Vesículas extracelulares derivadas de naranjas, puesta a punto de la metodología y evaluación funciional in vitro

Abstract

[spa] Las vesículas extracelulares (EVs) han emergido como herramientas diagnósticas y terapéuticas prometedoras gracias a su capacidad para transportar biomoléculas y mediar en la comunicación intercelular. Sin embargo, la obtención de EVs de origen animal o humano enfrenta importantes desafíos relacionados con la seguridad, escalabilidad y costos de producción. En este contexto, las plantas surgen como una fuente alternativa, segura y económica para la producción a gran escala de vesículas extracelulares, conocidas como vesículas extracelulares derivadas de plantas (PDEVs), que son funcional y morfológicamente comparables a las EVs secretadas por células animales. En este trabajo, se optimizó un método para el aislamiento de PDEVs a partir de diferentes partes del fruto de la naranja (Citrus sinensis). A través de la combinación de homogeneización mecánica y cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), se desarrolló un protocolo reproducible para la obtención de vesículas intactas y funcionales. El zumo (Endo) y los residuos generados en su producción (Rest) se identificaron como las fuentes más eficientes de PDEVs. El procedimiento se mejoró en términos de rendimiento y reproducibilidad incorporando una columna SEC comercial conectada a un sistema automatizado ÄKTA go™ y la filtración de flujo tangencial (TFF) para la preconcentración de muestras. Aunque no se observaron efectos regenerativos notables, los estudios in vitro demostraron que las PDEVs mantienen una actividad antioxidante significativa, lo que resalta su potencial para aplicaciones terapéuticas y/o cosméticas. Estos hallazgos ofrecen un doble beneficio, al impulsar la economía circular mediante la valorización de los residuos de la industria del zumo y proporcionar una base metodológica sólida para futuros estudios sobre el potencial terapéutico y/o industrial de las PDEVs de naranja

[cat] Les vesícules extracel·lulars (EVs) han emergit com a eines diagnòstiques i terapèutiques prometedores gràcies a la seva capacitat per transportar biomolècules i facilitar la comunicació intercel·lular. No obstant això, l'obtenció de EVs d'origen animal o humà afronta importants reptes relacionats amb la seguretat, escalabilitat i costos de producció. En aquest context, les plantes es presenten com una font alternativa, segura i econòmica per a la producció a gran escala de vesícules extracel·lulars, conegudes com a vesícules extracel·lulars derivades de plantes (PDEVs), que són funcional i morfològicament comparables a les EVs secretades per cèl·lules animals. En aquest treball, es va optimitzar un mètode per aïllar PDEVs a partir de diferents parts del fruit de la taronja (Citrus sinensis). Mitjançant la combinació d’homogeneïtzació mecànica i cromatografia d'exclusió per mida (SEC), es va desenvolupar un protocol reproduïble per obtenir vesícules intactes i funcionals. El suc (Endo) i els residus generats en la seva producció (Rest) es van identificar com les fonts més eficients de PDEVs. El procediment es va millorar en termes de rendiment i reproduibilitat incorporant una columna SEC comercial connectada a un sistema automatitzat ÄKTA go™ i la filtració de flux tangencial (TFF) per a la preconcentració de mostres. Tot i que no es van observar efectes regeneratius notables, els estudis in vitro van demostrar que les PDEVs mantenen una activitat antioxidant significativa, la qual cosa ressalta el seu potencial per a aplicacions terapèutiques i/o cosmètiques. Aquests resultats ofereixen un doble benefici, ja que impulsen l’economia circular mitjançant la valorització dels residus de la indústria del suc i proporcionen una base metodològica sòlida per a futurs estudis sobre el potencial terapèutic i/o industrial de les PDEVs de taronja

[eng] Extracellular vesicles (EVs) have emerged as promising diagnostic and therapeutic tools due to their ability to transport biomolecules and mediate intercellular communication. However, obtaining EVs from animal or human origin faces significant challenges related to safety, scalability and production costs. In this context, plants emerge as an alternative, safe and inexpensive source for the large-scale production of extracellular vesicles, known as plant-derived extracellular vesicles (PDEVs), which are functionally and morphologically comparable to EVs secreted by animal cells. In this work, a method for the isolation of PDEVs from different parts of the orange (Citrus sinensis) fruit was optimised. Through the combination of mechanical homogenisation and size exclusion chromatography (SEC), a reproducible protocol for obtaining intact and functional vesicles was developed. The juice (Endo) and the residues generated in its production (Rest) were identified as the most efficient sources of PDEVs. The procedure was improved in terms of throughput and reproducibility by incorporating a commercial SEC column connected to an automated ÄKTA go™ system and tangential flow filtration (TFF) for sample pre-concentration. Although no notable regenerative effects were observed, in vitro studies demonstrated that PDEVs maintain significant antioxidant activity, highlighting their potential for therapeutic and/or cosmetic applications. These findings offer a double benefit, boosting the circular economy through the valorisation of juice industry waste and providing a solid methodological basis for future studies on the therapeutic and/or industrial potential of orange PDEVs