In a study addressing the high risk of chronic diseases in people with diabetes and obesity linked to metabolic syndrome, the impact of a Golden Berry diet was investigated using a diabetic animal model. Obese rats with diabetic characteristics were fed a diet containing five percent Golden Berry for 16 days. This study focused on various parameters including organ weights, expression of metabolic genes, and urinary biomarkers. Post-Golden Berry intake, there was a notable decrease in the body, liver, pancreas, visceral, and subcutaneous adipose tissue weights in these obese, hyperglycemic rats. In contrast, an increase in brown adipose tissue (BAT) cell mass was observed. This diet also resulted in reduced blood glucose levels and normalized plasma biochemical profiles, including cholesterol, triglycerides, LDL, and HDL levels. Additionally, it modulated specific urinary biomarkers, particularly pipe-colic acid, a primary marker for type 2 diabetes. Bioinformatics analysis linked these dietary effects to improved insulin signaling and adipogenesis. Regular consumption of Golden Berry effectively prevented insulin resistance and obesity in rats, underscoring its significant health benefits and the protective role of an antioxidant-rich diet against metabolic syndrome. These findings offer promising insights for future therapeutic strategies to manage and prevent obesity and related chronic diseases.

Purpose: Golden berry (Physalis peruviana L.) is an exotic fruit exported from Colombia to different countries around the world. A review of the literature tends to demonstrate a hypoglycaemic effect with an improvement in insulin sensitivity after oral ingestion of fruit extracts in animal models. However, little is known about their potential effects in humans, and very little is known about the mechanisms involved. This study aimed at identifying discriminant metabolites after acute and chronic intake of golden berry. Method: An untargeted metabolomics strategy using high-performance chemical isotope-labelling LC-MS was applied. The blood samples of eighteen healthy adults were analysed at baseline, at 6 h after the intake of 250 g of golden berry (acute intervention), and after 19 days of daily consumption of 150 g (medium-term intervention). Results: Forty-nine and 36 discriminant metabolites were identified with high confidence, respectively, after the acute and medium-term interventions. Taking into account up- and downregulated metabolites, three biological networks mainly involving insulin, epidermal growth factor receptor (EGFR), and the phosphatidylinositol 3-kinase pathway (PI3K/Akt/mTOR) were identified. Conclusions: The biological intracellular networks identified are highly interconnected with the insulin signalling pathway, showing that berry intake may be associated with insulin signalling, which could reduce some risk factors related to metabolic syndrome. Primary registry of WHO.

Introducción: la obesidad es considerada un factor de riesgo para desarrollar resistencia a la insulina. La expansión del tejido adiposo se ha relacionado con el aumento de la producción de citoquinas proinflamatorias que, junto a los ácidos grasos son responsables, al menos en parte, del desarrollo de la resistencia a la insulina y esta a su vez, facilita el desarrollo de diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Objetivo: el propósito de este estudio fue realizar y caracterizar un modelo in vitro de obesidad empleando concentraciones altas de glucosa e insulina en una línea de células adipocitarias. Métodos: se indujo modelo de hipertrofia celular realizando un estímulo en adipocitos maduros con una concentración de glucosa (450 mg/dL) e insulina (106 pmol/L) (modelo HGHI). Tras estímulo se realizaron ensayos de viabilidad celular, diámetro celular, movilización de lípidos y marcadores de señalización de insulina. Resultados: tras el tratamiento con HGHI, se evidencia hipertrofia adipocitaria, incremento en la acumulación de lípidos, reducción de la ruptura de éstos, alteración de la señalización de insulina y tendencia a modificación de proteínas de marcadores de estrés de retículo y estrés oxidativo. Conclusión: estos resultados demuestran la validez del modelo in vitro que simula al menos en parte la obesidad asociada a insulino resistencia, siendo una herramienta útil para estudiar los mecanismos de susceptibilidad a obesidad y resistencia a la insulina inducida in vitro con diferentes moléculas.

Introducción: Los niveles elevados de ácidos grasos libres (AGL) en suero inducen resistencia a insulina (RI) o un mecanismo de protección del desarrollo de RI en humanos, esto depende del tipo de AGL. Este estudio explora los efectos de los ácidos grasos oleico (insaturados – OLA) y palmítico (saturados-PAM) sobre la insulina en adipocitos maduros. Métodos: Las células se incubaron 18 h con o sin OLA y PAM a 250 μM y 500 μM. Después del período de cultivo, se evaluó en adipocitos: viabilidad, tamaño, movilización de ácidos grasos, proteínas de señalización de insulina y absorción de glucosa. Resultados: Los adipocitos mostraron viabilidad óptima independientemente de los tipos de ácidos grasos utilizados en el tratamiento. Los adipocitos eran hipertróficos tras estimulo con OLA y PAM. La lipogénesis (síntesis de lípidos) y la lipólisis (degradación de lípidos) aumentaron significativamente con el tratamiento con OLA o PAM (500 μM) en comparación con el control. En los resultados de OLA no se evidenció una reducción significativa en las cascadas de señalización de insulina, a excepción de una respuesta proinflamatoria posterior. En cambio, los adipocitos hipertróficos tratados con PAM presentaron resistencia a la insulina y alteración de los marcadores proinflamatorios y de estrés. Conclusiones: Nuestros hallazgos sugieren que PAM induce resistencia a la insulina, estrés mitocondrial y del retículo en las células grasas en comparación con aquellos tratados con OLA, AGL que, en cambio, protegen a los adipocitos de todas esas alteraciones.

The metabolites entering the bloodstream and being excreted in urine as a result of consuming golden berries are currently unidentified. However, these metabolites potentially underlie the health benefits observed in various in vitro, animal, and human models. A nutritional intervention with 18 healthy human volunteers was performed, and urine was collected at baseline and after acute and short-term fruit consumption for 19 days. After UPLC-ESI/QToF-MS analysis, untargeted metabolomics was performed on the urine samples, and from the 50 most discriminant ions (VIP > 2) generated by a validated PLS-DA model (CV-ANOVA = 3.7e-35; R^2Y = 0.86, Q^2Y = 0.62 and no overfitting), 22 compounds were identified with relatively high confidence. The most discriminant metabolites confirmed by DHS/GC-MS² analysis of volatiles in urine were sesquiterpenes (C₁₅H₂₂): 3 stereoisomers, β-vatirenene, β-vetivenene, and β-vetispirene, and 2 isomers, eremophila-1(10),8,11-triene and α-curcumene. Another major urinary biomarker was 4β-hydroxywithanolide E and its phase II derivatives, which were observed in urine for all individual up to 24 h after the fruit was consumed; thus, the bioavailability of this biomarker in humans was demonstrated for the first time. Additionally, the excretion of certain acylcarnitines and hypoxanthine in urine increased after golden berry consumption, which may be associated with a detoxifying effect and may occur because fats were utilized rather than carbohydrates to meet the body’s energy needs. The main biomarkers of golden berry consumption are specific to this fruit, confirming its potential for the functional food market.

Introducción: La obesidad inducida por dieta (DIO) en ratas de laboratorio sirve como un modelo fisiopatológico para la investigación en obesidad, aunque su estudio aún es limitado. Diferentes tipos de dietas, con variaciones en las concentraciones de carbohidratos, grasas y proteínas, pueden inducir cambios anatómicos, metabólicos y genéticos distintos en ratas Wistar. Objetivo: Este estudio busca identificar los cambios corporales, metabólicos y genéticos resultantes de diferentes dietas ad libitum en cada sexo por separado. Metodología: Sesenta y cuatro ratas Wistar fueron divididas en cuatro grupos: Dieta Estándar (SD), Dieta Estándar con Glucosa (GSD), Dieta Alta en Grasas (HFD) y Dieta Alta en Grasas con Glucosa (GHFD). Se realizaron mediciones pre y post de peso, longitud hocico-cola y niveles séricos (glucosa, colesterol, triglicéridos, lipoproteína de alta densidad (HDL)). Tras el sacrificio, se extrajeron muestras de hígado, páncreas, tejido adiposo visceral, marrón, subcutáneo y músculo esquelético. Se evaluó la expresión génica del receptor de insulina (INSR), sintasa de ácidos grasos (FASN), receptor gamma activado por proliferadores de peroxisomas (PPARγ) y lipoproteína lipasa (LPL) en tejido adiposo subcutáneo mediante PCR en tiempo real. Resultados: El grupo GSD mostró incrementos significativos en la masa corporal, índice de masa corporal y pesos del tejido adiposo visceral y subcutáneo. En el grupo HFD se observaron niveles más altos de colesterol, mientras que la dieta GHFD indujo el mayor aumento en glucosa sanguínea y perfiles lipídicos. Conclusión: Las dietas GSD, HFD y GHFD simulan patrones de alimentación altos en grasa y azúcar, resultando en aumentos considerables de masa corporal y tejido adiposo en el grupo GSD. La dieta GHFD eleva en mayor medida los niveles de glucosa y lípidos en sangre, al tiempo que promueve la expresión de genes lipogénicos (FASN, LPL) y reduce la expresión de receptores de insulina (INSR) y PPARγ, induciendo resistencia a la insulina y obesidad.