Estudio preclínico de oleuropeina, un secoiridoide del olivo y de sus derivados acetilados en modelos experimentales de inmunoinflamación
- Autores: María Luisa Castejón Martínez
- Directores de la Tesis: Marina Sánchez Hidalgo (dir. tes.), Catalina Alarcón de la Lastra Romero (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Julio Cortijo Gimeno (presid.), Elena María Talero Barrientos (secret.), Inmaculada Bellido Estévez (voc.), Berta Cillero Pastor (voc.), José María Fernández-Bolaños Guzmán (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Farmacia por la Universidad de Sevilla
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Idus
- Resumen
Las enfermedades inflamatorias inmunomediadas (IMID) son un grupo clínicamente heterogéneo de patologías crónicas y altamente incapacitantes que comparten secuencias inflamatorias comunes y la desregularización del sistema inmune. Las IMID dan lugar a sustanciales niveles de morbilidad, una importante reducción de la calidad de vida y muertes prematuras. Algunas de las más comúnmente incluidas en este grupo son la artritis reumatoide (AR) y el lupus eritematoso sistémico (LES) La AR es una enfermedad crónica inflamatoria autoinmune de distribución universal. Cursa con una sinovitis erosiva simétrica, en la que el tejido de granulación del sinovio (pannus) degenera, invadiendo y erosionando al cartílago y al hueso de las articulaciones diartrodiales. Comprende una amplia gama de características, desde la enfermedad progresivamente crónica con grados variables de destrucción articular hasta las manifestaciones extraarticulares clínicamente evidentes. El abordaje terapéutico de la AR es multidisciplinar, y está dirigido principalmente a la supresión inespecífica del proceso inflamatorio con el objetivo de mitigar los síntomas y signos de la enfermedad englobando tratamientos médico, fisioterápico y otro grupo de métodos dentro del que se incluyen las medidas dietéticas. La Farmacoterapia actual contempla el uso de nuevos fármacos antirreumáticos modificadores de la enfermedad (FAME) pero ninguna combinación de ellos proporciona una alternativa de tratamiento eficaz que consiga controlar la enfermedad de manera continua, y que por otro lado sean seguros para los pacientes de uso crónico.
Junto a la AR, otra enfermedad IMID de creciente interés en la actualidad, debido a los condicionantes que suponen para los pacientes en su calidad de vida, es el LES cuya afectación puede alcanzar diversos órganos, provocando un deterioro generalizado y progresivo que compromete ampliamente a la calidad de vida de los pacientes. LES presenta un curso muy variable, con periodos alternados de exacerbaciones y remisiones, que pueden afectar a múltiples sistemas del organismo. En la actualidad, el abordaje terapéutico utilizado se basa sobre todo en el control de las manifestaciones clínicas pero no existe un tratamiento definitivo. Es por ello, que actualmente los principales objetivos de la investigación del LES se basan en la búsqueda de terapias menos tóxicas y eficaces, que mejoren el curso de la enfermedad.
La terapia nutricional, incluyendo modificaciones en el dieta y el uso de complementos nutricionales, podría ser una interesante alternativa en el control de enfermedades IMID, como la AR y el LES por su posible contribución a la reducción de comorbilidades y a incrementar la calidad de vida de los pacientes, ya que además de su soporte dietético, podría ejercer efectos profilácticos y terapéuticos carentes de los efectos indeseables que acompañan a la farmacoterapia clásica En este sentido, recientes estudios epidemiológicos han confirmado que el consumo habitual del aceite de oliva (AO), es útil en la prevención patologías reumáticas. Previamente, nuestro equipo ha evidenciado el funcionalismo del aceite de oliva virgen extra (AOVE) en modelos experimentales de AR y de LES con resultados muy satisfactorios. En los últimos años, las propiedades beneficiosas del AOVE, están siendo atribuidas no sólo a su fracción saponificable sino también a las fracciones insaponificable (FI) y polifenólica (FP). Los polifenoles pertenecientes al grupo de los secoirioides se han relacionado con atributos característicos del AO como son el amargor, la astringencia o el picante. Entre estos compuestos destaca Oleuropeína (OL). OL tiene funcionalidad de catecol y ejerce una potente actividad antioxidante. También se han evidenciado otras actividades biológicas como anti-aterogénica, anticancerosa, anti-angiogénica, neuroprotectora, antimicrobiana y antiviral, gastroprotectora, hepatoprotectora, antidiabética, antiobesidad y radioprotectora, entre otras.
Estudios previos han puesto de manifiesto una notable capacidad anti-inflamatoria de OL en varios modelos experimentales. No obstante, a pesar del creciente interés de este secoiridoide, no existen hasta la fecha, estudios preclínicos en modelos de inmunoinflamación in vitro, ex vivo e in vivo que validen su potencial antirreumático, así como los mecanismos bioquímicos y vías de señalización implicados.
Quizás uno de los principales inconvenientes de los fenoles es su termo y fotolabilidad. Asimismo, presentan unas características biofarmacéuticas que limitan su absorción oral, ocasionando valores de biodisponibilidad muy bajos. Por ello, recientes estudios han puesto de manifiesto las ventajas de derivados acetilados sintetizados a partir de compuestos fenólicos naturales que presentan mejores características farmacocinéticas.
Con estos antecedentes, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral ha sido llevar a cabo un estudio preclínico de OL y de sus derivados acetilados en modelos experimentales de inmunoinflamación. Concretamente, nos hemos centrado en una serie de objetivos específicos: 1. Investigar los posibles efectos inmunomoduladores y antiinflamatorios de la OL y sus derivados semisintéticos, así como explorar los mecanismos moleculares y vías de señalización involucradas, en: a. Un modelo ex vivo de macrófagos peritoneales murinos estimulados con LPS.
b. Un modelo in vitro de una línea celular de fibroblastos sinoviales humanos (SW982) estimulados con interleucina (IL)-1β.
2. Evaluar los efectos de dietas enriquecidas con OL y oleuropeína peracetilada (Per-OL) en un modelo de artritis inducida por colágeno tipo II (CIA) en ratones DBAJ/1 y explorar los mecanismos moleculares y las vías de señalización posiblemente implicadas.
3. Estudiar los efectos potenciales de dietas enriquecidas con OL y Per-OL en un modelo de LES inducido por pristano (2,4,6,10,16- tetrametilpentadecano) en ratones BALB/c y explorar los mecanismos moleculares subyacentes y las vías de señalización probablemente involucradas .
Resultados: En macrófagos peritoneales murinos estimulados con LPS, OL y sus derivados acetilados redujeron significativamente la producción de nitritos y de citocinas proinflamatorias Th1 y Th17, así como la sobreexpresión de las enzimas COX-2 e iNOS. Dichos efectos fueron generados a través del bloqueo de las vías de señalización Janus cinasas-transductor de señal y activador de la transcripción (JAK/STAT), y de las MAP cinasas (ERK, p38 y JNK) y una estimulación de la vía hemo oxigenasa-1 (HO-1) y el factor nuclear eritroide 2 (Nrf2). Fue destacable el comportamiento de los derivados acetilados al mostrar mejores resultados que el compuesto natural.
En el ensayo in vitro realizado sobre la línea celular de fibroblastos SW982 estimulados con IL-1β pusimos de manifiesto cómo el tratamiento con OL indujo una disminución significativa de la producción de los niveles de las citocinas proinflamatorias (IL-6 y factor de necrosis tumoral (TNF)-α) y de las metaloproteinasas (MMP)-1 y MMP-3, así como una disminución de la expresión proteica de la enzimas proinflamatorias ciclooxigenasa 2 (COX-2) y prostaglandina E sintasa microsomal 1 (mPEGs-1), todo ello posiblemente asociados a una disminución en la activación de la vía de las MAP cinasas y a una prevención en la degradación de la proteína inhibitoria IκB-α y a la activación de la vía Nrf2/HO-1. Sin embargo, los derivados acetilados de la OL no presentaron resultados significativos.
Para alcanzar el objetivo 2, se llevó a cabo el estudio de los efectos de dietas suplementadas en OL y en Per-OL en el modelo de CIA. Ambos tratamientos dietéticos fueron capaces de aminorar los signos y síntomas de la enfermedad, minimizando la inflamación articular, la degradación del cartílago y la erosión ósea, mediante mecanismos que estarían relacionados con la reducción de los biomarcadores séricos COMP y MMP-3 y de la producción en el tejido articular de citocinas proinflamatorias (TNF-α, interferón (IFN)-γ, IL17, IL1β e IL6) a través de la activación de la vía Nrf2/HO-1 e inhibición de las vías de señalización MAP cinasas y NF-κB. Ambos compuestos presentaron un comportamiento similar en la modulación de los parámetros inflamatorios implicados en el proceso.
Finalmente en el modelo de LES inducido por pristano, las dietas elaboradas con OL o Per-OL redujeron significativamente el daño renal al disminuir los niveles séricos de la MMP-3 y de la prostaglandina E2 (PGE2) renal además de disminuir la producción de marcadores y citocinas pro-inflamatorios en macrófagos peritoneales procedentes de los animales con SLE inducido. Asimismo, el tratamiento dietético atenuó la sobreexpresión de proteínas implicadas en la nefritis lúpica (iNOS y mPGEs-1), probablemente a través de la modulación de las vías de señalización de las MAP cinasas, NF-κB, JAK/STAT, Nrf2/HO-1 y de las vías canónica y no canónica del inflamasoma NLRP3. Se observaron mejores resultados en aquellos animales alimentados con Per-OL, poniendo de manifiesto que la acetilación de la molécula natural podría mejorar el perfil farmacodinámico y farmacocinético de la OL.
Conclusión: Esta Tesis Doctoral proporciona resultados preclínicos preliminares sobre el papel preventivo y paliativo de OL y de sus derivados acetilados en modelos experimentales de inmunoinflamación. Los secoiridoides estudiados mejoran el proceso inmunoinflamatorio inducido por lo que podrían constituir una nueva estrategia nutracéutica para el manejo de enfermedades inmunomediadas, como es el caso de la AR y LES. Estos prometedores datos abren un nuevo escenario sobre el que es necesario profundizar con estudios metabolómicos y epigenéticos. Asimismo, el desafío actual es la translación de nuestros resultados a la clínica, lo cual sería de interés el desarrollo de futuros estudios de intervención nutricional.
