Proprietà anti-infiammatorie dei polifenoli dell’olio extra-

L’assunzione acuta di EVOO, ricco in polifenoli, è in grado di migliorare la glicemia e l'insulinemia, e di promuovere la trascrizione di geni e di miRNA arruolati nella ri- sposta anti-infiammatoria, antitumorale e nell’omeostasi energetica. Induce cambia- menti significativi nell’abbondanza di mRNA di geni coinvolti nella modulazione delle funzioni di PBMC, ad esempio: modulazione della risposta immunitaria e di

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pathways infiammatori (soppressione di BCR e TCR, NF-kB, interleuchina-1/IL-1,

interleuchina-3/IL-3, IL-8, RANK), soppressione della cascata del segnale della trombina, dell’attivazione LPS-stimolata di MAPK e delle risposte dello stress ossi- dativo mediate da Nrf2 (Nuclear factor erythroid 2-related factor 2), negativa modu- lazione della proliferazione cellulare e della cancerogenesi. Anche pathways coinvol- ti nel metabolismo e nel rischio cardio-metabolico risultano essere modulati da un e- levato intake di polifenoli dell’EVOO, come dimostrato da: soppressione di proteina chinasi A (PKA), del segnale di PI3K (fosfatidilinositolo-3-chinasi)/AKT, di CREB (cAMP response element-binding protein), di mTOR (mammalian target of rapam-

ycin), della biosintesi del colesterolo e dei meccanismi coinvolti in ipertrofia cardia-

ca, adipogenesi e ritmi circadiani.

Gli effetti anti-infiammatori dell’EVOO sono ben documentati: up-regolazione della fagocitosi mediata dai recettori Fcγ in macrofagi e in monociti, di acil-CoA deidro- genasi, di acetilCoA acetiltransferasi 1, del recettore X retinoide β e di perossiredo- xina 3, soppressione di geni coinvolti nella regolazione della risposta infiammatoria, ad esempio IRAK3 (Interleukin-1 receptor-associated kinase 3, coinvolta nella rego- lazione della risposta immunitaria umorale e nelle vie di segnalazione di NF-κB e di

IL-8), CXCR4 (C-X-C Motif Chemokine Receptor 4, recettore di chemochine coin-

volto nella regolazione di migrazione linfocitaria, autoimmunità e cancro), HIF1A (fattore induttivo all’ipossia 1, modulatore master delle risposte cellulari all'ipossia, anche coinvolto nell'infiammazione e nella sopravvivenza delle cellule tumorali). Di spicco, la modulazione negativa di AGO2, proteina coinvolta nella biogenesi dei miRNA, il che potrebbe in parte spiegare perché i miRNA sono target possibili e in- diretti dell’EVOO (D’Amore et al., 2016).

1.7.2

Oleocantale,

oleaceina,

idrossitirosolo

e

ruolo

nell’infiammazione

Tra i composti polifenolici dell’EVOO troviamo alcoli fenolici, come idrossitirosolo (HT, 3,4-diidrossifeniletanolo) e tirosolo (p-idrossifeniletanolo), e i secoiridoidi, tra cui l’acido 3,4-diidrossifeniletanol-elenolico (3,4-DHPEA-EA) e la sua forma glicata oleuropeina. Altri, derivati dell’oleuropeina, in forma glicata o agliconica, sono

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l’oleaceina (OA), forma dialdeidica dell’acido decarbossimetilelenolico legato all’idrossitirosolo (dialdeide acida 3,4-diidrossifeniletanol-elenolica, 3,4-DHPEA- EDA), e l’oleocantale (OC), forma dialdeidica dell’acido decarbossimetilelenolico legato al tirosolo (dialdeide acida p-idrossifeniletanol-elenolica, p-HPEA-EDA) (Figura 6) (Francisco et al., 2019).

L’OC espleta la sua azione anti-infiammatoria inibendo in maniera dose-dipendente, con un meccanismo ibuprofene-simile, l’attività delle ciclo-ossigenasi 1 e 2 (COX-1 e COX-2), enzimi coinvolti nella biosintesi di prostaglandine pro-infiammatorie (Be- auchamp et al., 2005), nonché altri mediatori dell’infiammazione, ad esempio IL-6 e MIP-1α (macrophage inflammatory protein-1 alpha, chemochina), in condrociti mu- rini e in macrofagi LPS-stimolati (Scotece et al., 2012, 2015). I suoi effetti sono stati valutati sulla produzione LPS-indotta di NO (ossido nitrico, mediatore gassoso della risposta infiammatoria) in condrociti, dove OC down-regola la produzione di nitrato e l’espressione dell’enzima iNOS (sintetasi inducibile dell'ossido nitrico), coinvolto nella sua biosintesi (Iacono et al., 2010). Essendo abile nel ridurre l’infiammazione cronica, OC è un promettente agente chemopreventivo e protettivo verso la neuroin- fiammazione associata al Morbo di Alzheimer e verso le patologie reumatiche (osteoartriti, artrite reumatoide) (Francisco et al., 2019): in quest’ultimo caso, si se-

Figura 6: Struttura chimica di composti polifenolici dell'olio extra- vergine d’oliva (Francisco et al., 2019).

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gnala il coinvolgimento della via di segnalazione MAPK/p38/NF-kB nell’attività dell’OC. L'inibizione dei pathways di MAPK/NF-kB media gli effetti dell’OC in condrociti primari umani di pazienti con osteoartrite. Le risposte infiammatorie e ca- taboliche, indotte dall'attivazione cellulare di TLR4, sono inibite dall'OC attraverso l'attenuazione di diversi mediatori infiammatori (IL-6, IL-8, TNF-α, COX-2, MIP- 1α, NOS2/Nitric Oxide Synthase 2, LCN2/lipocalina-2, NO) e pro-catabolici (MMP- 13/metalloproteinasi della matrice-13, ADAMTS-5/a disintegrin and metalloprotei-

nase with thrombospondin motifs 5) (Scotece et al., 2018).

L’OA vanta importanti proprietà anti-infiammatorie e antiossidanti, come osservato in vari modelli sperimentali: si documentano effetti protettivi verso numerose anor- malità metaboliche (dislipidemia, IR, intolleranza al glucosio) (Lepore et al., 2019). Il trattamento con OA porta ad una significativa riduzione dell’ingrossamento epatico e dell’accumulo di grasso viscerale (Lombardo et al., 2018). La conoscenza relativa alle proprietà molecolari di OA e i meccanismi d’azione responsabili dei suoi effetti benefici su adipogenesi e IR periferica non sono stati ancora esaurientemente indaga- ti. Approcci in vivo e in vitro dimostrano che essa è in grado di modulare alcuni im- portanti regolatori adipogenici. L’analisi istologica del tessuto adiposo da HFD-mice (topi alimentati con una dieta iperlipidica), trattati con OA, mostra una minore iper- trofia adipocitaria e una minore infiltrazione di cellule infiammatorie nel tessuto adi- poso (Filipek et al., 2015; Lepore et al., 2019). Per quanto concerne i target moleco- lari del composto, OA è un modulatore di FAS (fatty acid synthase) e di SREBP-1 (sterol-regulatory element-binding transcription factor-1), fattori lipogenici. Modula in positivo anche l’espressione di GLUT-4, trasportatore insulino-dipendente essen- ziale nel tessuto adiposo e nel tessuto muscolare, il che suggerisce un diretto ruolo di OA nel segnale insulinico. In vitro, si documenta un effetto anti-adipogenico dose- dipendente in adipociti 3T3-L1, rispetto al non trattato. Sia durante che dopo la diffe- renziazione degli adipociti, OA attenua l’accumulo intracellulare di lipidi e riduce l’espressione di PPAR-γ, fattore di trascrizione che regola geni coinvolti nel metabo- lismo energetico, e di FAS, aumentando l’espressione dell’adiponectina: si evidenzia un effetto benefico sul metabolismo glucidico e lipidico (Lepore et al., 2019). OA i- nibisce anche l’attività di enzimi coinvolti nell’ipertensione (ACE - Angiotensin-

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di idrogeno nei monociti. È un potente inibitore della produzione di ROS (Reactive

oxygen species) e riduce il rilascio di mieloperossidasi da neutrofili umani, entrambi

mediatori pro-infiammatori responsabili dell’estensione del danno tissutale nella pa- togenesi dell’aterosclerosi. Inoltre, previene l’aumento di CD11b/18 (integrina) sulla superficie di neutrofili e inibisce l’espressione di molecole di adesione VCAM-1 (va-

scular cell adhesion protein 1), ICAM-1 ed E-selectina. In monociti e in macrofagi,

OA, in complessi con emoglobina (Hb) e aptoglobina (Hp), sembra poter stimolare un cambiamento del fenotipo macrofagico, da M1 (pro-infiammatorio) a M2 (anti- infiammatorio), effetto che correla con un’aumentata espressione dei recettori CD163 (cluster di differenziazione 163, biomarcatori di macrofagi M2), del recettore per IL- 10 (anti-infiammatoria) e dell’enzima eme-ossigenasi 1 (HO-1, ossidoreduttasi) (Fi- lipek et al., 2015).

HT ha spiccate proprietà antiossidanti in vitro: contrasta specie reattive dell’azoto, anione superossido, radicali perossilici e idrossilici liberi, interrompendo la catena di reazioni perossidative e prevenendo la produzione di ROS. HT può inibire l’aggregazione piastrinica attraverso una riduzione dei livelli di PAI-1 e del fattore VII, entrambi associati a cambiamenti nel profilo emostatico post-prandiale, e trom- bossano B2, a favore di uno stato meno trombogenico. In soggetti con patologia co- ronarica stabile, si osserva una riduzione di citochine pro-infiammatorie e di proteina C-reattiva in seguito all’assunzione di olio vergine d’oliva arricchito in composti fe- nolici. Considerando la capacità antiossidante di HT, questo potrebbe essere coinvol- to nella prevenzione di patologie (cancro, CVD, disordini neurodegenerativi, diabete, infiammazione) la cui eziologia e progressione sono state attribuite a danno tissutale ROS-mediato (Fernández-Mar et al., 2012). Si propongono due suoi potenziali mec- canismi d’azione: (1) azione diretta di scavenger nei confronti di ROS, prodotti du- rante lo stress ossidativo, (2) attivazione di vari pathways di segnale cellulare che in- crementerebbero le difese dell’organismo contro lo stress ossidativo stesso (Rodrí- guez-Morató et al., 2015). In merito al ruolo diretto dell'HT negli adipociti, studi in

vitro ne documentano la capacità di inibire la differenziazione di adipociti viscerali

murini e umani, unitamente alla capacità di stimolare biogenesi e funzionalità mito- condriale, aumento della lipolisi e dell'ossidazione degli acidi grassi. Questi effetti si accompagnano alla regolazione dell’espressione di geni adipogenici, geni associati

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alla funzione mitocondriale e al controllo metabolico, inclusi SREBP-1c, GATAs (GATA-binding factors, fattori di trascrizione), SIRT1, PGC-1 (peroxisome prolifera-

tore-activated receptor coactivator 1 alfa) carnitina palmitoiltransferasi (CPT) 1, re-

cettore CB1 cannabinoide, PPAR-α (Peroxisome proliferator-activated receptor α) e

PPAR-γ. Si riporta altresì la capacità di migliorare l'espressione dell'adiponectina, in- sulino-sensibilizzante e anti-infiammatoria (Hao et al., 2010; Stefanon & Colitti, 2016; Scoditti et al., 2015).

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2. INTRODUZIONE ALLA PARTE SPERIMENTALE E