Evaluation of the digestion and absorption of certain phenolic compounds by Caco-2 cells : Utilization two novel methods : fluorescence microscopy and UV/visible spectroscopy : Interaction with the food matrix

• Auteur / Autrice : Chatchawin Petchlert
• Direction : Bertrand Caporiccio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie, biologie cellulaire et moléculaire, physiologie et nutrition
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules Caco-2

Microscopie confocale

Phénols

Mots clés libres

Composés phénoliques

Microscopie confocale

Matrices alimentaires

Localisation

Cellules Caco-2

Résumé

De nombreux effets santé sont attribués aux polyphénols, phytomicronutriments importants de l'alimentation. Leur biodisponibilité, assez peu connue, fait d'objet de beaucoup de recherches. Notre étude porte sur trois composés phénoliques : la quercétine, l'acide sinapique et l'hespéridine. Ils ont été choisis pour leurs structures chimiques (aglycone ou glycosylée). Nous avons pu visualiser grâce à de nouvelles approches (fluorescence et absorbance) la migration et/ou la transformation de ces composés dans les cellules Caco-2 et appréhender leurs interaction avec une matrice alimentaire. Les techniques de microscopie à épifluorescence et confocale nous ont permis de mettre en évidence l'autofluorescence de ces composés au sein d'une monocouche cellulaire. Leur visualisation par le microscope confocal a demandé l'optimisation de plusieurs paramètres. Nous avons montré que le passage de la quercétine pourrait être transcellulaire et plus rapide que celui de l'acide sinapique tandis que l'hespéridine migre par un mécanisme transcellulaire au départ et paracellulaire ensuite. La cinétique de ces composés au contact d'une monocouche cellulaire intestinale a été examinée par la spectroscopie UV/visible. La quercétine disparait plus rapidement que l'hespéridine à concentration identique (250 uM) mais toutes deux montrent une évolution exponentielle. L'intervention de certains mécanismes a été également étudiée. L'impact d'une matrice alimentaire complexe et/ou de jus de fruit sur l'évolution de l'hespéridine, montre l'existence d'un certain nombre d'interactions par les modifications de l'absorbance du produit. Une partie de ces résultats, contrôlés par dosage HPLC, ont fait apparaitre une bonne corrélation avec ces deux nouvelles approches. Ces approches alternatives doivent permettre d'appréhender plus rapidement la biodisponibilité des composés phénoliques et doivent être approfondies

Phenolic compounds are the most abundant health benefits in human diet. However, the bioavailability of these compounds still remains ambiguous. In the present study, three phenolic compounds (quercetin, hesperidin and sinapic acid) chosen according to their different chemical structures (aglycone or glycoside), were used to evaluate the localization from their natural fluorescence properties in human intestinal Caco-2 cells and to characterize possible interactions between food matrix and these phenolic compounds during their permeation across intestinal cells via the observation by new ways: fluorescence and absorbance. Through the fluorescence and confocal microscopic techniques, such compounds could exhibit a specific fluorescence. Their visualization by the confocal microscope was required for the optimization of several parameters. The microscopic results showed that the passage of quercetin might occur transcellularly and across the apical membrane rapider than the sinapic acid while the hesperidin also migrated by transcellular mechanism at first and then by paracellular mechanism. In addition, some mechanisms and their kinetics were investigated by UV/visible spectroscopy. Quercetin is remarkably reduced faster than the sinapic and hesperidin before all of them will approach to constant rate at the final period. However, quercetin, sinapic acid and hesperidin clearly display in the exponential manner for their uptake by enterocytes. Moreover, the impacts of food matrix or Clementine juice on the hesperidin evolution shows the existence of certain interaction by modification of the product absorbance. A part of these results were disputed by HPLC quantitative method. In addition, the correlation with cellular uptake between phenolic compound visualization by confocal microscopy and the absorbance was observed. These results provide the alternative ways to understand rapidly the bioavailability of phenolic compounds