Modelling of interaction between biomarkers in neurodegenerative diseases and nutrients - (:unkn) unknown (My University, 2022)
H έρευνα της διδακτορικής διατριβής στηρίχτηκε σε εργαλεία Βιοπληροφορικής με την βοήθεια των οποίων, διατροφικά στοιχεία ενσωματώθηκαν στην έρευνα omics σχετιζόμενη με τη νόσο Αlzheimer.Επίσης, μέσω τεχνολογιών βασιζόμενων σε υπολογιστές, μελετάται και τεκμηριώνεται η δράση των διατροφικών στοιχείων ως ενισχυτές της δράσης των φαρμάκων.Αρχικά, παρουσιάζεται μία σύντομη ανασκόπηση αναφορικά με την συσχέτιση θρεπτικών ουσιών με τη νόσο Αlzheimer από επιδημιολογικές και κλινικές μελέτες. Παρουσιάζονται κατόπιν, βιοδείκτες πρωτεινών και λιπιδίων που διαφοροποιούνται μεταξύ υγιών ατόμων και ατόμων με Ήπια Γνωστική Διαταραχή και νόσο AD. Στην έρευνα, δίνεται έμφαση σε βιοδείκτες οξειδωτικού στρες και φλεγμονής αλλά και σε λιπιδομικούς βιοδείκτες (σφιγγολιπίδια, κεραμίδια, μεταβολίτες των ω-3 λιπαρών οξέων) που η έκφρασή τους τροποποιείται στα στάδια της νόσου.Στη συνέχεια, μελετήθηκαν διατροφικά στοιχεία που δύναται να τροποποιούν το προφίλ των υπολογιστικών βιοδεικτών.Έπειτα μελετήθηκαν πολλαπλές νευροπροστατευτικές δράσεις των πολυφαινολών και με τη βοήθεια προγνωστικών μοντέλων, πραγματοποιήθηκε πρόβλεψη της τοξική τους δράσης. Επίσης μελετάται η ενισχυτική δράση διατροφικών μορίων στα ήδη υπάρχοντα φάρμακα με τη βοήθεια της προσομοίωσης μοριακής δυναμικής και της υπολογιστικής μοριακής αγκυροβόλησης.Μέσω προγνωστικών μοντέλων Swiss ADME, egan-BOILED EGG, SwissTarget , ProTox, admet-SAR, συγκεκριμένα φλαβονοειδή, το DHA, η μελατονίνη, το β-υδροξυβουτυρικό οξύ διευρευνήθηκαν για την αποτελεσματικότητα τους,την ικανότητα διαπέρασης του αιματοεγκεφαλικού φραγμού και έπειτα αξιολογήθηκαν ως προς την τοξικότητά τους, δίνοντας ελπιδοφόρα αποτελέσματα.Ολοκληρώνοντας την έρευνα, εφαρμόστηκε 6μηνη προσωποποιημένη διατροφική παρέμβαση σε άτομο με νόσο Αlzheimer και κατόπιν τα αποτελέσματα αναλύθηκαν.Τέλος, συνοψίζονται τα κύρια ευρήματα της διδακτορικής διατριβής και προτείνονται τρόποι για την μελλοντική αξιοποίησή τους.

This current thesis is based on Bioinformatics and the use of computational tools to incorporate the nutrition data into proteomics and lipidomics research related to progression of Alzheimer’s disease (AD).Secondly, computational tools allow us to verify and better understanding the action of novel food molecules as promoters of medicinal activity. Initially, data were collected from literature to investigate how nutrients are associated with Alzheimer’s disease.Proteomic and lipidomic analysis revealed a significantly different expression of several proteins and lipids between AD,Mild cognitively impairment (MCI) and cognitively normal subjects.We then identified nutrients that potentially alter the proteomic and lipidomic profile as indicated from in vitro, animal and human studies. In the aspect of the reaseach the neuroprotective effects of polyphenols were displayed. Numerous polyphenolic compounds, maily flavonoids acted as amyloid β and AchE inhibitors with significant antioxidant and anti-inflammatory actions.With the aid of toxicity prediction models, toxicological end points of certain polyphenols were revealed through access on median lethal dose in rats and on toxicology classification of these molecules.Advanced softwares have been applied such as Swiss ADME web tool, the egan-BOILED EGG predictive model, the SwissTarget prediction software, the ProTox and the admet-SAR software. Among molecules tested, some flavonoids, melatonin, DHA and β-hydroxubutyrate presented no toxicity risk and high druglike nature with respect to ADMET properties and QSAR analysis.Then, a six- month personalized nutrition intervention was analysed and the results obtained were interpreted. Finally, the main findings of the research were summarized and future directions have been proposed.
Mοντελοποίηση συσχετησης βιοδεικτών νευροεκφυλιστικών ασθενειών με θρεπτικές ουσίες
Keywords: νόσος Αlzheimer, Ήπια Γνωστική Διαταραχή ,πρωτεομικοί, λιπιδομικοί, βιοδείκτες, Διαιτητικά λιπίδια, τριγλυκερίδια μέσης αλύσου,κορεσμένο λίπος,πολυφαινόλες,τοξικότητα,εργαλεία Βιοπληροφορικής,προγνωστικά μοντέλα,υπολογιστική μοριακή αγκυροβόληση ,φαρμακότητα,προσωποποιημένη διατροφή; Alzheimer's disease ,Mild cognitive impairment, proteomics, lipidomics,biomarkers,dieraty lipids,medium chain triglycerides,saturated fat,polyphenols,toxicity, bioinformatics tools, prediction models, in silico molecular docking, drugability, personalized nutrition