Cacao extract enriched in polyphenols prevents endocrine-metabolic disturbances in a rat model of prediabetes triggered by a sucrose rich diet

Ethnopharmacological relevance: Cocoa extracts rich in polyphenols are used as potential agent for treating diabetes. Cocoa polyphenols have been proved to ameliorate important hallmarks of type-2 diabetes (T2D). They can regulate glucose levels by increasing insulin secretion, promoting β-cell proliferation and a reduction of insulin resistance. In addition, epidemiological evidence indicates that consumption of flavonoid decreases the incidence of T2D. Aim of the study: T2D is preceded by a prediabetic state in which the endocrine-metabolic changes described in T2D are already present. Since epidemiological evidence indicates that consumption of flavonoid decreases its incidence, we evaluated possible preventive effects of polyphenol-enriched cocoa extract on a model of prediabetes induced by sucrose. Materials and methods: We determined circulating parameters and insulin sensitivity indexes, liver protein carbonyl groups and reduced glutathione, liver mRNA expression levels of lipogenic enzymes, expression of different pro-inflammatory mediators, fructokinase activity and liver glycogen content. For that, radioimmunoassay, real-time polymerase chain reaction, Western blot, spectrophotometry, and immunohistochemistry were used. Results: We demonstrated that sucrose administration triggered hypertriglyceridemia, insulin-resistance, and liver increased oxidative stress and inflammation markers compared to control rats. Additionally, we found an increase in glycogen deposit, fructokinase activity, and lipogenic genes expression (SREBP-1c, FAS and GPAT) together with a decrease in P-Akt and P-eNOS protein content (P < 0.05). Sucrose-induced insulin resistance, hepatic carbohydrate and lipid dysmetabolism, oxidative stress, and inflammation were effectively disrupted by polyphenol-enriched cocoa extract (PECE) co-administration (P < 0.05). Conclusion: Dietary administration of cocoa flavanols may be an effective and complementary tool for preventing or reverting T2D at an early stage of its development (prediabetes).Fil: Castro, María Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Villagarcía, Hernán Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Nazar, Ada Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: González Arbeláez, Luisa Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani"; ArgentinaFil: Massa, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Del Zotto, Héctor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Ríos, José Luis. Universidad de Valencia; EspañaFil: Schinella, Guillermo Raúl. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Francini, Flavio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada; Argentin