Effects of phenol-enriched olive oils on HDL and endothelial functions in cardiovascular risk individuals

Abstract

La dislipèmia i la hipertensió són factors clàssics de risc cardiovascular, relacionats amb el desenvolupament de l’arteriosclerosi. Donat a què el colesterol de la lipoproteïna d’alta densitat (HDL) ha estat inversament relacionat a l’aterogènesi, les teràpies han estat focalitzades en incrementar el colesterol HDL. Assaigs clínics que han fet augmentar el colesterol HDL han estat associats a un increment de mortalitat, tot i que en estudis recents aquesta ha estat atribuïda a efectes secundaris de la medicació. A més, últimament s’ha publicat que variants genètiques que predisposen a tenir un colesterol-HDL elevat no estan associades a tenir menys risc de patir un event coronari. Tot això ha fet que la funcionalitat de l’HDL sigui considerada com un aspecte més important que la seva quantitat. Els compostos fenòlics (CF) de l’oli d’oliva (OO) són protectors front malalties coronàries del cor incrementant la concentració de colesterol HDL, disminuïnt in vivo el dany oxidatiu a lípids, activant la funció de l’HDL, i millorant la funció endotelial. En aquest context, l’enriquiment de l’oli d’oliva verge (OOV) amb CF és una estrategia prometadora que permet no incrementar el greix consumit, no obstant aquest enriquiment podria tenir una doble acció perquè un excés d’antioxidants podria també revertir-los a pro-oxidants. Olis d’oliva verge funcionals amb antioxidants complementaris, acord amb la seva relació estructura/activitat, podria ser una opció adequada per obtenir més efectes beneficiosos. L’objectiu d’aquest present treball va ser investigar, en humans amb risc cardiovascular, si: (i) un OO verge enriquit amb els seus compostos fenòlics (OOVF; 961 ppm) modula l’expressió gènica de gens relacionats amb l’eflux de colesterol i la funció endotelial, comparat amb un OO verge (OOV; 289 ppm); i si (ii) OOs verge funcionals, un enriquit amb els seus CFOO (OOFV; 500 ppm) i un altre amb els seus CFOO (250 ppm) més CF de la farigola (250 ppm) (OOFVT; total: 500 ppm), podria millorar propietats relacionades amb la funcionalitat de l’HDL en comparació amb un OO verge control (OOV; 80 ppm). Dos assaigs clínics, creuats, aleatoritzats, doble cecs i controlats han estat realitzats: (i) 13 humans pre-/hipertensos van rebre una dosi única de 30 mL de OOV (289 ppm) i OOFV (961 ppm); i (ii) 33 individus hipercolesterolèmics van ingerir 25 mL/dia durant 3 setmanes de OOV (80 ppm), OOVF (500 ppm), i OOVFT (500 ppm). Els resultats indiquen que una dosi única d’OOVF va incrementar l’expressió gènica de gens relacionats amb l’eflux de colesterol comparat amb el consum de OOV, concretament d’ATP binding cassette transporter-A1, scavenger receptor class B type 1, peroxisome proliferator-activated receptors (PPARBP, PPARα, PPARγ, PPARδ), i CD36. A més, aquest consum va augmentar la hiperèmia isquèmica reactiva comparat amb el d’OOV. En aquest sentit, una disminució de l’inhibidor de l’activador del plasminogen-1 va ser observada després de l’OOVF comparat amb l’OOV. Una intervenció sostinguda d’OOVFT va incrementar el percentatge de la subclasse gran d’HDL en comparació a la d’OOV, i també va augmentar els ratios colesterol esterificat/colesterol lliure i fosfolípids/colesterol lliure en HDL comparat amb les intervencions d’OOV i OOVF. A més a més, el consum d’OOVFT va incrementar la massa de lecitin colesterol acil transferasa comparat amb el d’OOV. En conclusió, un consum postprandial d’OOVF millora la transcriptòmica de l’eflux de colesterol, la funció endotelial, i els marcadors de inflamació. També, els beneficis aconseguits amb el consum sostingut de OOVFT sobre el perfil funcional d’HDL han estat demostrats. Els resultats d’aquests estudis suggereixen que el OOVF i el OOVFT podrien ser eines dietètiques útils en el maneig de pacients amb risc cardiovascular.

Dyslipidemia and hypertension are the classical risk factors of cardiovascular diseases related to atherosclerosis development. Due to the fact that high-density lipoprotein (HDL) cholesterol has been inversely related to atherogenesis, therapies have focused on increasing HDL-cholesterol. Clinical trials which augment HDL have shown an increased mortality risk, however, recent studies have attributed to side effects. Moreover, it has lately been reported that genetic variants predisposing to high HDL-C are not associated with a lower risk of suffering a coronary event. All of the above has led to HDL functionality being considered as a more important aspect than its quantity. Olive oil (OO) phenolic compounds (PC) are protective against risk factors for coronary heart disease by increasing HDL cholesterol concentration, decreasing in vivo lipid oxidative damage, enhancing HDL function, and improving endothelial function. Within this context, the enrichment of virgin olive oil (VOO) with PC is a promising strategy as it does not increase the amount of fat consumed, nevertheless such enrichment might have a dual action because an excess of antioxidants could also revert them to pro-oxidants. Functional virgin OOs with complementary antioxidants, according to their structure/activity relationship, could be a suitable option to obtain greater beneficial effects. The scope of the present work was to investigate, in cardiovascular risk subjects, whether: (i) a functional virgin OO enriched with its own OOPC (FVOO; 961 ppm) modulates the cholesterol efflux-related gene expression and endothelial function, compared to a virgin OO (VOO; 289 ppm); and whether (ii) functional virgin OOs, one enriched with its own OOPC (FVOO; 500 ppm) and another with its own OOPC (250 ppm) plus additional complementary PC from thyme (250 ppm) (FVOOT; total: 500 ppm), could improve HDL functionality-related properties versus a virgin OO control (VOO; 80 ppm). Two cross-over, randomized, double blind, control trial were performed: (i) 13 pre-/hypertensive subjects received a single 30 mL dose of VOO (289 ppm) and FVOO (961 ppm); and (ii) 33 hypercholesterolemic individuals ingested 25 mL/day during 3 weeks of VOO (80 ppm), FVOO (500 ppm), FVOOT (500 ppm). The results indicate that a single dose of FVOO increased cholesterol efflux gene expression compared with VOO consumption, specifically ATP binding cassette transporter-A1, scavenger receptor class B type 1, peroxisome proliferator-activated receptors (PPARBP, PPARα, PPARγ, PPARδ), and CD36. Moreover, this consumption augmented ischemic reactive hyperemia versus the VOO one. In this regard, a decrease of circulating plasminogen activator inhibitor-1 was observed after FVOO compared to VOO. A sustained intervention of FVOOT increased large HDL subclass percentage versus VOO, and also augmented esterified cholesterol/free cholesterol and phospholipids/free cholesterol ratios in HDL compared with the VOO and FVOO interventions. In addition, FVOOT consumption increased lecithin-cholesterol acyltransferase mass compared with VOO one. In conclusion, a postprandial consumption of a FVOO improves cholesterol efflux transcriptomics, endothelial function, and inflammatory biomarkers. Furthermore, the benefits achieved with FVOOT sustained consumption on the HDL functional profile have been demonstrated. Data from our studies suggest that FVOO and FVOOT could be a useful dietary tool in the management of cardiovascular risk patients.