Επίδραση της χορήγησης ελαιολάδου πλούσιου σε φαινολικές ενώσεις στη λειτουργικότητα αιμοπεταλίων και σε βιοχημικούς δείκτες υγείας διαβητικών ασθενών

Abstract

Introduction: The consumption of foods containing ingredients with mild antiplatelet action could contribute to the daily suppression of platelet hyperactivation in patients with Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM). Extra virgin olive oil could serve as such a food, primarily due to the phenolic compounds it contains, particularly oleocanthal, whose mechanism of action justifies a strong antiplatelet and anti-inflammatory effect. The main objectives of this study were: a) to compare the in vitro antiplatelet action of the most important phenolic compounds in olive oil on platelets from healthy volunteers, b) to investigate whether phenolic extracts from oils rich in oleocanthal can exhibit in vitro antiplatelet action, and c) to explore whether the direct administration of oleocanthal-rich EVOO, integrated into a carbohydrate meal, contributes dose-dependently to the improvement of the kinetics of metabolic markers and platelet activation in patients with T2DM. Methodology: In vitro experiments were conducted on isolated platelet-rich plasma from 16 healthy volunteers. Antiplatelet activity was evaluated using light transmission aggregometry, employing ADP and TRAP as activating agents. A postprandial study was conducted in which ten patients with T2DM consumed five isocaloric meals that contained 120 g of white bread combined with: (i) 39 g of butter (BU), (ii) 39 g of butter plus 400 mg of ibuprofen (BU-IBU), (iii) 40 mL of olive oil with phenolic content < 10 mg/Kg (OO), (iv) 40 mL of olive oil with 250 mg/Kg oleocanthal (OO250), and (v) 40 mL of olive oil with 500 mg/Kg oleocanthal (OO500). Glycemic indicators and the lipid profile were measured in serum before and after the meal, while ex vivo ADP- and TRAP-induced platelet aggregation was also calculated. Indicators of the redox state (TBARS, protein carbonyls, glutathione peroxidase activity in serum and erythrocytes) were also measured. Results: The in vitro study showed that: a) Oleocanthal and oleacein are the only phenolic compounds that exhibited significant antiplatelet activity against both ADP (IC50: 0.32 mM-0.62 mM) and TRAP (IC50: 0.66 mM-0.69 mM), b) Tyrosol and hydroxytyrosol demonstrated the lowest antiplatelet activity, and c) there are three compounds that show different activity against ADP and TRAP. Specifically, oleocanthalic acid and the cyclic aglycone of oleuropein exhibit significant inhibitory action against ADP (IC50: 0.87 mM-0.48 mM), but not against TRAP, while oleomissional exhibits the opposite profile. The in vitro assessment of the antiplatelet action of phenolic extracts from the fats/oils used in the postprandial study showed that there is a dose-dependent inverse relationship between the initial amount of oleocanthal/phenolic compounds and the IC50 expressed in μg of extract/μL of the cell homogenate. Regarding the postprandial study, the glycemic and lipid responses were similar across the meals. However, a prolonged (90-240 minutes) dose-dependent reduction in platelet sensitivity to both ADP (50-100%) and TRAP (20-50%) was observed after meals with oleocanthal compared to meals with olive oil or butter. The antiplatelet effect of OO500 was comparable to that of the ibuprofen meal. Olive oil meals rich in oleocanthal positively affected the postprandial redox profile of the volunteers. Conclusions: Oleocanthal, along with oleacein, exerts the strongest antiplatelet action among other secoiridoids in olive oil, as expressed by the inhibition of platelet aggregation induced by ADP and TRAP in healthy volunteers' platelets. The antiplatelet and antioxidant action of oleocanthal can also be achieved postprandially when consumed as an ingredient of olive oil inconcentrations of 250-500 mg/Kg by patients with Type 2 Diabetes Mellitus within the context of a carbohydrate-rich meal. Therefore, oleocanthal-rich olive oils could serve as daily natural sources of oleocanthal, exerting mild antiplatelet actions, provided that the results of the postprandial study are confirmed by long-term, randomized clinical trials.

Εισαγωγή: Η κατανάλωση τροφίμων που περιέχουν συστατικά με ήπια αντιαιμοπεταλιακή δράση, θα μπορούσε να συνεισφέρει στην καθημερινή καταστολή της υπερενεργοποίησης των αιμοπεταλίων ατόμων με Σακχαρώδη Διαβήτη Τύπου 2 (ΣΔ2). Το εξαιρετικά παρθένο ελαιόλαδο θα μπορούσε να αποτελέσει ένα τέτοιο τρόφιμο, κυρίως λόγω των φαινολικών ενώσεων που περιέχει και ειδικότερα της ελαιοκανθάλης, της οποίας ο μηχανισμός δράσης δικαιολογεί ισχυρή αντιαιμοπεταλιακή και αντιφλεγμονώδη δράση. Βασικοί στόχοι της παρούσας μελέτης ήταν: α) να συγκριθεί η in vitro αντιαιμοπεταλιακή δράση των σημαντικότερων φαινολικών ενώσεων του ελαιολάδου σε αιμοπετάλια υγιών εθελοντών, β) να διερευνηθεί κατά πόσο φαινολικά εκχυλίσματα ελαίων πλούσιων σε ελαιοκανθάλη μπορούν να εμφανίσουν in vitro αντιαιμοπεταλιακή δράση, γ) να διερευνηθεί κατά πόσο η άμεση χορήγηση EVOO πλούσιου σε ελαιοκανθάλη, ενσωματωμένο σε ένα υδατανθρακικό γεύμα, συμβάλλει δοσοεξαρτώμενα, στη βελτίωση της κινητικής μεταβολικών δεικτών και της ενεργοποίησης αιμοπεταλίων ατόμων με ΣΔ2. Μεθοδολογία: Τα in vitro πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε απομονωμένο πλάσμα πλούσιο σε αιμοπετάλια 16 υγιών εθελοντών. Η αντιαιμοπεταλιακή δραστηριότητα αξιολογήθηκε με συσσωματομετρία οπτικής διαπερατότητας, χρησιμοποιώντας το ADP και το TRAP ως ενεργοποιητικούς παράγοντες. Διεξήχθη μεταγευματική μελέτη στην οποία δέκα εθελοντές με ΣΔ2 κατανάλωναν πέντε ισοθερμιδικά γεύματα που περιείχαν 120 g λευκό ψωμί σε συνδυασμό με: (i) 39 g βούτυρο (BU), (ii) 39 g βούτυρο και 400 mg ιβουπροφαίνη (BU-IBU), (iii) 40 mL ελαιόλαδο με περιεκτικότητα φαινολών < 10 mg/Kg (OO), iv) 40 mL ελαιολάδου με 250 mg/Kg ελαιοκανθάλη (OO250) και (v) 40 mL ελαιόλαδο με 500 mg/Kg ελαιοκανθάλη (ΟΟ500). Οι δείκτες γλυκαιμίας και το λιπιδικό προφίλ μετρήθηκαν στον ορό πριν και μετά το γεύμα, ενώ υπολογίστηκε επίσης η ex vivo, επαγόμενη από ADP και TRAP, συσσώρευση αιμοπεταλίων. Μετρήθηκαν επίσης δείκτες της οξειδοαναγωγικής κατάστασης (TBARS, πρωτεινικά καρβονύλια, δραστικότητα υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης σε ορό και ερυθροκύτταρα). Αποτελέσματα: Η in vitro μελέτη έδειξε ότι: α) Η ελαιοκανθάλη και η ελαιασίνη είναι οι μόνες φαινολικές ενώσεις, οι οποίες που εμφανίζουν σημαντική αντιαιμοπεταλιακή δράση έναντι τόσο του ADP (IC50: 0,32mM-0,62mM) όσο και του TRAP (IC50: 0,66mM-0,69mM), β) Η τυροσόλη και η υδροξυτυροσόλη εμφανίζουν την μικρότερη αντιαιμοπεταλιακή δράση, γ) υπάρχουν τρεις ενώσεις, οι οποίες εμφανίζουν διαφορετική δράση έναντι του ΑDP και του TRAP. Συγκεκριμένα, το ελαικοκανθαλικό οξύ και το κυκλικό άγλυκο της ελαιοευρωπαΐνης εμφανίζουν σημαντική ανασταλτική δράση έναντι του ADP (IC50: 0,87mM-0,48mM) όχι όμως και έναντι του TRAP, ενώ το αντίθετο προφίλ εμφανίζει η ελαιομισσιονάλη. Η in vitro εκτίμηση της αντιαιμοπεταλιακής δράσης των φαινολικών εκχυλισμάτων των λιπών που χρησιμοποιήθηκαν στη μεταγευματικη μελέτη έδειξε ότι υπάρχει δοσοεξαρτώμενη αντίστροφή σχέση μεταξύ αρχικής ποσότητας ελαιοκανθάλης/φαινολικών με το IC50 εκφρασμένο σε μg εκχυλίσματος/μL ομογενοποιήματος κυττάρων. Όσον αφορά τη μεταγευματική μελέτη, η γλυκαιμική και η λιπιδαιμική απόκριση ήταν παρόμοια μεταξύ των γευμάτων. Ωστόσο παρατηρήθηκε, μια παρατεταμένη (90-240 λεπτά) δοσοεξαρτώμενημείωση στην ευαισθησία των αιμοπεταλίων τόσο στο ADP (50-100%) όσο και στο TRAP (20-50%) μετά τα γεύματα ελαιοκανθάλης σε σύγκριση με γεύματα ελαιολάδου ή βουτύρου. Η αντιαιμοπεταλιακή δράση του OO500 ήταν συγκρίσιμη με εκείνη του γεύματος ιβουπροφαίνης. Τα γεύματα ελαιολάδου πλούσια σε ελαιοκανθάλη επηρέασαν ευνοικά το μεταγευματικό οξειδοαναγωγικό προφίλ των εθελοντών. Συμπεράσματα: Η ελαιοκανθάλη, μαζί με την ελαιασίνη ασκούν την ισχυρότερη αντιαιμοπεταλιακή δράση μεταξύ των άλλων σεκοϊριδοειδών του ελαιολάδου, όπως αυτή εκφράζεται από την αναστολή της συσσώρευσης αιμοπεταλίων επαγόμενης από ADP και TRAP σε αιμοπετάλια υγιών εθελοντών. Η αντιαιμοπεταλιακή και αντιοξειδωτική δράση της ελαιοκανθάλης μπορεί να επιτευχθεί και μεταγευματικά όταν αυτή καταναλωθεί ως συστατικό του ελαιολάδου σε συγκεντρώσεις 250-500 mg/Kg, από άτομα με ΣΔ2, στα πλαίσια ενός γεύματος πλούσιου σε υδατάνθρακες. Συνεπώς, τα ελαιόλαδα πλούσια σε ελαιοκανθάλη θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως καθημερινές φυσικές πηγές ελαιοκανθάλης, ασκώντας ήπιες αντιαιμοπεταλιακές δράσεις αρκεί τα αποτέλεσματα της μεταγευματικής μελέτης να επιβεβαιωθούν και με μακροχρόνιες, τυχαιοποιημένες κλινικές μελέτες.