.-Q. (2016). Insights into protein–ligand interactions: mechanisms, models, and methods. International Journal of Molecular Sciences, 17(2), 144. https://doi.org/10.3390/ijms17020144 DOI: https://doi.org/10.3390/ijms17020144
García Meijide, J. A., & Gómez-Reino Carnota, J. J. (2000). Fisiopatología de la ciclooxigenasa-1 y ciclooxigenasa-2. Revista Española de Reumatología, 27(1). https://www.elsevier.es/es-revista-revista-espanola-reumatologia-29-articulo-fisiopatologia-ciclooxigenasa-1-ciclooxigenasa-2-8546
González-Sarrías, A., Espín-Aguilar, J. C., Romero-Reyes, S., Puigcerver, J., Alajarín, M., Berná, J., Selma, M. V., & Espín, J. C. (2022). Main Determinants Affecting the Antiproliferative Activity of Stilbenes and Their Gut Microbiota Metabolites in Colon Cancer Cells: A Structure–Activity Relationship Study. International Journal of Molecular Sciences, 23(23), 15102. https://doi.org/10.3390/ijms232315102 DOI: https://doi.org/10.3390/ijms232315102
Greten, F. R., & Grivennikov, S. I. (2019). Inflammation and cancer: triggers, mechanisms, and consequences. Immunity, 51(1), 27–41. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.06.025 DOI: https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.06.025
Gupta, O., & Rani, S. (2011). Bioinformatics Applications and Tools: An Overview. CiiT International Journal of Biometrics and Bioinformatics, 3(3), 107–110.
Iglesias-Aguirre, C. E., Vallejo, F., Beltrán, D., Berná, J., Puigcerver, J., Alajarín, M., Selma, M. V., & Espín, J. C. (2022). 4-Hydroxydibenzyl: a novel metabolite from the human gut microbiota after consuming resveratrol. Food & Function, 13(14), 7487–7493. https://doi.org/10.1039/D2FO01475K DOI: https://doi.org/10.1039/D2FO01475K
Ko, J.-H., Sethi, G., Um, J.-Y., Shanmugam, M. K., Arfuso, F., Kumar, A. P., Bishayee, A., & Ahn, K. S. (2017). The role of resveratrol in cancer therapy. International Journal of Molecular Sciences, 18(12), 2589. https://doi.org/10.3390/ijms18122589 DOI: https://doi.org/10.3390/ijms18122589
Kurowska, A., Ziemichód, W., Herbet, M., & Piątkowska-Chmiel, I. (2023). The Role of Diet as a Modulator of the Inflammatory Process in the Neurological Diseases. Nutrients, 15(6), 1436. https://doi.org/10.3390/nu15061436 DOI: https://doi.org/10.3390/nu15061436
Leláková, V., Šmejkal, K., Jakubczyk, K., Veselý, O., Landa, P., Václavík, J., Bobáľ, P., Pížová, H., Temml, V., Steinacher, T., Schuster, D., Granica, S., Hanáková, Z., & Hošek, J. (2019). Parallel in vitro and in silico investigations into anti-inflammatory effects of non-prenylated stilbenoids. Food Chemistry, 285, 431–440. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.01.128 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.01.128
Li, B., Xiong, M., & Zhang, H.-Y. (2014). Elucidating Polypharmacological Mechanisms of Polyphenols by Gene Module Profile Analysis. International Journal of Molecular Sciences, 15(7), 11245–11254. https://doi.org/10.3390/ijms150711245 DOI: https://doi.org/10.3390/ijms150711245
Lipinski, C. A., Lombardo, F., Dominy, B. W., & Feeney, P. J. (1997). Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Advanced Drug Delivery Reviews, 23(1–3), 3–25. https://doi.org/10.1016/S0169-409X(96)00423-1 DOI: https://doi.org/10.1016/S0169-409X(96)00423-1
Makarewicz, M., Drożdż, I., Tarko, T., & Duda-Chodak, A. (2021). The interactions between polyphenols and microorganisms, especially gut microbiota. Antioxidants, 10(2), 188. https://doi.org/10.3390/antiox10020188 DOI: https://doi.org/10.3390/antiox10020188
Malaguarnera, L. (2019). Influence of Resveratrol on the Immune Response. Nutrients, 11(5), 946. https://doi.org/10.3390/nu11050946 DOI: https://doi.org/10.3390/nu11050946
Malesza, I. J., Malesza, M., Walkowiak, J., Mussin, N., Walkowiak, D., Aringazina, R., Bartkowiak-Wieczorek, J., & Mądry, E. (2021). High-Fat, Western-Style Diet, Systemic Inflammation, and Gut Microbiota: A Narrative Review. Cells, 10(11), 3164.
https://doi.org/10.3390/cells10113164 DOI: https://doi.org/10.3390/cells10113164
Martínez-Canabal, A., & Rivas-Arancibia, S. (2005). Funciones de las prostaglandinas en el sistema nervioso central. Revista de La Facultad de Medicina, 48(5), 210–216. https://www.medigraphic.com/pdfs/facmed/un-2005/un055i.pdf
Medzhitov, R. (2008). Origin and physiological roles of inflammation. Nature, 454(7203), 428–435. https://doi.org/10.1038/nature07201 DOI: https://doi.org/10.1038/nature07201
Méndez López, L. F., González Llerena, J. L., Vázquez Rodríguez, J. A., Medellín Guerrero, A. B., González Martínez, B. E., Solís Pérez, E., & López-Cabanillas Lomelí, M. (2024). Dietary Modulation of the Immune System. Nutrients, 16(24), 4363.
https://doi.org/10.3390/nu16244363 DOI: https://doi.org/10.3390/nu16244363
Méndez-López, L. F., Sosa de León, D., López-Cabanillas Lomelí, M., González-Martínez, B. E., & Vázquez-Rodríguez, J. A. (2022). Phytochemicals from Vicia faba beans as ligands of the aryl hydrocarbon receptor to regulate autoimmune diseases. Frontiers in Nutrition, 9. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.790440 DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2022.790440
Meng, X., Zhou, J., Zhao, C.-N., Gan, R.-Y., & Li, H.-B. (2020). Health Benefits and Molecular Mechanisms of Resveratrol: A Narrative Review. Foods, 9(3), 340. https://doi.org/10.3390/foods9030340 DOI: https://doi.org/10.3390/foods9030340
Murias, M., Handler, N., Erker, T., Pleban, K., Ecker, G., Saiko, P., Szekeres, T., & Jäger, W. (2004). Resveratrol analogues as selective cyclooxygenase-2 inhibitors: synthesis and structure–activity relationship. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 12(21), 5571–5578. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2004.08.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.bmc.2004.08.008
Murota, K., Nakamura, Y., & Uehara, M. (2018). Flavonoid metabolism: the interaction of metabolites and gut microbiota. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 82(4), 600–610. https://doi.org/10.1080/09168451.2018.1444467 DOI: https://doi.org/10.1080/09168451.2018.1444467
Pannu, N., & Bhatnagar, A. (2019). Resveratrol: from enhanced biosynthesis and bioavailability to multitargeting chronic diseases. Biomedicine & Pharmacotherapy, 109, 2237–2251. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2018.11.075 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biopha.2018.11.075
Prieto-Martínez, F. D., Arciniega, M., & Medina-Franco, J. L. (2018). Acoplamiento Molecular: Avances Recientes y Retos. TIP Revista Especializada En Ciencias Químico-Biológicas, 21. https://doi.org/10.22201/fesz.23958723e.2018.0.143 DOI: https://doi.org/10.22201/fesz.23958723e.2018.0.143
Singh, A., Zahra, S., & Kumar, S. (2019). In-silico Tools in Phytochemical Research. In Phytochemistry: An in-silico and in-vitro Update (pp. 351–372). Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-6920-9_19 DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-13-6920-9_19
Springer, M., & Moco, S. (2019). Resveratrol and its human metabolites—effects on metabolic health and obesity. Nutrients, 11(1), 143. https://doi.org/10.3390/nu11010143 DOI: https://doi.org/10.3390/nu11010143
Walle, T., Hsieh, F., DeLegge, M. H., Oatis, J. E., & Walle, U. K. (2004). High Absorption but Very Low Bioavailability of Oral Resveratrol in Humans. Drug Metabolism and Disposition, 32(12), 1377–1382. https://doi.org/10.1124/dmd.104.000885 DOI: https://doi.org/10.1124/dmd.104.000885
Wishart, D. S., Tian, S., Allen, D., Oler, E., Peters, H., Lui, V. W., Gautam, V., Djoumbou-Feunang, Y., Greiner, R., & Metz, T. O. (2022). BioTransformer 3.0—a web server for accurately predicting metabolic transformation products. Nucleic Acids Research, 50(W1), W115–W123. https://doi.org/10.1093/nar/0 DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkac313
Xu, Y., Fang, M., Li, X., Wang, D., Yu, L., Ma, F., Jiang, J., Zhang, L., & Li, P. (2024). Contributions of Common Foods to Resveratrol Intake in the Chinese Diet. Foods, 13(8), 1267. https://doi.org/10.3390/foods13081267 DOI: https://doi.org/10.3390/foods13081267
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Alejandra Niño Sánchez, Alpha Berenice Medellín Guerrero, Elizabeth Solís Pérez, Manuel López-Cabanillas Lomelí, Luis Fernando Méndez López

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los derechos del trabajo pertenecen al autor o autores, sin embargo, al enviarlo a publicación en la Revista Salud Pública y Nutrición de la Facultad de Salud Pública y Nutrición de la Universidad Autónoma de Nuevo León, le otorgan el derecho para su primera publicación en medio electrónico, y posiblemente, en medio impreso a la Revista Salud Pública y Nutrición. La licencia que se utiliza es la de atribución de Creative Commons , que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que se mencione la autoría del trabajo y a la primera publicación que es en la Revista Salud Pública y Nutrición. Asimismo, el o los autores tendrán en cuenta que no estará permitido enviar la publicación a ninguna otra revista, sin importar el formato. Los autores estarán en posibilidad de realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en la Revista Salud Pública y Nutrición (p. ej., repositorio institucional o publicación en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en la Revista Salud Pública, Revista de la Facultad de Salud Pública y Nutrición de la Universidad Autónoma de Nuevo León.