Estudio preclínico y clínico sobre los efectos del consumo de aceitunas arbequina

Abstract

[spa] La aceituna de mesa es un alimento característico de la dieta mediterránea y fuente importante de compuestos bioactivos relacionados con una menor prevalencia de enfermedades crónicas. Dado que pocos estudios han evaluado su consumo in vivo, los objetivos de esta tesis han consistido en determinar el efecto de la ingestión de aceitunas arbequina sobre biomarcadores asociados a presión arterial (PA) y microbiota intestinal en ratas normotensas (WKY) e hipertensas (SHR), así como su impacto sobre variables antropométricas, hematológicas y bioquímicas de voluntarios sanos en una intervención nutricional. En la primera parte de la tesis, se administró una dosis de 3,85 g/kg equivalente al consumo en humanos de 30 arbequinas durante 7 semanas en ratas SHR-o y WKY-o, mientras que los controles SHR-c y WKY-c recibieron agua. No se observaron diferencias en el peso corporal, la ingestión de comida y bebida en SHR-o y WKY-o con respecto a sus controles. Sin embargo, las aceitunas disminuyeron la PA (20 mmHg), el malondialdehído (39%) y la angiotensina- II (32%) en SHR-o, sin inducir variaciones en WKY-o. El análisis de la microbiota fecal mostró una diversidad alfa y beta similar a las 14 y 21 semanas de edad en SHR y WKY controles y tratadas. Al final del estudio, la relación Firmicutes/Bacteroidetes fue superior en las ratas SHR-c respecto WKY- c. La suplementación con aceitunas no modificó esta ratio, pero sí indujo cambios en la abundancia relativa de taxones bacterianos, que fueron diferentes en cada cepa de rata. En WKY-o, se favoreció el crecimiento de especies del filo Firmicutes, y especies de Lactobacillus. Mientras que en SHR-o, se incrementó la abundancia relativa de Akkermansia, Sutterella y Allobaculum así como de especies probióticas como Lactobacillus acidophilus y Bifidobacterium animalis, y redujo los géneros Blautia y Peptoniphilus. En la segunda parte de la tesis, se realizó un ensayo clínico aleatorizado controlado, de diseño cruzado, de dos periodos con un total de 40 voluntarios sanos, 22 hombres y 18 mujeres. El estudio se realizó en el Centro de Investigación del Medicamento-Sant Pau y fue registrado en el ClinicalTrials.gov (NCT03886597). Los participantes asignados a la fase intervención ingirieron 60 aceitunas, que se incluyeron en su dieta habitual y fueron distribuidas en 30 en la comida y 30 en la cena, durante 30 días. Los resultados no muestran diferencias en el peso corporal, la PA, las variables hematológicas y bioquímicas de función hepática y renal al comparar la fase de intervención con la de control. Sin embargo, el consumo de aceitunas tuvo un impacto sobre el perfil lipídico con una disminución significativa del colesterol total (6,5%), LDL-c (8,5%), VLDL-c (8,5%) y triglicéridos (8%) con respecto al control. También se encontró una reducción en la peroxidación lipídica con malondialdehído (8%) y oxLDL (17%) y en los marcadores de inflamación IL1β (22%) y TNF-α (13%). La adherencia a la intervención se ha evaluado mediante el registro dietético y a través de la determinación por LC-MS/MS de los polifenoles en orina. En la fase de intervención, de los 10 polifenoles hallados en orina en mayor concentración, el hidroxitirosol, considerado como el

biomarcador de consumo de aceituna, se encontró en una concentración 16 veces superior a la de los controles. En conclusión, el consumo regular de aceitunas promueve, en ratas SHR, una microbiota fecal que puede asociarse con su actividad antihipertensiva. Además, la suplementación en voluntarios sanos mejora el perfil lipídico, la peroxidación lipídica y los marcadores de inflamación, sin incrementar el peso corporal ni PA. Estos resultados aportan nuevas bases científicas para el uso de la aceituna como potencial alimento funcional.

[eng] Table olives are a typical food of the Mediterranean diet and an important source of bioactive compounds related to a lower prevalence of chronic diseases. Given that few studies have evaluated their consumption in vivo, the objectives of this thesis have been to determine the effect of olive ingestion on biomarkers associated with blood pressure (BP) and intestinal microbiota in normotensive (WKY) and hypertensive (SHR) rats, as well as its impact on anthropometric, hematological, and biochemical variables of healthy volunteers in a nutritional intervention. In the first part of the thesis, a dose of 3.85 g/kg, equivalent to the human consumption of 30 arbequinas was administered for 7 weeks to SHR-o and WKY-o rats, while the controls, SHR-c and WKY-c, received water. No differences in body weight, food, and water intake were observed in SHR-o and WKY-o with respect to their controls. However, olives decreased BP (20 mmHg), malondialdehyde (39%), and angiotensin II (32%) in SHR-o, without inducing changes in WKY-o. Fecal microbiota analysis showed similar alpha and beta diversity at 14 and 21 weeks of age in control and treated SHR and WKY. At the end of the study, the Firmicutes/Bacteroidetes ratio was higher in SHR-c rats than in WKY-c rats. Olive supplementation did not change this ratio, but it did induce modifications in the relative abundance of bacterial taxa, which were different in each rat strain. In WKY-o, the growth of Firmicutes and Lactobacillus species was favored. While in SHR-o, the relative abundance of Akkermansia, Sutterella, and Allobaculum increased, as well as probiotic species such as Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium animalis, and the genera Blautia and Peptoniphilus decreased. In the second part of the thesis, a randomized controlled clinical trial was carried out, with a crossover design of two periods with a total of 40 healthy volunteers, 22 men, and 18 women. The study was performed at the Centro de Investigación del Medicamento - Sant Pau and was registered in ClinicalTrials.gov (NCT03886597). The participants assigned to the intervention phase ingested 60 olives, which were included in their regular diet and distributed as 30 at lunch and 30 at dinner, for 30 days. The results did not show differences in body weight, BP, hematological variables, or biochemical variables of liver and kidney function when comparing the intervention phase with the control phase. However, the consumption of olives had an impact on the lipid profile with a significant decrease in total cholesterol (6.5%), LDL-c (8.5%), VLDL-c (8.5%), and triglycerides (8%) with respect to the control. A reduction was also found in lipid peroxidation with malondialdehyde (8%) and oxLDL (17%) and in the inflammation markers IL1β (22%) and TNF-α (13%). Adherence to the intervention has been evaluated by dietary recording and by LC-MS/MS determination of polyphenols in urine. In the intervention phase, of the 10 polyphenols found in higher concentrations in urine after the consumption of olives, hydroxytyrosol, considered as the

biomarker of olive consumption, was determined in amounts 16 times higher than that of the controls. In conclusion, the regular consumption of olives promotes, in SHR-o rats, a fecal microbiota compatible with its antihypertensive activity. In addition, supplementation in healthy volunteers improves the lipid profile, lipid peroxidation, and markers of inflammation, without increasing body weight or BP. These results provide new scientific bases for the use of olives as a potential functional food.