# name
Nutraceutical Interventions and Lipoprotein Characterisation: Strategies for Cardiovascular Risk Management

# metadata.dc.contributor.author[].value
Santisteban Villaplana, Victoria Marta de

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia i Ciències de l'Alimentació

# metadata.dc.description.abstract[].value
[eng] Introduction: Cardiovascular diseases (CVDs) represent the leading cause of death globally (32%), with atherosclerosis as the main underlying pathology. Dyslipidemia is one of the most influential risk factors in the development of atherosclerotic cardiovascular disease (ACVD), with low-density lipoprotein cholesterol (LDLc) being the main target of lipid-lowering therapies. However, small and dense low-density lipoprotein particles (LDLp) increase cardiovascular risk even when LDLc levels are optimal. Although high-density lipoprotein cholesterol (HDLc) is considered protective, the quality and functionality of high-density lipoprotein (HDL) count as much as its quantity. This highlights that the composition, size, number, and functionality of lipoproteins are crucial in determining their atherogenicity or atheroprotection. In addition, factors such as sex, obesity, and lipid background are associated with differences in the pattern of lipoprotein subclasses, contributing to a more or less favorable cardiovascular status. Growing evidence associates hypercholesterolemia with dysbiosis of the gut microbiota. The gut microbiota acts as an endocrine organ and influences various metabolic processes, including lipid metabolism. Therefore, the administration of nutraceutical supplements that act at the intestinal level has been considered a useful tool to improve the metabolic profile and help in the control of conditions such as dyslipidemia, obesity, or diabetes.
 
Objectives: In this doctoral thesis we aimed to: a) investigate the effects of regular and continuous intake of a probiotic based in Lactiplantibacillus plantarum on lipid metabolism, including lipoprotein profiles, pattern of bile acids (BAs), metabolic and inflammatory markers in overweight and obese individuals without a known history of CVDs; b) investigate the effects of regular and continuous intake of a polysaccharide containing β-glucan/chitin-chitosan (βGluCnCs) in overweight and obese individuals without a known history of CVDs; and, c) perform advanced lipoprotein characterization in samples of various human cohorts.
Methods: Lipid profile and hepatic and renal variables were assessed by standardized biochemistry. Lipoprotein profile (composition, number, and size), glycoproteins, lipids, and low molecular weight metabolites were performed by proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR). Lipoprotein functionality was evaluated by conjugated dienes, total radical trapping antioxidant potential [TRAP] (antioxidant potential of HDL), and HDL cholesterol efflux assays. BAs pattern was assessed by ultra-high-performance liquid chromatography-mass spectrometry (UHPLC-MS). Markers of inflammation and glucose metabolism, adipokines, fibroblast growth factor (FGF)-19, and apolipoprotein (Apo)B48 and ApoB100 were measured by immunoassays [Enzyme linked immunosorbent assays (ELISAs) and Multilplex]. Serum levels of lipoprotein(a) [Lp(a)], ApoA-I and ApoB were determined by immunoturbidimetric assays.
 
Results: Probiotic intake reduced conjugated BAs, FGF-19, ApoB100 and ApoB48 levels, small LDLp concentration, and low-density lipoprotein (LDL) susceptibility to oxidation, while enhancing HDL antioxidative activity. βGluCnCs supplementation increased HDLc levels and HDLc/total cholesterol (TC), HDLc/Non-HDLc ratios, and ApoA-1/ApoB, particularly in women, and in individuals with overweight and LDLc levels below 130 mg/dL. Moreover, βGluCnCs reduced the concentration of ApoB, particularly in men. Additionaly, βGluCnCs reduced non-HDLc and LDLc, and improved HDL antioxidant capacity in individuals with LDLc levels equal or above
130 mg/dL. Advanced lipoprotein characterization identified differential features and attributes in women and men and in overweight and obese individuals.
Conclusions: In an apparently healthy overweight/obese population with no additional cardiovascular risk factors, our results showed that consumption of Lactiplantibacillus plantarum KABP011, KABP012, and KABP013 induced changes in the BAs and lipoprotein profile, reduced LDL susceptibility to oxidation, and increased HDL antioxidant capacity, suggesting a pattern of protection against atherosclerosis. Consumption of βGluCnCs leads to increased HDLc and reduced ApoB levels, with the response depending on sex and baseline LDLc levels. Finally, men and obese individuals have a higher-risk lipoprotein subclass profile compared to women and overweight individuals.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[cat] Introducció: Les malalties cardiovasculars (MCVs en anglès) representen la principal causa de mortalitat a nivell mundial (32%), sent l'aterosclerosi la principal patologia subjacent. La dislipèmia és un dels factors de risc més influents en el desenvolupament de la malaltia cardiovascular ateroescleròtica (MCVA en anglès), amb el colesterol de les lipoproteïnes de baixa densitat (LDLc en anglès) com a principal objectiu de les teràpies hipolipemiants. No obstant això, les partícules de lipoproteïnes de baixa densitat (LDLp en anglès) petites i denses augmenten el risc cardiovascular fins i tot quan els nivells de LDLc són òptims.
Tot i que el colesterol de les lipoproteïnes d'alta densitat (HDLc en anglès) es considera protector, la qualitat i funcionalitat de les lipoproteïnes d'alta densitat (HDL en anglès) són tan importants com la seva quantitat. Això posa de manifest que la composició, mida, nombre i funcionalitat de les lipoproteïnes són factors clau per determinar la seva aterogenicitat o ateroprotecció.
A més, factors com el sexe, l'obesitat i el perfil lipídic estan associats a diferències en el patró de subclasses de lipoproteïnes, contribuint a un estat cardiovascular més o menys favorable. Cada vegada hi ha més evidències que associen la hipercolesterolèmia amb una disbiosi del microbiota intestinal. La microbiota intestinal actua com un òrgan endocrí i influeix en diversos processos metabòlics, inclòs el metabolisme lipídic. Per tant, l'administració de suplements
 
nutracèutics que actuen a nivell intestinal s'ha considerat una eina útil per millorar el perfil metabòlic i ajudar en el control de condicions com la dislipèmia, l'obesitat o la diabetis.
Objectius: En aquesta tesi doctoral vam tenir com a objectiu: a) investigar els efectes de la ingesta regular i continuada d'un probiòtic basat en Lactiplantibacillus plantarum sobre el metabolisme lipídic, incloent els perfils de lipoproteïnes, el patró d'àcids biliars (ABs en anglès), els marcadors metabòlics i inflamatòries en individus amb sobrepès i obesitat sense història coneguda de MCVs; b) investigar els efectes de la ingesta regular i continuada d'un polisacàrid que conté β-glucà/quitina-quitosan (βGluCnCs) en individus amb sobrepès i obesitat sense història coneguda de MCVs; i, c) realitzar una caracterització avançada de lipoproteïnes en mostres de diverses cohorts humanes.
Mètodes: El perfil lipídic i les variables hepàtiques i renals es van avaluar mitjançant bioquímica estandarditzada. El perfil de lipoproteïnes (composició, número i mida), glicoproteïnes, lípids i metabòlits de pes molecular baix es van realitzar mitjançant ressonància magnètica nuclear de protons (1H-NMR en anglès). La funcionalitat de les lipoproteïnes es va avaluar mitjançant dienes conjugats, el potencial total de captació de radicals antioxidants [TRAP en anglès] (potencial antioxidant de les HDL) i proves de flux de colesterol de les HDL. El perfil dels ABs es va avaluar mitjançant cromatografia líquida d'alta eficiència de molt alt rendiment (UHPLC-MS en anglès). Es van mesurar els marcadors d'inflamació i
 
el metabolisme de la glucosa, adipocines, el factor de creixement de fibroblasts (FGF en anglès)-19, així com les apolipoproteïnes (Apo en anglès)B48 i ApoB100 mitjançant immunoassaigs [assaigs immunoenzimàtics (ELISA) i Multilplex]. Els nivells sèrics de lipoproteïna(a) [Lp(a) en anglès], ApoA-1 i ApoB es van determinar mitjançant assaigs immunoturbidimetrics.
Resultats: La ingesta de probiòtics va reduir els ABs conjugats, FGF-19, els nivells de ApoB100 i ApoB48, la concentració de petites partícules LDLp, i la susceptibilitat de les lipoproteïnes de baixa densitat (LDL en anglès) a l'oxidació, mentre millorava l'activitat antioxidant de les HDL. La suplementació amb βGluCnCs va incrementar els nivells de HDLc i les ràtios HDLc/colesterol total (TC en anglès), HDLc/Non-HDLc, i ApoA-1/ApoB, particularment en dones i en individus amb sobrepès i nivells de LDLc per sota de 130 mg/dL. A més, el βGluCnCs va reduir la concentració d'ApoB, especialment en homes. Addicionalment, el βGluCnCs va reduir els nivells de non-HDLc i LDLc, i va millorar la capacitat antioxidant de les HDL en individus amb nivells de LDLc iguals o superiors a 130 mg/dL. La caracterització avançada de lipoproteïnes va identificar característiques i atributs diferencials en dones i homes, així com en individus amb sobrepès i obesitat.
Conclusions: En una població aparentment sana amb sobrepès/obesitat i sense factors de risc cardiovascular addicionals, els nostres resultats van mostrar que el consum de Lactiplantibacillus plantarum KABP011, KABP012 i KABP013 va
 
induir canvis en el perfil dels ABs i lipoproteïnes, va reduir la susceptibilitat de les LDL a l'oxidació i va augmentar la capacitat antioxidant de les HDL, suggerint un patró de protecció contra l'aterosclerosi. El consum de βGluCnCs va portar a un augment dels nivells de HDLc i a una reducció dels nivells d'ApoB, amb la resposta depenent del sexe i dels nivells basals de LDLc. Finalment, els homes i les persones amb obesitat tenen un perfil de subclasses de lipoproteïnes de major risc en comparació amb les dones i les persones amb sobrepès.

# metadata.dc.rights[].value
(c) Santisteban Villaplana, Victoria Marta de, 2025

# metadata.dc.source[].value
Tesis Doctorals - Facultat - Farmàcia i Ciències de l'Alimentació

# metadata.dc.title[].value
Nutraceutical Interventions and Lipoprotein Characterisation: Strategies for Cardiovascular Risk Management