Onderzoek Emmy Tuenter

Abstract

Zeekomkommers, een klasse van stekelhuidige zeedieren, worden traditioneel gebruikt als culinaire delicatesse en in de geneeskunde, in het bijzonder in Azië. Het wetenschappelijk onderzoek naar hun potentiële gezondheidsvoordelen hinkt echter achterop. Dit project wil deze kloof dichten door de bioactieve bestanddelen van commercieel relevante zeekomkommersoorten uit het geslacht Holothuria uitvoerig te onderzoeken. Doelstellingen: - Een breed chemisch profiel opstellen van Holothuria extracten met behulp van UHPLC-HRMS. - Screenen van extracten op anti-inflammatoire, antivirale, schimmelwerende en cytotoxische activiteit. - Zuivering, isolatie en opheldering van de structuren van veelbelovende bioactieve componenten. - Evalueren van de biotransformatie van actieve bestanddelen na orale inname met behulp van een in vitro gastro-intestinaal dialysemodel (GIDM). - Identificatie van potentiële merkers voor de chemotaxonomische classificatie van Holothuria soorten. Relevantie: Dit onderzoek biedt veelbelovende vooruitzichten met betrekking tot: - Het ontdekken van nieuwe bioactieve componenten uit zeekomkommers met potentiële toepassingen in functionele voedingsmiddelen of geneesmiddelenontwikkeling. - Het verschaffen van een wetenschappelijke basis voor het gebruik van zeekomkommers in de traditionele geneeskunde. - Het ontwikkelen van hulpmiddelen ter ondersteuning van het duurzame gebruik van zeekomkommerpopulaties, meer specifiek door het potentieel van chemotaxonomische classificatie te onderzoeken. Methodologie: Er zal gebruik worden gemaakt van verschillende chromatografische en spectroscopische technieken (flash chromatografie, HPLC-DAD, semi-preparatieve LC-DAD-MS, NMR) in combinatie met een reeks in vitro bioassays om de anti-inflammatoire, antivirale, antifungale en cytotoxische eigenschappen te bepalen. Multivariabele statistische analyse zal de isolatie en identificatie van bioactieve componenten sturen. Met het GIDM-model zullen hun stabiliteit en absorptie-eigenschappen in het maag-darmkanaal geëvalueerd worden. Merkercomponenten voor identificatie van de zeekomkommer soort zullen worden geïdentificeerd door middel van UHPLC-HRMS en NMR analyse. Verwachte output: - Identificatie en karakterisering van nieuwe bioactieve componenten uit zeekomkommers. - Vergroot inzicht in de gastro-intestinale biotransformatie van fracties en bioactieve componenten uit zeekomkommers. - De start maken met een robuuste aanpak voor de chemotaxonomische classificatie van Holothuria soorten, wat kan bijdragen aan het duurzame gebruik en behoud van mariene bronnen. Dit onderzoeksproject sluit aan bij de missie van de NatuRAPT-groep om natuurlijke producten met gunstige effecten op de menselijke gezondheid te onderzoeken. Het breidt de expertise van de groep uit naar bioactieve mariene producten en effent de weg voor toekomstig onderzoek op dit gebied.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Tuenter Emmy

Onderzoeksgroep(en)

• Natuurstoffen & Voeding Onderzoek en Analyse - Farmaceutische Technologie (NatuRAPT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nucleaire Magnetische Resonantie (NMR) spectroscopie is een spectroscopische techniek die uniek inzicht verschaft in de chemische structuur en het dynamisch gedrag van moleculen. NMR is onmisbaar voor Medicinale en Organische chemie, voor onderzoek naar natuurproducten en voor alle onderzoeksdomeinen die aspecten van organische chemie gebruiken. Wetenschappelijke tijdschriften in deze domeinen vragen dat onderzoeksresultaten grondig gedocumenteerd worden met NMR spectra: indien onvoldoende gedocumenteerd, kan een manuscript niet gepubliceerd worden. Voor NMR spectroscopie bestaan geen breed toepasbare alternatieven. Er blijven momenteel slechts twee NMR spectrometers over op UAntwerpen: één in de Medicinale Chemie groep (UAMC) en één in de Organische Synthesegroep (ORSY). In beide onderzoeksgroepen hangen een groot aantal externe en internationale projecten volledig af van deze zeer intens gebruikte toestellen. Verlies of tijdelijke uitval van één toestel zou catastrofale gevolgen hebben voor het onderzoek. In 2024 zal de UAMC-spectrometer 15 jaar oud zijn en zijn verwachte levensduur bereikt hebben. Wij wensen daarom dit toestel prioritair te vervangen. 400 MHz spectrometers vormen de literatuurstandaard voor de meeste medicinale, organische en natuurproduct toepassingen en worden verondersteld dit de eerstkomende 20 jaar te blijven. Deze aanvraag past ook in een lange termijn strategie om in de toekomst NMR-afhankelijk onderzoek te kunnen uitvoeren aan UAntwerpen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Augustyns Koen
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Elvas Filipe
• Co-promotor: Maes Bert
• Co-promotor: Prothiwa Michaela
• Co-promotor: Tuenter Emmy
• Co-promotor: Van Der Veken Pieter

Onderzoeksgroep(en)

• Medicinale chemie (UAMC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ellagitannin-rijke plantenpreparaten worden traditioneel gebruikt voor hun ontstekings-remmende werking. Dit houdt niet zozeer verband met de ellagitannines als zodanig, maar met hun metabolieten gevormd door de microbiële flora van de darm. Urolithin A (UroA) wordt beschouwd als de belangrijkste ellagitannin-metaboliet. Nochtans is niet iedereen in staat om deze in de darm te vormen. UroA productie is beperkt tot personen van het urolithine metabotype A (UM-A) en B (UM-B), en hangt hoogstwaarschijnlijk af van samenstelling en activiteit van de darmflora. Eerder onderzoek heeft uitgewezen dat UM-A gastheren een lager risico lopen op cardiovasculaire ziekten. Daarenboven is de overgang van UM-A naar andere metabotypes ook afhankelijk van het ouder worden, wat lijkt te betekenen dat sommige gunstige eigenschappen verloren gaan. De juiste identiteit van de micro-organismen eigen aan Uro-A producers is nog niet gekend. Indien wel, zouden nieuwe probiotica kunnen ontwikkeld worden. Non-UM-A gastheren de mogelijkheid geven om meer efficiënt Uro-A aan te maken zou hen een gezondheidsvoordeel opleveren, zoals blijkt uit tal van rapporten over biologische activiteiten van Uro-A. Doel van dit project is het isoleren, karakteriseren en bewaren van bacteriële stammen die Uro-A produceren, uit faecale stalen van UM-A en UM-B donoren. Dit zal mogelijk zijn door innovatieve screening strategieën en het gebruik van metabolomics en sequencing technieken. De resultaten zullen ontbrekende inzichten opleveren over urolithine metabotypes. Bioinformatica zal toegepast worden voor een multi-omics beschrijving van de bestudeerde processen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Pieters Luc
• Co-promotor: Hermans Nina
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Tuenter Emmy
• Mandaathouder: Popowski Dominik

Onderzoeksgroep(en)

• Natuurstoffen & Voeding Onderzoek en Analyse - Farmaceutische Technologie (NatuRAPT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project worden traditionele geneesmiddelen op basis van planten onderzocht, die inTanzania gebruikt worden bij Sickle Cell Disease (SCD) en malaria. Het project omvat inventarisatie en documentatie; in vitro evaluatie van anti-SCD en antiplasmodiale werking; onderzoek van het veiligheidsprofiel; en identificatie van de actieve inhoudsstoffen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Pieters Luc
• Promotor: Tuenter Emmy

Onderzoeksgroep(en)

• Natuurstoffen & Voeding Onderzoek en Analyse - Farmaceutische Technologie (NatuRAPT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vanwege de opwarming van de aarde en de toegenomen blootstelling aan de zon heeft huidkanker een hoge incidentie en toenemende prevalentie binnen de Cubaanse bevolking. Een extract verkregen uit de lokale mariene plant Thalassia testudinum, rijk aan polyfenolen, heeft effectieve fotobeschermende eigenschappen en antitumoractiviteit tegen huidkanker aangetoond. Tot nu toe houdt de extractie van het extract in dat de soort uit zijn natuurlijke habitat wordt verzameld. Echter, een dergelijke benadering kan de biodiversiteit en ecologische duurzaamheid in gevaar brengen, aangezien T. testudinum (bekend als schildpadplak) andere soorten voedt en een centrale rol speelt in het koraalrif-zeegras-mangrove-ecosysteem, dat op zijn beurt de duinen beschermt tegen extreme weersomstandigheden, de kustgemeenschappen en het archipel zelf. Om het milieu te behouden, zullen ecologische alternatieven worden ontwikkeld voor efficiënte productie van secundaire metabolieten met behulp van abiotische elicitors via bioreactor, weefselkweek en plantenbiotechnologie. De verkregen biomoleculen zullen vervolgens worden geconjugeerd aan nanostructuren om synergetische biologische effecten te bevorderen en de therapeutische werkzaamheid te vergroten. Al met al zullen milieuvriendelijke en ecologisch duurzame productiestrategieën worden ontwikkeld voor nieuwe veilige en effectieve farmaceutische formuleringen uit T. testudinum die toepasbaar zijn in de profylaxe van huidkanker, een ernstig gezondheidsprobleem in Cuba. Het overkoepelende doel is om de training van gendergebalanceerde mannelijke en vrouwelijke onderzoekers te versterken en de institutionele infrastructuurcapaciteiten op het gebied van blauwe (maritieme) en groene (plantaardige) biotechnologietoepassingen op te bouwen om de gezondheid van de Cubaanse bevolking te verbeteren en duurzame milieuvriendelijke circulaire bio-economie in Cuba te stimuleren. De acceptatie en verspreiding van de hier bereikte oplossingen kunnen de internationale zichtbaarheid van lokale instellingen verbeteren, waarbij het wereldburgerschap wordt versterkt terwijl onderwijs, toegang tot wetenschappelijke vooruitgang en de voordelen daarvan, gezondheid en menselijk welzijn (basismensenrechten) worden verbeterd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanden Berghe Wim
• Co-promotor: Pieters Luc
• Co-promotor: Tuenter Emmy

Onderzoeksgroep(en)

• Celdood signalisatie (CDS)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Veel acute en chronische ziekten zijn geassocieerd met ontstekingsprocessen. Dit project focust op 3 klassen natuurproducten met beloftevolle ontstekingswerende eigenschappen, nl. oxindol alkaloiden en phenanthridone alkaloiden, werkzaam op de NF-kB pathway; en iridoiden, werkzaam op het COX doelwit. Omwille van hun beloftevolle activiteit tegen NF-kB, zal een reeks oxindol alkaloiden geïsoleerd worden uit Uncaria tomentosa en U. rhynchophylla, om hun NF-kB inhiberende werking te onderzoeken. Daarnaast zal ook de activiteit op hetzelfde doelwit geëvalueerd worden van phenanthridone alkaloiden, een weinig onderzochte groep producten van de Amaryllidaceae familie. Veel iridoid-bevattende planten zijn gekend omwille van hun ontstekingsremmende werking, zoals Harpagophytum procumbens (duivelsklauw). Iridoiden komen dikwijls voor als glycosiden; aangetoond werd dat deze eerst door beta-glycosidase activiteit van de darmflora moeten gehydrolyseerd worden, maar de structuur van de uiteindelijke actieve producten is niet gekend. In het huidige project zal een reeks iridoiden geïsoleerd worden uit H. procumbens, en enkele in vitro benaderingen zullen gevolgd worden om hun metabolieten te produceren, de structuur ervan te bepalen, en te evalueren voor hun inhiberende werking op COX1/2. Tenslotte zal een humane pilootstudie uitgevoerd worden om de metabolieten, die in vitro actief waren, in plasma op te sporen en te kwantifiëren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Pieters Luc
• Promotor: Tuenter Emmy

Onderzoeksgroep(en)

• Natuurstoffen & Voeding Onderzoek en Analyse - Farmaceutische Technologie (NatuRAPT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Om biologische activiteit te kunnen vertonen dienen natuurstoffen na orale inname opgenomen te worden vanuit de darmen in de bloedsomloop. In ons laboratorium worden reeds simulaties uitgevoerd met een gastrointestinaal dialyse model met colon fase (GIDM-colon) om de gastrointestinale biotransformatie en passieve absorptie na te gaan. Echter, actieve absorptie en efflux mechanismen, die een flow van metabolieten van enterocyten naar het lumen van de darm tot gevolg hebben, worden hierbij niet in acht genomen. Met de huidige werkingsmiddelen voor Kleine Projecten hebben wij tot doel om ons GIDM-colon model uit te breiden met het MIVO® systeem (Multi In Vitro Organ Device). In dit systeem kunnen humane intestinale weefsels gekweekt worden, om zo de intestinale barriere na te bootsen, en de humane intestinale absorptie te simuleren. Aangezien het een continu dubbel flow systeem betreft, is het niet onderhevig aan enkele van de nadelen van klassieke Caco-2 celexperimenten. Chlorogeenzuur en rutine, twee fenolische natuurstoffen die veel in voeding voorkomen, werden geselecteerd als modelcomponenten, om de performantie van dit nieuwe systeem na te gaan. Experimenten zullen uitgevoerd worden met deze twee producten als dusdanig en na toevoeging aan faeces stalen. De resultaten zullen vergeleken worden met eerder verkregen resultaten van ons GIDM-colon systeem en met in vitro en in vivo resultaten uit de literatuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Roth Lynn
• Promotor: Tuenter Emmy

Onderzoeksgroep(en)

• Fysiofarmacologie (FYSFAR)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Arteriële stijfheid, een belangrijk gezondheidsprobleem, treedt op bij veroudering. Polyfenolen uit voeding hebben gunstige effecten, o.m. door vasculaire and ontstekingsremmende mechanismen, die waarschijnlijk via de metabolieten verlopen. Voor olijf- en bosbes polyfenolen werden beschermende effecten tegen arteriële stijfheid gerapporteerd, hoewel het nog niet duidelijk is welke metabolieten met welke onderliggende mechanismen interageren. In dit project zullen polyfenolmetabolieten gevormd worden door gastrointestinale- en leversimulatie, die dan vervolgens geïdentificeerd worden. Vermits microbiële samenstelling gerelateerd is aan arteriële stijfheid, beïnvloed wordt door polyfenolen en gewijzigd is bij ouderen, zullen een ouder en jong biotransformatiesysteem vergeleken worden. Metabolieten zullen getest worden, apart en in mengsels analoog aan de in vivo situatie, op hun vasculaire, antioxidatieve, ontstekingsremmende en andere effecten gerelateerd aan arteriële stijfheid. Bovendien zal hun effect op de intestinale microbiële samenstelling bepaald worden. Deze combinatie van analyses is innovatief en origineel. Resultaten zullen een unieke kijk geven op het polyfenolmetabolisme en het effect van leeftijd daarop, alsook op prebiotische effecten van polyfenolen. Bovendien zullen ze het begrip verhogen rond effecten van polyfenolmetabolieten op fundamentele processen onderliggend aan arteriële stijfheid alsook aan andere aandoeningen, en zo verder onderzoek stimuleren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hermans Nina
• Co-promotor: Roth Lynn
• Co-promotor: Tuenter Emmy
• Mandaathouder: Lauwers Stef

Onderzoeksgroep(en)

• Natuurstoffen & Voeding Onderzoek en Analyse - Farmaceutische Technologie (NatuRAPT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project wordt een LC-NMR en LC-MS platform aangewend voor de 'metabolic profiling' van verschillende medicinale planten, meer bepaald Hymenocardia acida, Canthium venosum en vier Ziziphus soorten, waarin cyclopeptide alkaloiden aanwezig zijn, gevolgd door gerichte isolatie van deze producten. De cyclopeptide alkaloiden zullen geanalyseerd worden in verschillende farmacologische testen, waarbij hun antimicrobiële werking (o.a. antiplasmodiale werking) en effectiviteit bij diabetes en zijn complicaties (alpha-glucosidase remming, inhibitie van Advanced Glycation Endproducts (AGEs) vorming) wordt nagegaan. De gecreëerde bibliotheek zal vervolgens aangewend worden om structuur-activiteitsrelaties vast te leggen, om zo te komen tot 'lead compounds' die kunnen dienen als uitgangspunt voor de ontwikkeling van een nieuw geneesmiddel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Pieters Luc
• Co-promotor: Hermans Nina
• Mandaathouder: Tuenter Emmy

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project wordt een LC-NMR en LC-MS platform aangewend voor de 'metabolic profiling' van verschillende medicinale planten, meer bepaald Hymenocardia acida, Canthium venosum en vier Ziziphus soorten, waarin cyclopeptide alkaloiden aanwezig zijn, gevolgd door gerichte isolatie van deze producten. De cyclopeptide alkaloiden zullen geanalyseerd worden in verschillende farmacologische testen, waarbij hun antimicrobiële werking (o.a. antiplasmodiale werking) en effectiviteit bij diabetes en zijn complicaties (alpha-glucosidase remming, inhibitie van Advanced Glycation Endproducts (AGEs) vorming) wordt nagegaan. De gecreëerde bibliotheek zal vervolgens aangewend worden om structuur-activiteitsrelaties vast te leggen, om zo te komen tot 'lead compounds' die kunnen dienen als uitgangspunt voor de ontwikkeling van een nieuw geneesmiddel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Pieters Luc
• Co-promotor: Apers Sandra
• Co-promotor: Hermans Nina
• Mandaathouder: Tuenter Emmy

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject